Una persona tiene muchas características biológicas únicas, incluidas las huellas dactilares, el iris, las huellas de las palmas, etc. Debido a su singularidad y conveniencia, las huellas digitales se han convertido en la "contraseña" para que las personas interactúen con los teléfonos inteligentes y se utilizan ampliamente. Y entre ellos. Ya en 2011, el Atrix 4G de Motorola tomó la delantera al convertirse en el primer teléfono inteligente producido en masa del mundo con función de reconocimiento de huellas dactilares, pero su experiencia de raspado no era fácil de usar. En el iPhone 5S, Apple realmente desarrolló la función de reconocimiento de huellas dactilares en los teléfonos inteligentes. Desde entonces, el reconocimiento de huellas dactilares se ha vuelto realmente popular en los teléfonos inteligentes.
En esta etapa, desde la perspectiva de los tipos de reconocimiento de huellas dactilares, la mayoría de los teléfonos inteligentes utilizan el reconocimiento capacitivo de huellas dactilares. En términos generales, un módulo de huellas dactilares (tomando el iPhone como ejemplo) consta de un IC táctil, un sensor capacitivo, un anillo de detección de metales y una cubierta protectora. Ahora, con el desarrollo de la tecnología, el anillo de detección de metales se puede quitar, lo que hace que el botón de Inicio que lleva el módulo de huellas dactilares esté más integrado.
Debido a que nuestras huellas dactilares están compuestas de círculos de líneas de piel, las formas de las líneas, picos y valles de las huellas dactilares son completamente diferentes, por lo que las longitudes de los puntos medidos por las huellas dactilares en sensores capacitivos también son diferentes (. el valor de capacitancia pico es mayor y el valor de capacitancia valle es menor). Finalmente, la imagen de la huella dactilar se convierte en señales eléctricas que el chip puede entender. Cuando el usuario ingresa una huella digital, el módulo de huellas digitales funciona, extrae la imagen de la huella digital, la convierte en una señal eléctrica, la compara con las N placas capacitivas del sensor y finalmente la registra.
En la actualidad, la mayoría de los módulos de reconocimiento de huellas dactilares pueden escanear imágenes de huellas dactilares en 360°, por lo que no hay restricciones en la postura de los dedos del usuario al desbloquear, lo que requiere la precisión del reconocimiento de huellas dactilares. En términos generales, la resolución de los módulos de reconocimiento de huellas dactilares de los teléfonos inteligentes puede alcanzar los 500 ppp. Cuanto mayor sea la resolución, mayor será la precisión y la velocidad de la información de las huellas dactilares.
Por supuesto, no es sólo el área y la resolución del módulo de huellas dactilares lo que afecta la velocidad y precisión del reconocimiento de huellas dactilares. Sabíamos antes que la razón por la que el reconocimiento capacitivo de huellas dactilares puede identificar huellas dactilares se basa principalmente en los surcos de las huellas dactilares. Cuando lo usamos en la vida diaria, nuestras manos inevitablemente se mancharán con algo de aceite o sudor, y el agua y los cargadores conducirán la electricidad y llenarán los valles de los dedos, reduciendo la precisión del escaneo del reconocimiento de huellas dactilares. Esta es también la razón por la que el reconocimiento de huellas dactilares generalmente falla o es lento después de mojarse las manos.
Aunque el costo de las huellas dactilares capacitivas es relativamente bajo ahora (los módulos generales de reconocimiento de huellas dactilares cuestan sólo unos 3 dólares estadounidenses), podemos tener experiencias similares en teléfonos emblemáticos y teléfonos de mil yuanes. Pero como se mencionó anteriormente, las huellas dactilares capacitivas reducirán en gran medida el efecto de las manchas, el agua y el aceite en las manos que se encuentran a menudo en la vida. Además, las huellas dactilares capacitivas también tienen ciertas limitaciones en la apariencia de los teléfonos móviles. Debido a que es necesario rociar las huellas dactilares capacitivas sobre la cubierta protectora, siempre existe la posibilidad de que se raye después de un uso prolongado. Además, el poder de penetración de las huellas dactilares capacitivas es de unas 300 micras, mientras que el grosor del cristal protector de pantalla normal es de unas 400 micras o más. Por tanto, la aparición de teléfonos móviles es limitada.
Por estos motivos, los fabricantes de tecnología están desarrollando constantemente nuevas tecnologías de reconocimiento de huellas dactilares. En la actualidad se han visto prototipos que implementan reconocimiento de huellas dactilares por radiofrecuencia (huella ultrasónica) y huella dactilar óptica de segunda generación.
Huella ultrasónica:
La huella dactilar por RF siempre utiliza ondas ultrasónicas, a diferencia de la detección capacitiva de la superficie de la huella dactilar. El ultrasonido tiene poder de penetración. Escanee el dedo a través de las ondas ultrasónicas de una frecuencia específica emitidas por el módulo de huellas dactilares y utilice los diferentes reflejos de las ondas ultrasónicas de diferentes huellas dactilares para establecer un patrón de huellas dactilares en 3D, por lo que no hay necesidad de considerar demasiado la limpieza del dedo. superficie.
Además, debido a que las ondas ultrasónicas tienen un fuerte poder de penetración y pueden penetrar materiales comunes de teléfonos móviles como metal y vidrio, no habrá demasiadas restricciones en la apariencia del teléfono móvil.
