1、全球指紋識別廠商及其解決方案匯總2014-09-19·· 九月對于機友們來說是收獲的季節，本月截止到今天已經有華為Mate 7、三星 note 4、iPhone 6 發布，和往年相比大多旗艦手機增加了一個亮點，那就是支持指紋識別功能。盤點iPhone 5S 發布后的一年里，三星 GALAXY S5、vivo Xplay 3S、HTC One max等主流手機廠商旗艦產品都已經逐漸開始支持指紋識別功能。再從整個移動互聯網大環境來看，移動支付已經到了爆發前夜。一、生物識別采集方式：隨 著移動互聯、物聯網等新興技術浪潮的到來，傳統的一些對人的認證識別方式已經無法滿足社會發展需求。

2、通過計算機與光學、聲學、生物傳感器和生物統計學原理 等高科技手段密切結合，利用人體固有的生理特性，（如指紋、臉象、虹膜等）和行為特征（如筆跡、聲音、步態等）來進行個人身份的鑒定，成為大勢所趨。目前，主要的生物識別方式有：指紋識別、掌紋識別、虹膜識別、面部識別、DNA識別、行為識別等。而目前來看，識別方式最簡便、最實用、最準確，發展最好的就是“指紋識別”方式。全球來看，指紋識別占整個生物識別市場的將近60%的市場份額，有超過幾千家的指紋識別廠商生產數百種以上的指紋識別產品，而其它生物識別技術廠商不足其十分之一。我們能看到最常見的就是指紋打卡、指紋門禁等，不過移動互聯網的到來，包括信息安全、移動支

3、付等大量需求生物識別認證，指紋識別已經成為了主流智能設別廠商和消費者能夠快速接受的方式。在移動支付爆發前夕，基于智能終端的指紋識別也將迎來大發。二、指紋識別基本原理與采集技術：一個典型的指紋識別系統應該包括：指紋識別Sensor+特征提取/匹配模塊+特征模板庫+應用軟件。而指紋的匹配可分為兩步，首先是提取待驗證的指紋的特征，然后將其和指紋模板庫中的模板指紋進行相似度比較，從而判斷兩個指紋圖像是否來自同一手指。我們可以看到，指紋識別核心的準確、高效的采集指紋分析。指紋識別采集技術的發展大致分為三個方式：光學識別、電容傳感器、生物射頻光學識別光學識別是較早的指紋識別技術。基于光學發射裝置發射的光線

4、，射到手指上再反射回機器以獲取數據，并對比資料庫看是否一致。光學識別只能到達皮膚的表皮層，而不能到達真皮層，而且受手指表面是否干凈影響較大。電容傳感器電容傳感器識別是利用一定間隔的安裝的兩個電容，利用指紋的凹凸，在手指滑過指紋檢測儀器時接通或斷開兩個電容的電流以檢測指紋資料。電容傳感器對手指的干凈要求還是比較高，而且傳感器表面使用硅材料，比較容易損壞。以技術面來看，電容式指紋辨識技術的供應為Authentec、Validity、FingerPrint Cards AB(FPC)等，Authentec被蘋果買下，Validity也被Synaptics收購。電容式指紋傳感器也是現在應用最普遍的技術

5、。生物射頻射頻傳感器通過傳感器發射微量的射頻信號，穿透手指的表皮層獲取里層的紋路以獲取信息。這種方法對手指的干凈程度要求較低。射頻是目前較新的技術方案，射頻也是電容方式的一種，但受限于專利問題。射頻式是未來發展方向。三、指紋識別采集方式：不管采用什么采集技術，從用戶角度用到的就兩種錄入方式：按壓式與滑動式。滑動式將手指從傳感器上劃過，系統就能獲得整個手指的指紋。手指按壓上去時，無法一次性采集到完整圖像。在采集時需要手指劃過采集表面，對手指劃過時采集到的每一塊指紋圖像進行快照，這些快照再進行拼接，才能形成完整的指紋圖像。滑動式傳感器，由上向下滑，再完成指紋拼接滑動式的優點是成本低、易集成，可采集

