智能手機(jī)在近一兩年增長(zhǎng)放緩已經(jīng)比較明顯，世界范圍里面，大部分市場(chǎng)的智能手機(jī)市場(chǎng)已經(jīng)趨于飽和，逐漸進(jìn)入升級(jí)換代的需求，要想再大規(guī)模爆發(fā)是暫時(shí)不可能了。除卻市場(chǎng)飽和之外，增長(zhǎng)乏力的另外一個(gè)重要原因便是遭遇創(chuàng)新瓶頸，智能手機(jī)在外觀、功能、性能等方面已經(jīng)逐漸趨于雷同，人們更新?lián)Q機(jī)的熱情逐漸消退。

雖然智能手機(jī)在平穩(wěn)中發(fā)展，但是人們對(duì)于創(chuàng)新的渴求是日益增加的。有人說(shuō)iPhone的出現(xiàn)改變了智能手機(jī)，可是iPhone剛剛已經(jīng)度過(guò)10周年的生日，智能手機(jī)在十年沉浮之際，亟待變革和創(chuàng)新的來(lái)臨。

相信大家可能經(jīng)常在媒體的各種曝光信息或者概念設(shè)計(jì)中看到那些美輪美奐的全屏手機(jī)，以iPhone為例，每年在發(fā)布會(huì)前總會(huì)有那些YY的概念設(shè)計(jì)圖，最顯著的ID設(shè)計(jì)便是只剩屏幕，去掉Home鍵、聽(tīng)筒等等。雖然小米MIX已經(jīng)是全面屏的產(chǎn)品，它也獲得了市場(chǎng)和消費(fèi)者的高度關(guān)注，但始終這是一款概念的產(chǎn)品，當(dāng)中的產(chǎn)品成本是很高的，這也一直導(dǎo)致它產(chǎn)量很難滿足市場(chǎng)的需求。

要想令智能手機(jī)在ID設(shè)計(jì)、交互方面取得重大變革，就要看如何解決現(xiàn)階段手機(jī)Home鍵、聽(tīng)筒等設(shè)計(jì)問(wèn)題。去掉實(shí)體Home鍵，我們可以用屏幕里面的虛擬按鍵代替，可是指紋識(shí)別Touch ID模塊應(yīng)該怎樣解決？在今年CES2017展會(huì)上，Synaptics攜各種最新人機(jī)交互技術(shù)亮相，涉及觸控、顯示、生物識(shí)別等多種人機(jī)交互領(lǐng)域的最新技術(shù)，當(dāng)中包括能去掉那Home鍵的技術(shù)方案。

Home鍵可以說(shuō)Bye Bye

早在2016年8月份，Synaptisc已經(jīng)宣布了全新玻璃指紋識(shí)別傳感器 Natural ID FS4500，這與一般手機(jī)廠商植入按鍵中的指紋識(shí)別傳感器不一樣，這款指紋傳感器是可以置于手機(jī)屏幕的玻璃蓋板下方，無(wú)需特別的按鍵，即可辨認(rèn)用戶的指紋。該解決方案可透過(guò)玻璃和陶瓷面板（厚度可高達(dá)300微米），兼容鋼化玻璃。同時(shí)該傳感器的大小只有6x6mm，可以供給各種手機(jī)廠商。

成熟的電容式傳感器方案

在2016年12月，Synaptics又發(fā)布了一款光學(xué)指紋傳感器Natural ID FS9100，它與FS4500一樣，也是面向手機(jī)和平板設(shè)計(jì)，同樣可以置于手機(jī)屏幕的玻璃蓋板下方，而其更是能透過(guò)1毫米的蓋板玻璃掃描，相比FS4500的300微米（0．3毫米）提升很多。同時(shí)在傳感器的原理方面，F(xiàn)S9100是光學(xué)傳感器，較傳統(tǒng)的電容式傳感器，無(wú)需挖孔，正面的實(shí)體按鍵便有可能取消。假如能去掉實(shí)體按鍵，這必定會(huì)大幅降低玻璃的加工成本和難度，同時(shí)手機(jī)廠商也能有更大的外觀設(shè)計(jì)度。