En septiembre del año pasado, Xiaomi 5S se convirtió en el primer producto equipado con reconocimiento ultrasónico de huellas dactilares. Sin embargo, la experiencia inicial del usuario de huellas dactilares ultrasónicas no fue tan buena como se imaginaba anteriormente, con una velocidad de reconocimiento lenta y baja precisión. En el MWC recién pasado, Qualcomm lanzó su solución de reconocimiento ultrasónico de huellas dactilares de segunda generación, que colocó el módulo de huellas dactilares en la pantalla y la carcasa trasera de metal, y lo demostró como un prototipo a través del vivo Xplay6.
Según los datos proporcionados por Qualcomm, el sensor de huellas dactilares orientado a la pantalla puede funcionar a través de una pantalla de diodos emisores de luz orgánicos de 1.200 micras de espesor, el sensor de huellas dactilares orientado al metal puede funcionar a través de una pantalla de 650 micras. carcasa de aluminio gruesa y el sensor de huellas dactilares orientado a vidrio puede funcionar a través de una carcasa de aluminio de 650 micrones de espesor. El sensor de huellas dactilares puede funcionar a través de vidrio de 800 micrones de espesor. Estos datos han excedido el grosor de la pantalla 2.5D convencional actual (alrededor de 700-800 mm), por lo que los fabricantes de teléfonos móviles pueden colocar el módulo de huellas dactilares donde lo necesiten para crear una apariencia más futurista. (Actualmente, las soluciones ultrasónicas para huellas dactilares sólo se pueden aplicar a pantallas de diodos emisores de luz orgánicos). Qualcomm afirma que esta generación de reconocimiento ultrasónico de huellas dactilares puede alcanzar un nivel cercano a los sensores capacitivos en términos de consumo de energía y tamaño del módulo.
Por supuesto, además de los ultrasonidos, cada vez más empresas tecnológicas están estudiando soluciones ópticas de huella dactilar.
Huella óptica:
Por el contrario, los escenarios de aplicación de la huella óptica están más cerca de nosotros. Por ejemplo, la primera tecnología óptica de huellas dactilares se utilizó en la máquina perforadora de huellas dactilares original. Después de ingresar la información de la huella digital original, la huella presionada sobre el vidrio es escaneada por el láser emitido desde la parte inferior del vidrio y la imagen escaneada se compara en blanco y negro con la base de datos. El reconocimiento óptico de huellas dactilares original se basaba en el reconocimiento de imágenes, por lo que existían requisitos en cuanto a la limpieza de los dedos y el tamaño del módulo de huellas dactilares.
▲La huella digital óptica mostrada por Ding Hui en el MWC al principio.
En los smartphones se ha vuelto a actualizar la huella óptica. Por lo general, la pantalla del teléfono móvil se utiliza como cuerpo principal de luz, la huella digital se ilumina a través del camino de la luz y la luz devuelta pasa a través de la pantalla y regresa al CIS (sensor de imagen CMOS) debajo de la pantalla. El teléfono móvil analiza y compara la imagen devuelta con la base de datos y finalmente identifica la huella digital.
Como ves, cualquier huella óptica requiere luz. Para los teléfonos inteligentes, el tiempo de iluminación de la pantalla, el consumo de energía y la limpieza de la superficie de la pantalla afectarán la experiencia de aplicación de las huellas dactilares ópticas. Por lo tanto, solo se puede aplicar al desarrollo de pantallas de diodos emisores de luz orgánicos, y todavía hay pocas. Se notan las huellas dactilares ópticas basadas en pantallas LCD. En cuanto a las soluciones en pantalla, las huellas dactilares ópticas tienen más ventajas que las huellas dactilares ultrasónicas en términos de costo del producto y tasa de rendimiento, pero en términos de seguridad, las huellas dactilares ultrasónicas producidas por Qualcomm pueden detectar el oxígeno en la sangre subcutánea y la frecuencia cardíaca. Las huellas dactilares ultrasónicas tienen ventajas inherentes. Sin duda mejor que las huellas dactilares ópticas.
Resumen:
Las anteriores son las tres soluciones de identificación de huellas dactilares más cercanas, cada una con sus propias ventajas y desventajas. Desde el punto de vista del costo y la popularidad actuales, huella digital capacitiva>huella digital óptica>huella digital ultrasónica; desde el punto de vista del impacto en la apariencia del teléfono móvil, huella digital ultrasónica>huella digital capacitiva (temporal)>huella digital óptica; puede penetrar el metal Las ondas ultrasónicas sin duda traerán más posibilidades creativas al diseño de identificación de los teléfonos inteligentes, pero hay que decir que entre los tres, las huellas dactilares ultrasónicas son actualmente las más difíciles de lograr técnicamente. Este año, es probable que llegue oficialmente la era de los teléfonos móviles de pantalla completa, pero en comparación con la tecnología de pantalla completa, es probable que la madurez de las soluciones de reconocimiento de huellas dactilares coincidentes nos encuentre oficialmente el próximo año. Quizás el año que viene, un teléfono móvil de pantalla completa con tecnología de huellas dactilares actualizada actualice nuestras nuevas alturas en el diseño de teléfonos móviles. Después de experimentar un período bajo en los últimos dos años, naturalmente esperaremos y veremos qué sorpresas nos traerán los productos de telefonía móvil en el futuro.