6、大面積的圖像，應用傳統的特征點算法，但缺點是需要客戶有一個連貫規范動作采集圖像，體驗效果比較差，在之前的應用推廣中不太成功。按壓式手指平放在設備上以便獲取指紋圖像。一般為了獲得整個手指的指紋，必須使用比手指更大的傳感器，整個手指同時按壓在傳感器之上。按壓式的優點是客戶體驗好，只用一次按壓就可以采集圖像，與客戶在手機應用的操作習慣匹配，無須教育客戶。缺點是：成本高，集成難度大，一次采集圖像面積相對較小，沒有足夠的特征點，需要用復雜的圖像比對算法進行識別。很明顯，在用戶角度來說，按壓式最簡單、最方便。以后越來越多的移動設備都將采用按壓式指紋識別方案。四、全球手機指紋識別方案廠商分析：全 球指紋識別

7、方案廠商較多，但是涉及手機、平板電腦的廠商還比較少，在iphone 5S 以后，一批國外老牌指紋識別方案廠商迅速切入。與此同時，國內觸控IC廠商也迅速投入到該領域的研發。目前已經有個別廠商已出樣。以下是手機中國聯盟編輯 根據公開信息整理的主流手機指紋識別方案廠商的發展狀況。1.AuthenTec：簡介：AuthenTec 是世界領先的PC、無線設備以及訪問控制市場指紋認證傳感器和解決方案的提供商。2012年7月27日，蘋果以3.56億美元收購 AuthenTec。現狀：全 球最大的感應性指紋識別傳感器最大供應商，產品僅應用在蘋果產品中，不向同行業（手機、平板等消費電子產品）提供技術和產品。目前

8、iPhone 5S、iphone6等采用基于電容和無線射頻的半導體傳感器，與iPhone手機Home鍵結合，最上層為藍寶石蓋板。由臺積電完成晶圓代工臺灣精 材、晶方科技完成晶圓級封裝日月光負責后續封裝與測試以及SiP模組制作。（技術見下文iphone 5S 詳解分析。）客戶：蘋果收購以后，其指紋識別產品在手機、平板領域僅向蘋果提供。不再向同行業提供，不過對于銀行安全、管理系統等可以提供。蘋果iphone 5S 采用AuthenTec藍寶石按壓式方案2.Synaptics新思（Validity）：簡介：Synaptics總部在美國，成立于1986年。全球領先的移動計算、通信和娛樂設備人機界面交互

9、開發解決方案設計制造公司。2013年10月，Synaptics公司以2.55億美元的價格收購了生物ID識別公司Validity，正式宣布進軍指紋識別領域。現狀：目 前Synaptics滑動式與按壓式都有，采用有源電容式硅成像傳感器。三星與HTC采用其產品。對于公司未來技術發展方向，今年初 Synaptics公司高管稱，正在計劃推出的指紋傳感器產品，并不會像蘋果iPhone那樣只能在Home鍵上識別，而是將其隱藏在Android或 Windows Phone系統手機的玻璃面板屏幕下方。 由臺灣南茂和泰林負責系統封裝與測試。客戶：Synaptics的客戶最大是三星，主要產品有三星Galaxy S5

10、 等，與手機Home鍵結合，滑動式方案。此外，HTC One Max也采用Synaptics，置于與手機后蓋，也是滑動式方案。三星 Galaxy S5 采用Validity滑動式，置于Home 鍵方案3.Fingerprint Cards AB（FPC）簡介：指紋卡公司（FPC）總部在瑞典哥德堡，并在納斯達克上市(FING B)。致力于開發、生產和銷售生物識別元件和技術，幫助通過分析和比對個人獨特的指紋確認用戶的身份。現 狀：曾 推出全球首個面向使用安卓 （Android） 的智能手機和平板電腦的電容式觸摸指紋傳感器 FPC1020。FPC指紋傳感器采用了自己獨特的HSPA(高靈敏度像素放大器