光學(xué)指紋傳感器的穿透性相比傳統(tǒng)電容式指紋傳感器要好，可以透過(guò)1mm的蓋板玻璃（現(xiàn)在市面上手機(jī)的玻璃厚度不超1mm），即使放在現(xiàn)在普遍采用的2．5D玻璃下也沒(méi)有問(wèn)題。同時(shí)光學(xué)傳感器不會(huì)有濕手操作失敗的問(wèn)題，同時(shí)具有抗靜電等特性。有人擔(dān)心光學(xué)指紋傳感器在體驗(yàn)上是否會(huì)比傳統(tǒng)的電容式指紋（指我們現(xiàn)在主流手機(jī)采用的指紋識(shí)別）要差，如指紋識(shí)別準(zhǔn)確率低、耗時(shí)長(zhǎng)等。在今年CES的Synaptics的展臺(tái)上有相關(guān)Demo產(chǎn)品，現(xiàn)場(chǎng)體驗(yàn)起來(lái)，不論是識(shí)別速度還是準(zhǔn)確度都很不錯(cuò)，對(duì)比正在使用的iPhone 7 Plus，體驗(yàn)相近。雖然光學(xué)指紋傳感是新技術(shù)，但是體驗(yàn)上與主流電容式指紋識(shí)別并無(wú)明顯差距。

實(shí)際上，指紋識(shí)別傳感器放哪里最好，并沒(méi)有一個(gè)準(zhǔn)確的說(shuō)法，而Synaptics的理念便是幫助廠商能把指紋識(shí)別放在所有他們想放置的位置。通過(guò)FS9100，Synaptics把這個(gè)理念又向前邁進(jìn)了一步。因?yàn)橐谑謾C(jī)和平板的屏幕上任一固定位置或者是不固定位置，實(shí)現(xiàn)指紋識(shí)別功能，基本唯一可行的方案就是光學(xué)。這是因?yàn)殡娙輦鞲屑夹g(shù)需要極低的信噪比，并透過(guò)超過(guò)0．35mm的玻璃進(jìn)行電容感應(yīng)，因此在這一階段使用電容技術(shù)就不太現(xiàn)實(shí)了。

所以現(xiàn)在我們可以利用FS9100光學(xué)傳感器，把指紋識(shí)別傳感器放在屏幕下方的固定位置。雖然位置依然是固定的，但是不再局限在Home健這個(gè)實(shí)體按鍵上，廠商可以根據(jù)自己的ID設(shè)計(jì)需求來(lái)控制；而隨著光學(xué)指紋技術(shù)的發(fā)展，未來(lái)我們可以在屏幕上任何一點(diǎn)實(shí)現(xiàn)指紋識(shí)別。

當(dāng)然我們也要看到屏幕中集成指紋識(shí)別仍然有技術(shù)的難題，那便是指紋和觸控操作是處于手機(jī)的不同區(qū)域，相互不干擾，而指紋識(shí)別傳感器放在屏幕下，這可能會(huì)與屏幕的觸控傳感器有干擾，如何準(zhǔn)確識(shí)別用戶是進(jìn)行觸控還是指紋識(shí)別，這將是一大難題。

光學(xué)傳感器（置于白色框里）

技術(shù)依然會(huì)慢慢進(jìn)步，我們也等待難題解決的一天。FS9100已經(jīng)在CES2017展會(huì)上展出，手機(jī)上覆蓋一塊完整的玻璃，并沒(méi)有開(kāi)孔，而屏幕下方小框框里內(nèi)置了光學(xué)指紋傳感器。它的出現(xiàn)降低了玻璃蓋板的生產(chǎn)難度，同時(shí)可以給予廠商最大限度的ID設(shè)計(jì)自由度，不再局限于現(xiàn)在的傳感器設(shè)計(jì)，去掉Home鍵已經(jīng)不是夢(mèng)。FS9100目前已經(jīng)開(kāi)始出樣，預(yù)計(jì)2017年年中和下半年量產(chǎn)出貨。從這一點(diǎn)分析，三星S8采用光學(xué)指紋的傳言似乎并不靠譜。

TDDI方案：顯示觸摸高度集成

Synaptics提出的TDDI方案實(shí)際是把觸控屏控制器和顯示驅(qū)動(dòng)器集成在單一芯片上，從而降低整體的成本。我們?cè)贑ES上看到其展出大量采用TDDI方案的產(chǎn)品，包括華為Mate9、小米5S，中低端手機(jī)如華為暢享6S等，覆蓋了主流手機(jī)廠商的各級(jí)各檔位的產(chǎn)品。

