2016年末，頗有幾分神秘色彩的聯想ZUK發布了新一代旗艦ZUK Edge。其最大的亮點就是第一次將指紋識別做到了屏幕面板下方且不開孔，保持了屏幕的一體性。但隱形指紋識別真的好嗎？有什麼缺點？用隱形指紋識別對ZUK以及指紋識別廠商各自的意義又是什麼？
一、指紋識別手機的前世今生
1998年，西門子（Siemens）研發出世界上第一款具有指紋識別功能的手機，原型機，未量產。但就在指紋識別剛興起不久的時候，西門子做了第一個吃螃蟹的人，向世界證明了手機搭載指紋識別的可能性。技術來自Bromba公司。
2000年，法國SAGEM發布SAGEM MC 959手機，第一次實現了指紋識別手機的量產。技術來自ST Micro（意法半導體，已退出中國市場）。
2001年，美國的Handspring公司發布Handspring Visor。指紋識別第一次被應用到了PDA產品上。技術來自FPC（FingerPrint Card）。
2003年，日本富士通發布富士通 F505i。從2003年開始到之後將近十年時間里，富士通的指紋識別手機佔據了整個指紋識別手機70%的市場份額。技術來自Authentec。
2011年，摩托羅拉發布MB860，這是世界上第一款搭載指紋識別功能的智能手機。技術來自Authentec。
2011年之前，從功能性和美觀度來看，具有指紋識別功能的手機都華而不實。大多採用划擦式指紋識別。技術的落後，導致功能、美觀、體驗落後。堅持十年的富士通幾乎顆粒無收。
2013年，蘋果發布iPhone 5s，世界上第一款正面按壓式指紋識別手機。並且將home鍵、支付等功能融合進指紋識別。技術來自Authentec。
也是在2013年，康佳K5發布，技術來自FPC。康佳是第一款做出正面滑動式指紋識別手機的合資企業。
2014年12月，魅族發布MX4 Pro，中國手機中首款安卓正面按壓式指紋識別手機。成為除Authentec之外第一家做出正面按壓式指紋識別的廠商，技術來自匯頂科技，且designed by 匯頂 in China。
二、正反之爭
由於技術的不成熟，指紋識別模組體積較大，為了減少對手機內部構造的影響，早期大多採用背面滑動式指紋識別。需要手指從上到下劃過指紋識別器，然後晶元對指紋進行「快照」，把指紋圖像拼接到一起，通過演算法，判定指紋是否正確。滑動式指紋識別缺點是用戶的學習成本較高，識別時間較長，但優點是成本低。所以在一段時間內被眾多廠商採用。摩托羅拉、三星、HTC都採用過滑動指紋識別技術。
隨著技術發展，智能手機逐漸走進大眾視野，按壓式指紋識別也隨之興起。只需要將手指放在指紋識別器上，晶元會在短時間內對指紋進行多次採集，效率更高，易操作，識別時間更短，整個指紋識別模組的體積也逐漸得到較好的控制。
與此同時出現的問題是，按壓式指紋識別在識別準確率、效率、易用性上都有了明顯改善，但一直到現在也有很多廠商將指紋識別模組做到手機背面。這是因為什麼？
1、Android系統經歷了漫長且繁榮的按鍵時代。從最初四個實體按鍵，到三個實體按鍵，再到三個虛擬按鍵，整個系統和第三方應用的設計規範、生態已經相當完善，如果這個時候在正面加上一個指紋識別，不單單是影響美觀和屏佔比，還影響Android的設計規範，廠商需要對自家的ROM進行修改，從而使指紋識別按鍵與Android按鍵的功能相結合。並且Google也並不喜歡大家把指紋做到正面。就如前不久剛剛發布的Google Pixel，指紋識別模組也在手機的背面。這也足以說明問題。