11、)技術，允許傳感器每個像素單元能檢測到非常微弱的信號）。目前已見方案 最多的廠商，早起合作包括金立、vivo等，近期與華為合作mate 7 是最新產品。特點是技術成熟，合作伙伴多。由中芯國際等提供封裝技術支持。客 戶：FPC目前客戶較多，說明方案成熟，目前有泛泰、富士通、金立、康佳、華為、VIVO 等都采用其技術。三種方案：1.與手機Home鍵結合，滑動式。典型例子“康佳凡高V981”。2.置于手機后蓋，滑動式。典型例子“泛泰 Vega LTE-A”、“vivo xplay 3S” 、“金立 T1”。3.置于手機后蓋，按壓式。典型例子“華為Mate 7”。華為Mate 7 采用FPC 按壓式，

12、置于手機后蓋方案4.CrucialTec簡介：CrucialTec韓國企業，世界最大光學觸控鍵生產商。現 狀：今 年初，CrucialTe總裁宣布，公司成功研究出一種全新的玻璃陶瓷材料可以應用于指紋傳感器。這種新材料其耐用性是現有高強度玻璃陶瓷材料的兩 倍，達到8H硬度，接近藍寶石玻璃的9H硬度，但是價格要低很多。計劃在今年現半年能量產。更早之前傳聞三星曾考慮引入Galaxy S5。客戶：傳與三星洽談，應用在三星Galaxy S5，但因該公司產能無法滿足三星需求而夭折。5. IDEX簡 介：IDEX是一家挪威的專門從事指紋識別和成像技術的生物識別科技公司。成立于1996年。2013年公司在美國

13、開設了兩間辦事處，分別位于加州硅谷和 波士頓馬薩諸塞。Idex主要為身份證、銀行卡、門禁控制和移動設備提供指紋傳感器，生物識別軟件以及其它安全解決方案。現狀：擁有滑動式電容傳感器專利，其產品已經廣泛使用在門禁、信息安全等領域，暫未了解到智能手機案例。客戶：暫未了解到智能手機或平板案例。6. Goodix匯頂科技簡介：匯頂科技成立于2002年，2006年開始進軍觸控行業。視MTK唯一戰略合作伙伴，兩者關系密切，MTK戰略投資匯頂。現狀：匯頂是目前大陸指紋識別方案公司唯一有樣機公開的公司。今年連續發布兩套方案。2014年 5月15日，正式對外推出適用于移動設備的觸摸式指紋識別芯片。采用按壓式藍寶石

14、方案（與iphone 5S 基本一致），基于電容觸摸的原理。消息稱，封裝伙伴碩貝德或長電科技。2014 年9月12日，發布指紋識別與觸控一體化技術-IFS。它有別于傳統的模塊式指紋傳感器，手機廠商無需在手機前面板或者后殼上開孔放入指紋傳感器模塊， 而是將指紋傳感器隱藏于TP面板之下，該技術并不改變手機原有設計的ID風格，也無需改變用戶使用習慣。從開發原理上看，IFS技術既可支持玻璃面板，又 可支持藍寶石面板。匯頂IFS技術方案樣機，Home鍵完好，指紋識別置于下方客戶：據悉，匯頂目前與國內主流手機廠商都有接觸。有消息稱，魅族MX4 Pro 采用匯頂，藍寶石按壓式指紋識別方案。對于指紋識別與觸控

15、一體化技術IFS技術方案，匯頂表示今年內導入12家大客戶，明年Q1量產。7：敦泰簡 介：敦 泰于2005年由數名來自美國硅谷IC業界的資深華人專家在美國注冊成立，并于2006年遷址回亞洲，在深圳及臺灣設立了研發及工程服務中心。 2007年開始投入并逐漸全面專注于電容式觸摸屏控制芯片的設計研發、制造及銷售，是一家具有全球影響力的華人IC設計公司。現狀： 據 敦泰高管介紹，敦泰的指紋識別采用基于軟件無線電的高靈敏檢測技術，與AuthenTec，FPC，Validity等芯片原理不同，敦泰采用了大量通 信領域信道技術，完全不同的原理，更好的性能，也不存在相關行業的專利問題。目前滑動式和按壓式的系列產