Syanptics的TouchView TDDI產(chǎn)品組合能夠支持從HD到WQHD等多種分別率。TouchView控制器能夠把觸控控制器IP和傳統(tǒng)級(jí)專業(yè)顯示驅(qū)動(dòng)器技術(shù)集成到單一芯片解決方案，同時(shí)能夠支持多點(diǎn)內(nèi)嵌式和混合多點(diǎn)內(nèi)嵌式，整體來(lái)說(shuō)，TDDI技術(shù)可使系統(tǒng)的成本更低，簡(jiǎn)化供應(yīng)鏈，也能夠支持智能設(shè)備進(jìn)行無(wú)邊框的設(shè)計(jì)。

TDDI的最大優(yōu)點(diǎn)在于功耗更低，厚度也可以更加輕薄，邊框也可以更窄，成本必然會(huì)降低?？墒怯捎诋?dāng)前面板廠工藝的問(wèn)題，會(huì)有一定良品率的問(wèn)題，前期有可能導(dǎo)致成本的上升，可是長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)說(shuō)，TDDI的技術(shù)成本是要低于兩顆芯片的。

多重生物認(rèn)證方案：指紋＋臉部識(shí)別多保險(xiǎn)

我們?cè)赟ynaptics的展臺(tái)上，現(xiàn)場(chǎng)人員為我們介紹了一款擁有指紋和面部識(shí)別兩種生物識(shí)別方式的智能手機(jī)。我們看到，用戶可以針對(duì)不用的應(yīng)用、功能等設(shè)置不同組合的認(rèn)證方式。例如安全級(jí)別不太高的應(yīng)用可以選擇面部識(shí)別或者指紋識(shí)別打開(kāi)，而對(duì)于支付等安全級(jí)別較高的的應(yīng)用功能，那可以設(shè)置面部＋指紋識(shí)別同時(shí)符合才能完成開(kāi)啟。

現(xiàn)場(chǎng)體驗(yàn)了一番，在手機(jī)解鎖等安全級(jí)別中等的操作，就如同我們使用現(xiàn)在手機(jī)解鎖一般，快速而且準(zhǔn)確率高。在進(jìn)入一些隱私相冊(cè)的時(shí)候，系統(tǒng)設(shè)置了指紋和面部識(shí)別同時(shí)符合才能準(zhǔn)許，當(dāng)只使用指紋識(shí)別的時(shí)候，系統(tǒng)會(huì)提示同時(shí)需要把面正對(duì)屏幕，當(dāng)兩者同時(shí)通過(guò)檢測(cè)后便能順利進(jìn)入相冊(cè)。不過(guò)可能因?yàn)槭荄emo的關(guān)系，面部識(shí)別的提示不太直觀，當(dāng)然這可以通過(guò)軟件升級(jí)改進(jìn)，而整個(gè)多重認(rèn)證過(guò)程依然是迅速，準(zhǔn)確率很不錯(cuò)。

這個(gè)多重生物認(rèn)證方案是在CES2017上發(fā)布的，它能夠?yàn)橹悄苁謾C(jī)、平板電腦提供更靈活更安全的設(shè)計(jì)。用戶可以通過(guò)多重融合的引擎，選擇任意生物方式來(lái)進(jìn)行認(rèn)證。用戶的指紋和面部生物特征完全集成在Synaptics Natural ID指紋傳感器中，融合識(shí)別的結(jié)果是取決于多個(gè)生物特征，這既可以提高安全性，同時(shí)組合起來(lái)也令其更加靈活便捷。當(dāng)我們帶著手套或者其他不方便用指紋的時(shí)候，就可以選擇以面部識(shí)別作為主要認(rèn)證方式。

多重生物識(shí)別實(shí)際安全性能夠提到很高，采用組合的方式需要兩者都符合才能通過(guò)，安全級(jí)別得到提高。同時(shí)指紋識(shí)別和面部識(shí)別的組合，并不需要在原來(lái)的設(shè)備里面新增額外的硬件傳感器，只要原設(shè)備是Synaptics的傳感器，通過(guò)軟件升級(jí)便可以使用這個(gè)功能，并不會(huì)增加成本。