2、專利，商業競爭的核武器。2012年初，Authentec率先研發出正面按壓指紋識別技術，向三星、蘋果、諾基亞、LG、富士等大客戶展示，然而只有蘋果對其感興趣，將Authentec收購，並且不對外銷售感測器，成了蘋果的「御用」。三星S5由於受到專利的影響，不得不使用Synaptics的正面滑動式指紋識別。
3、雖然大屏手機橫行，但手機的內部空間一直是寸土寸金。沒有哪個手機廠商願意不斷地更改自家手機的內部結構設計，無論是資金還是人力，誰都不敢輕易說耗得起。而指紋識別技術對於手機本身的功能並沒有起到多大的提升，只是讓手機變得更加安全、體驗上有一些「創新」，不至於落後潮流。所以很多廠商就直接選擇把指紋識別做到背面，增加功能、維護用戶群的同時還能緊跟潮流，選擇了「將就過日子」。
魅族作為先行者邁出了第一步，雖然產品在當時賣的並不怎麼樣，但的確也是一次很好的品牌營銷，讓魅族追求設計上極致的態度得到了大眾認可。隨後就有廠商開始跟進，也把指紋做在正面。
三、隱形潮流
2016年9月，小米5s發布，雷軍花了半小時時間講來自高通的超聲波指紋識別技術，一時間也頗為轟動。但指紋識別的地方有一個凹陷，經查閱多方資料，個人判定：超聲波雖然具有穿透性，但由於超聲發生器大小、頻率和屏幕蓋板的材質、厚度的影響下，其穿透能力也非常有限。所以小米在屏幕放置指紋識別模組位置挖了一個向下的凹槽。以此來控制玻璃面板的厚度，保證指紋識別的識別率和準確率。雖然不完美，但卻使無孔指紋識別第一次受到如此高的關注。
2016年12月，ZUK Edge發布，指紋識別第一次被做到屏幕下面，實現了屏幕不開孔。採用匯頂科技的IFS(Invisible Fingerprint Sensor指紋識別與觸控一體化技術）。但新的問題出現了，我們手機屏幕的玻璃蓋板，普通2D玻璃蓋板的厚度薄一點可以做到0.4mm，比較流行的2.5D玻璃蓋板厚度達到了0.7mm-0.8mm。指紋識別模組的識別信號不能穿透2.5D的玻璃蓋板，其實當厚度在0.3mm的時候如果沒有更加出色的演算法進行補救，識別上已經是相當吃力了。
為了解決厚度問題，FPC和LG嘗試在玻璃蓋板放置指紋識別模組的位置的反面，挖一個凹槽，把指紋識別模組放在凹槽裏面，從而解決蓋板厚度問題。
ZUK的解決方案就是挖凹槽。ZUK Edge的屏幕玻璃蓋板厚度為0.75mm，ZUK挖了一個0.45mm深的凹槽，成功的將指紋識別模組放在凹槽中，做到與屏幕平行，無突起，這得益於匯頂科技IFS指紋識別模組本身體積就很小。
三個方面看隱形指紋識別：
一、隱形指紋識別對屏幕蓋板有什麼影響？
1、玻璃品質要求高
屏幕反面要挖凹槽，只有玻璃的品質好，才能保證生產良品率和玻璃蓋板強度。並且挖凹槽需要的工藝，加工方的流程會直接影響成本提升。
2、玻璃可靠性打問號
一塊好好的玻璃被挖了個槽，就好像一面承重牆被挖了個洞。局部厚度只有0.3mm。雖然ZUK官方向外界公布了ZUK Edge經過嚴格的壓力、彎折和跌落實驗，但還是要對整塊玻璃的強度打上一個問號。
二、IFS對ZUK有什麼意義？
ZUK Edge其實對ZUK來說似乎也是一款「概念機」，極致的大屏佔比、高性能、隱形指紋識別……都不難看出這似乎就是未來ZUK手機產品設計的大方向。
聯想手機業務近年來歷經波折，業績萎靡的同時，聯想又在不斷發力，摸索市場和用戶，尋找新的切入點。在手機產品硬體差異化日趨減小的同時，有資本的廠商都希望開闢新的疆土。
新產品的認同感，產品的銳度，話題的密度是當下ZUK最急需的三方面。IFS技術無疑都或多或少的滿足這三個條件。ZUK一直主打中高端，但自身並沒有太多硬體上的亮點，通過嘗試新鮮技術，抓住硬體、技術控的心，同時還能製造大量話題進行營銷，讓普通消費者認識ZUK品牌。