16、品樣品，正確明年初量產。客戶：暫未了解到智能手機或平板案例。8：思立微簡介：上海思立微電子科技有限公司，位于上海浦東張江高科技園區，由多名硅谷歸國高級技術及管理人員組成核心團隊，于2010年10月創立。專注于多點電容觸控IC芯片的研發和銷售。現狀： 2014年5月份發布國內首顆按壓式指紋識別芯片GSL6162。這顆芯片是主動電容形式實現，能支持藍寶石和鍍膜兩種方案，而且通過提供整體解決方案，便于下游方案商和終端廠商的導入。配合Home按鍵使用。客戶：暫未了解到智能手機或平板案例。9：邁瑞微電子簡介及現狀：在指紋門鎖市場商用化獲得成功，采用該架構的指紋芯片成功經驗，結合按壓式與滑動式的不同特點，

17、在手機指紋技術上，創新設計了采樣滑動比對按壓復合式技術。應用于手機的指紋芯片即將推出小批量試產客戶：暫未了解到智能手機或平板案例。10.比亞迪簡介及現狀：比亞迪進入指紋識別領域的消息是去年12月曝光的，當時比亞迪高管給出的信息為：“預計在明年5、6月份可以上市，當然也不排除時間會提前。”但是，目前手機中國聯盟并沒有找到更多產品信息。以上總結了涉足指紋識別的10個公司的基本情況，實際上正處研發階段的公司更多，由于沒有信息披露和產品推出，這里就不在列舉。五、手機廠商指紋識別技術案例分析：iphone 5S 指紋識別分析：如今，蘋果的產品引領著電子消費產品的潮流，每一項新的技術應用都有可能帶動一個產

18、業的發展。iphone 5S 采用指紋識別后的一年，指紋識別技術有越來越多的廠商加入。下面我們就分析一下iphone 5S 的指紋識別技術。iPhone 5S指紋識別的原理：iPhone5s 的Touch ID指紋傳感器被放置在Home鍵，這個用戶與iPhone自然而然頻頻接觸的地方。按鈕表面由激光切割的藍寶石水晶制成，可精確聚焦手指，保護傳感器； 該傳感器會識別和記錄指紋信息。按鈕周圍是不銹鋼環，用于監測手指，激活傳感器和改善信噪比。隨后，軟件將讀取指紋信息，查找匹配指紋來解鎖手機。指紋傳感器部分：iPhone 5S采用了一種基于電容和無線射頻的半導體傳感器，為指紋讀取做了兩層驗證。第一層，

19、借助了一個指紋電容傳感識別器。手指構成電容的一極，另一邊一個硅的傳感器陣列構成電容另一極，通過人體帶有的微電場與電容傳感器間形成微電流，指紋的波峰波谷與感應器之間的距離形成電容高低差，從而描繪整個接觸面的指紋圖像。第二層，Touch ID還引入了無線射頻。射頻技術是將一個低頻的射頻信號發射到真皮層。因為人體細胞液是導電的，讀取真皮層的電場分布而獲得整個真皮層最真皮層。因為人體 細胞液是導電的，讀取真皮層的電場分布而獲得整個真皮層最精確的圖像。Touch ID外面有一個驅動環，由它將射頻信號發射出來，然后藍寶石片下面的感應組件讀取從真皮層反射回來的信號，形成一幅指紋圖像。算法部分： 蘋果采用的A

20、uthenTec公司的算法，在指紋驗證過程，獲得指紋掃描圖像后，能夠360°全方位的與數據庫進行判斷比對。當新的指紋圖像與數據庫樣本 指紋互相匹配成功，該圖像便用于加強和完善數據庫的樣本信息，這種算法所形成的指紋模板異常強大，能夠在各種角度成功識別指紋。封裝部分：之前的電容式指紋識別裝置一直沒有一種合適的材料能涂在指紋傳感器表面來保護其硅傳感器陣列。由于電場很微弱，需要手指和傳感器保持較近的距離，因此 保護層不能太厚。在經過一段時間的使用以后保護層就會磨損，導致識別失敗，此外手指上經常會有油脂，鹽分和沙粒，加上潮氣和溫度，成為保護層殺手。蘋果用 來保護傳感器的保護層，就是藍寶石水晶。

