高通談全螢幕手機的挑戰 推出全新超音波指紋辨識技術[MWCS 2017]

智慧型手機從過去螢幕四周粗黑的邊框，再到極窄邊框的設計，目前市場上甚至已有螢幕無邊框的產品推出，頓時間全螢幕手機成為不少手機業者努力的方向。高通（Qualcomm）技術公司產品管理副總裁 Seshu Madhavapeddy 表示，全螢幕手機要做到整個正面都是螢幕，將帶來不少挑戰，其中包括指紋感測器要如何設置。為了解決這樣的挑戰，高通發表的新一代超音波指紋辨識技術，針對市場不同的需求，推出螢幕、玻璃和金屬等不同材質的解決方案。

▲直接在螢幕實現指紋辨識的技術問世，將有助於全螢幕手機的推出，甚至可以減少手機開孔，讓手機兼具防水功能。

在智慧型手機還有邊框的時候，可以把指紋感測器放在手機邊框下方的 Home 鍵下面，但當智慧型手機變成全螢幕，甚至在無邊框後，就沒有多餘的空間能夠留給指紋感測器。Seshu Madhavapeddy 認為，業者能選擇的是，把指紋感測器放在手機正面的螢幕下，或者放到手機背面外殼下。高通新一代的超音波指紋感測器針對旗艦、高端，以及中低端手機，分別推出螢幕下、金屬和玻璃下，以及玻璃下等三種不同解決方案，主打能夠穿透 OLED 螢幕、鋁合金或玻璃等較厚的材質外殼。


▲高通新一代的超音波指紋辨識技術針對旗艦、高端、中低端手機市場推出，強調能夠穿透螢幕、金屬與玻璃材質。



不論是將指紋感測器放到哪種材質外殼下，高通超音波指紋辨識技術都能實現水下操作，讓終端也可具備支援 IP68 等級防水，甚至能以同一傳感器進行心跳和血流檢測，不需要額外獨立的傳感器。另外，還擁有定向手勢探測功能，在傳感器上沿著特定方向滑動手指，可以導向特定的 UI 功能。Seshu Madhavapeddy 強調，與目前用於智慧型手機的電容式指紋感測器相比，高通超音波指紋感測器可實現相同的精確度和時延表現；另外，它在模組大小和功耗方面同樣具競爭力。若與傳統的電容式感測器相比，超音波指紋感測器還可穿透螢幕、金屬和玻璃等較厚的材質。


▲安全方面，高通推出的超音波指紋感測器與 Snapdragon 處理器安全基礎進行整合，利用所有 Snapdragon 軟、硬體安全特性，採集到的指紋資訊都會被儲存在安全的硬體環境當中。

Seshu Madhavapeddy 指出，目前的電容式指紋感測器很容易被盜用，例如使用塑膠複製指紋資訊就能解鎖手機，因為電容式感測器無法分辨活體手指的指紋是否為複製，但超音波指紋感測器可以檢測血流，透過建立 3D 圖像識別你的指紋細節，它不僅能知道指紋細節，也能檢測到你的手指是否有血流通過，進行指紋識別。


▲高通新一代的超音波指紋辨識技術擁有多項業界領先的地位。

針對識別速度與流暢度還有待加強的問題，Seshu Madhavapeddy 表示，在量產之前，產品在性能和表現上還會有可以提升的空間。他認為，目前並不存在任何技術障礙需要克服或解決，不過在成熟度，以及感測器軟體整合方面還可進一步調整。另外，相較於第一代產品，第二代的超音波指紋感測器在架構方面也有了顯著改進和優化，功耗大幅下降。Seshu Madhavapeddy 指出，在近期的相關功耗基準測試中，取得第二代超音波感測器的功耗相較於電容式指紋感測器更低的結果。


▲高通技術公司產品管理副總裁 Seshu Madhavapeddy 表示，全螢幕手機是將一塊螢幕覆蓋整個手機正面，但如何能在有限的手機尺寸上把螢幕做到最大，最終的解決方式還要讓手機整個正面都是螢幕，而指紋感測器要如何設置便是一大挑戰。

此次，高通在上海 MWC 期間與 vivo 合作（vivo 命名為隱形指紋技術），並以 vivo Xplay6 手機改裝成樣機，進行全新超音波指紋感測器的展示。運用在金屬和玻璃下的指紋感測器預計 7 月商用出樣，2018 上半年可用在終端裝置；至於螢幕下的指紋感測器會稍晚一點，10 月才開始工程出樣，預計 2018 年初開始商用出樣，2018 年夏天搭載該技術的終端產品就會上市。高通新一代的超音波指紋辨識這項技術不僅可用於所有的 Snapdragon 平台，也可以適用在非 Snapdragon 平台。


▲高通新一代超音波指紋辨識技術應用在螢幕下的設計，可在 1.2mm 厚的 OLED 螢幕，實現指紋識別。


▲應用在玻璃下的設計，可以穿透厚至 0.8mm 的玻璃面板。


▲應用在金屬下的設計，則可穿透 0.65mm 厚的鋁材質。