在安全技術(shù)方面，Synaptics多重生物特征融合引擎由Synaptics SentryPoint技術(shù)支持，如PurePrint防欺騙算法的Quantum Matcher技術(shù)。PurePrint防欺騙算法是利用特有人工智能技術(shù)檢測(cè)指紋圖像，可以區(qū)分真假手指，而面部識(shí)別同樣采用防欺騙工具，能夠同時(shí)檢測(cè)眨眼和頭部移動(dòng)的多重組合動(dòng)作。

手機(jī)形態(tài)或?qū)⒂行碌淖兏?/strong>

Synaptics是一間專注于移動(dòng)計(jì)算、通信和娛樂(lè)設(shè)備人機(jī)界面交互開(kāi)發(fā)解決方案設(shè)計(jì)的制造公司，涉獵移動(dòng)、PC和汽車(chē)行業(yè)，提供人機(jī)交互解決方案，包括觸摸屏、指紋、壓力感應(yīng)等等。Synaptics的光學(xué)指紋傳感器等一系列新的人機(jī)交互特性的發(fā)布，將會(huì)推動(dòng)手機(jī)ID外觀設(shè)計(jì)的發(fā)展，不再糾結(jié)于Home?。ㄖ讣y識(shí)別傳感器）的位置。

從設(shè)計(jì)上來(lái)看，處于玻璃內(nèi)層的傳感器設(shè)計(jì)能令產(chǎn)品免于開(kāi)孔，一整塊的玻璃的設(shè)計(jì)自由度更加大；實(shí)用性來(lái)說(shuō)，免于開(kāi)孔之后，可以防止一些水、灰塵等細(xì)小物件進(jìn)入產(chǎn)品內(nèi)部，同時(shí)指紋識(shí)別模塊可以根據(jù)需求放置在屏幕的任一個(gè)地方，靈活性更加大，當(dāng)然初期這個(gè)需要硬件和軟件的共同協(xié)調(diào)優(yōu)化，以達(dá)到更加良好的體驗(yàn)。

TDDI方案擁有更高集成度

市場(chǎng)上并不是只有Synaptics一家在做指紋識(shí)別相關(guān)的技術(shù)，面臨整個(gè)手機(jī)行業(yè)的增長(zhǎng)放緩、競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的挑戰(zhàn)，Synaptics依然有很大的市場(chǎng)前景，因?yàn)楝F(xiàn)階段產(chǎn)品對(duì)于指紋、顯示、觸控等人機(jī)交互等創(chuàng)新需求是增大的。雖然做指紋識(shí)別技術(shù)的公司很多，同時(shí)具備相當(dāng)實(shí)力的廠家也不少，但是只有少數(shù)幾家可以提供把指紋識(shí)別與其他顯示、觸摸傳感器融合、置于玻璃下方等的技術(shù)解決方案。

隨著CES結(jié)束和MWC的臨近，網(wǎng)絡(luò)中充斥著去掉Home鍵的三星S8渲染圖設(shè)計(jì)。而按照指紋識(shí)別技術(shù)方案的市場(chǎng)來(lái)看，可能性很大，但不一定是光學(xué)指紋。Synaptics并不是唯一一家提供玻璃下內(nèi)置指紋識(shí)別傳感器方案的公司，我們看到高通、LG也有相應(yīng)的方案，前者是超聲波指紋，但在小米5s上的識(shí)別速度、準(zhǔn)確率以及是凹槽設(shè)計(jì)上的用戶體驗(yàn)沒(méi)有比現(xiàn)在常見(jiàn)的電容式指紋好；后者LG新技術(shù)可以讓小至 0．01 英寸的指紋識(shí)別模塊放到手機(jī)屏幕玻璃之下，不過(guò)對(duì)厚度有要求。Synaptics的技術(shù)方案，包括Under－Glass的FS4500和光學(xué)FS9100，與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手相比有優(yōu)勢(shì)也有不足，不過(guò)它的加入必然會(huì)推動(dòng)指紋識(shí)別傳感器置于融入屏幕玻璃下的發(fā)展和普及。

三星S8渲染圖（指紋識(shí)別處于屏幕玻璃下）

在指紋識(shí)別不可或缺的當(dāng)下，要想去掉Home鍵，指紋識(shí)別功能置于屏幕底下顯然會(huì)成為當(dāng)下手機(jī)設(shè)計(jì)的優(yōu)先選擇，這也會(huì)令手機(jī)外觀設(shè)計(jì)具有更多可塑性和創(chuàng)新性。