21、蘋果發明了一種將指紋傳感器的硅芯片和遮檔板集成模塑為一體的技術，封裝結構可以保護傳感器芯片和遮擋板，特別是 允許保持一個比已知的所有設計更小的距離。蘋果這項技術可以把藍寶石的厚度減小到1mm，從而應用在Home鍵上，用來保護傳感器。解答疑問：1.蘋果或者美國NSA會竊取我的指紋嗎？指紋特征不會上傳或者備份到蘋果的服務器，芯片硬件上也不允許除指紋識別傳感器之外的軟件讀取。即便蘋果或NSA能拿到你的指紋特征，也不能反向復制出你的指紋。2.手指脫皮，受傷，沾水或油污怎么辦？單純的脫皮應該不會導致無法識別，因為傳感器識別的是活體皮膚，而不是脫落的死皮。iPhone 5S可以保存5個指紋，因此即使一個手

22、指受傷也可以換一個手指。沾水或者油污有可能會降低識別率，但是不等于說完全無法識別。3.手機被偷了，小偷能通過刷機解鎖手機嗎？iOS7新增加的功能，把手機跟Apple ID綁定。即便小偷讓手機進入恢復模式（DFU），清掉所有內容，重新激活手機的時候還是需要輸入Apple ID的密碼，否則不能激活手機。基本上小偷只能拆了你的手機當零件賣。至少你手機里邊的信息是安全的。4.指紋除了解鎖和在App Store買東西，還能干什么？目前來說，指紋鎖可以讓你快速解鎖和在App Store，Apple Store， iTunes Store， iBooks等蘋果服務內快捷支付。尚不知道蘋果是否會對第三方開放指

23、紋功能。三星Galaxy S5 指紋識別分析：三星Galaxy S5 采用了Validity 滑動式指紋識別技術。Galaxy S5  的指紋識別傳感器跟蘋果一樣集成在Home鍵下，手指通過向下以一定的速度劃過識別區后被Home鍵上的傳感器感應并識別，實現安全和加密。解鎖菜單設置過程也和iphone5s類似。在測試后發現，三星Galaxy S5 滑動式指紋識別必須從上向下滑動，才可識別。而同類似的按壓式沒有角度限制，隨意按壓即可識別。消息稱，三星如此落后與蘋果，最直接的原因是擁有相關專利的Authentec被蘋果收購。華為 Mate 7 指紋識別分析：華為Mate 7 采用瑞典FPC

24、公司的按壓式指紋識別技術，該方案置于手機后蓋。精度最高228*228像素，像素密度508dpi。目前來看Mate 7 應當是全球第一款按壓式指紋技術的Android手機。此外Mate7指紋傳感器上覆蓋一層銀色的鍍膜，指紋識別區域和后殼之間還有一圈環形金屬狀類，似于包裹住iphone5s指紋感應區的不銹鋼探測環（Stainless steel detection ring）。除了充當指紋觸發器感覺還可以有很多功能。在安全方面，華為提供的是芯片級的安全解決方案，指紋信息管理、加密、驗證、存儲程序均運行在芯片TrustZone的安全OS中，安卓系統和第三方應用軟件都無法訪問到這個被隔離的區域，保證了指紋的運行環境安全。華 為Mate7 產品經理李小龍在知乎上的解釋：Mate7所有指紋模板信息只在手機本地用AES256算法加密，每個芯片都有獨一無二的密鑰，這個密鑰在芯片出廠時就被 一次性熔斷寫入，無法從外部讀取和修改。指紋模板數據只能寫入和刪除，無法讀取和修改，因此也不會上傳任何服務器，也不會被任何第三方程序讀取”這意味著 和前面提及的蘋果密鑰一樣，Mate7上的每一顆按壓式指紋傳感器均與手機上的K9