當然，ZUK在營銷方面一直欠缺，這次ZUK Edge還是沒能例外。
三、IFS對匯頂科技有什麼意義？
匯頂科技從最初奄奄一息的無名小廠，到如今盈利幾億且成功上市，技術的發展是根本因素。與魅族合作后一路走紅，不斷地增加研發支出，誕生了今天的IFS技術。使得國產廠商也有了與國際廠商相抗衡的資本。
此外，ZUK此次採用匯頂科技的IFS技術，能夠幫助匯頂科技驗證IFS技術量產的可能性，並且可以收穫大量的市場反饋和信息，從而不斷對技術進行改進。
四、暢想未來
2014年9月，匯頂科技發布IFS指紋識別技術，經過兩年多的改進和等待，在2016年12月被成功量產商用。
2015 年 7 月挪威指紋識別廠商IDEX 開發出玻璃指紋技術，可以將指紋晶元做進玻璃中。但由於封裝、良率等因素，IDEX的方案並沒有受到青睞。
2015年11月，Synaptics宣布可實現隱藏式指紋識別，但並沒有成功在實體上進行技術驗證，不了了之。
2016年2月，FPC成功地將指紋感測器跟玻璃蓋板結合在一起。併發布工程機視頻，演示了這項技術（YouTube： FPC1268）。
2016年12月，Synaptics對外宣布首款移動設備的光學指紋感測器，不開孔的同時，支持最大1mm的玻璃蓋板。
如今已有消息傳出，已實現指紋識別與屏幕一體化技術，意味著真正的「全面屏」或許就在不遠的將來。
技術的創新帶來體驗的提升，而體驗的提升恰恰是用來促進技術創新的。
五、向偉大致敬
西門子Siemens向世界證實指紋識別手機的可行性；
SAGEM的指紋識別手機第一次得到成功量產；
富士通在03年起堅持近十年研發、設計指紋識別手機，幾乎顆粒無收，但卻不斷地促進指紋識別技術的發展，只有富士通陪著技術慢慢前進；
蘋果打造出Touch ID，向世界普及指紋識別技術的同時，帶來了史上最出色的指紋、home鍵體驗；
魅族因為執拗堅持設計上的合理和美觀，臨時打破原有背面指紋方案，找到了匯頂科技，二十名工程師駐廠三個月，打造出中國Android首款正面按壓式指紋識別手機；
……
在你我生長的這片大地上，出現過而且還將出現許多需要我們仰望的正直而優秀的靈魂，他們成就了而且還將成就許多我們永遠無法企及的事業。
多年後，誰還會記得西門子Siemens的「靈光一現」？誰還會記得SAGEM經歷的曾層阻礙？誰還會記得陪伴技術默默無聞慢慢走過將近十年的富士通？
即便現在，這些偉大也不曾被多少人關注。但我們科技的進步、技術的發展、體驗的提升，背後，誕生也犧牲了無數的悲情英雄。
作為一個寫字的人，能夠存在著，見證、記錄這些偉大，我心滿意足。
向創新者致敬，向堅守者致敬，向偉大致敬。
作者：居然 Zing Gadget中國負責人 整理報道
參考文獻及資料：
1、touch-display-integration-smartphones-tabletsgCSf9H
2、基於ARM的指紋識別模塊的研究與開發_黃林波
3、基於嵌入式應用的指紋識別技術研究_趙應丁
4、指紋識別系統研究_楊雪
5、自動指紋識別系統關鍵技術研究_王瑋
6、自動指紋識別系統中若干關鍵問題研究_梅園
7、電容感應式指紋感測器工作原理和性能分析
8、國內外主要指紋識別晶元廠商分析-電子工程網
9、生物識別：按壓和滑動式指紋識別解析-全球安防網
10、隱藏式指紋識別離我們到底有多遠-筆戈科技
11、細聊指紋識別發展史：原來1998年的手機上就有了-筆戈科技
12、匯頂科技全系列指紋產品及戰略規劃全面解析-電子工程網
13、指紋儀的基本原理-長春方圓光電技術有限責任公司研發部
14、群雄割據 一圖看懂手機指紋識別行業大事記-電子工程網
