小米5S的超聲波指紋識別和普通的指紋識別有什麼區別?

今天開賣的小米5S再次遭到了網友們的瘋搶，很大程度上是因為小米5S增加了一項“黑科技”：超聲波指紋識別!那麼和普通的指紋識別相比，小米5S的超聲波指紋識別有什麼區別呢?

對於小米5s的超聲波指紋識別，已經“退休”的前錘子科技CTO錢晨發微博上表示：

超聲指紋識別技術高通主推，藍思科技幫助工程實現 ，小米把它推到消費者面前。對小米的難度是堆疊技術、ID和軟件三者之間的調試。是個不錯的技術嘗試，小米團隊技術水准上(了)一個台階。

現場發布環節，小米創始人雷軍同樣花費了很大篇幅介紹這項震懾全場的“黑科技”——超聲波指紋識別。單純這一項，小米5s就足以秒殺掉小米5堆疊出來的十項黑科技了。從雷軍後續講述的故事我們也得知，超聲波指紋識初始計劃用在小米5上的：

2014年10月，超聲波指紋正式立項，正在研發的小米5同時啟用兩套方案，一年後放棄

2015年9月，超聲波指紋項目再次立項，小米5s啟動兩套方案。

2016年6月，全新方案解決了功耗和誤觸問題，項目取得關鍵性進展。

那麼，什麼是超聲波指紋識別技術?

常規指紋識別的原理是電容式信號感測，核心是電信號。手指(人體)的微電場與電容傳感器之間形成微電流，指紋嵴與峪(波峰與波谷)間會有高低電容差，這也是描繪指紋圖像的基礎。但是由於人體自帶的電流很小，指紋識別芯片檢測到的信號偏弱，也就需要增強電流信號。iPhone以及多數Android手機的指紋識別模組的四周的金屬圓環就起到增強電流的作用，同時也用來檢測是否有放置手指，然後指紋識別檢測電容陣列通電(長期通電的話，電容元器件會有損耗)。

iPhone指紋識別模組

如其名，超聲波指紋識別技術利用的是超聲波去做檢測。嚴格來講，小米5s采用的超聲波指紋識別技術並不是一項全新的技術，它在實驗室中存在已久。然而一項技術要走出實驗室到商業化量產是一個很漫長的過程。這也是為什麼小米前後兩次立項，中途放棄的原因。樂視在自家的手機產品中也嘗試過這項技術，不過體驗並不好，識別速度和准確率差強人意。早在2011年，就有相關文章介紹超聲波指紋識別的原理：

其原理是利用超聲波具有穿透材料的能力，且隨材料的不同產生大小不同的回波(超聲波到達不同材質表面時，被吸收、穿透與反射的程度不同)。因此，利用皮膚與空氣對於聲波阻抗的差異，就可以區分指紋嵴與峪所在的位置。 超聲波技術所使用的超聲波頻率為1 x 104Hz-1?09Hz，能量被控制在對人體無損的程度(與醫學診斷的強度相同)。

超聲波指紋識別的優勢在於可以識別指紋的3D紋路，采集更精細的指紋數據，而電容式的識別是2D圖像。另外一點優勢是可以置於塑料、金屬、玻璃等多種材料之下，不對機身外觀造成影響，減少開孔，不受汗水、油污的影響。目前還存疑的是識別的准確率和識別速度，小米並未公布這方面的數據，還有待後續驗證。

2015 年，智能手機芯片的龍頭老大高通便發布了骁龍 SenseID 指紋識別技術，包括了骁龍處理器既有模塊、超聲波傳感器和加密芯片三個模塊。如無意外搭載骁龍 821 處理器的小米 5s 采用的就是 SenseID。在超聲波指紋識別傳感器模組方面，ESM(國際電子商情)在發布會前的一篇報道中指出，小米5s的超聲波觸控方案可能來自於一家新成立不久的國內指紋芯片廠商但又在隨後隱去了供應商的名字。

官方將這項“黑科技”冠名為“無孔式超聲波指紋識別”。超聲波具有穿透性，因此免去了前置玻璃面板開孔的必要性。不過超聲波的穿透能力也是有局限的，知乎有評論說，小米5s前置面板下方的凹槽除了定位之用，也有可能是為了降低厚度增加超聲波識別能力，前面所說 ESM 的文章也提到超聲波指紋識別方案廠商的技術演進方向時增加玻璃蓋板的厚度，以此增加模組的強度。關於這一點還存有爭議。從現場的測試來看，並沒有察覺到它與我日常使用的一加3的指紋識別方案有明顯差距。

指紋識別之外

除了指紋識別，小米5s的另一項提升是采用了1/2.3尺寸的相機感光元件索尼IMX 378，1200萬像素，單個像素尺寸面積1.55祄，有消息顯示iPhone 7使用的是相同規格的相機傳感器。作為對比，三星Galaxy S7/S7 edge的單個像素尺寸是1.4祄。至於實際拍照方面的水准，還要掃街去檢驗。

其他方面，機身材質從小米5的玻璃 金屬邊框改為全金屬機身，有深灰、亮銀、玫瑰金和金色四色可選，飾以拉絲紋路(銀色版和粉色版為磨砂材質)。參數配置方面，小米5s搭載高通骁龍821，3GB/4GB內存，新一代的UFS 2.0存儲方案，起售價1999。5.7英寸屏幕的小米5s Plus使用的是常規的後置指紋識別方案，其他規格與小米5s基本相同，起售價2299起。

論性能配置，乃至價格，小米5s比之於動辄6GB內存的諸多國產新品已經沒多少優勢了，雷軍也在努力改變小米的固有形象，把性價比轉移到紅米系列，賦予小米品牌更多技術化的元素。另外，小米拿掉了小米5s/5s Plus機身正面的MI logo。這樣一來，這兩款新品可以多籠絡一些買主了吧。

目前超聲波指紋識別還在發展階段，因此小米5S還必須做一個凹槽才能幫助用戶完成指紋識別。未來超聲波指紋識別的穿透能力會更強，識別度也會更高，這樣一來即使一塊平整的玻璃也能進行指紋識別，這才是超聲波指紋識別的終極形態。

相關閱讀：

小米5S超聲波指紋識別怎麼樣？解鎖速度秒殺iPhone7

小米5s Plus和iPhone 7 Plus哪個好？小米5s Plus和iPhone 7 Plus攝像頭