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指尖上的黑科技

時間:2024-10-26 02:41:28

若要評選我們生活中最不可或缺的電子設備,相信手機肯定會高票當選。回顧手機的發展,從可有可無的“奢侈品”,到如今人人似乎都患上“手機依賴症”,這種産品正深刻地改變着人類的生活方式。

若是再評選一下手機上使用最頻繁的功能,指紋識别一定是必不可少的一個,從最早的指紋解鎖到指紋支付,這種便捷而安全的功能越來越被用戶所接受。在搭載TouchID的iPhone5s問世後,手機的指紋識别功能迎來了井噴式的發展,現在已經成為标配—中高端手機沒有指紋識别簡直是不敢想象的,就連國産的599元人民币廉價機也不甘人後。

指紋,由于具有終身不變性、唯一性和方便性,已幾乎成為生物特征識别的代名詞。人們很早就發現了指紋的妙處—你沒法将指紋改成另一個樣子,也很難找到兩個人指紋特征完全一緻,對指紋的記載至少可以追溯到公元前2200年。

紙張和墨水可以被稱為最早的指紋圖像采集設備,在契書上按指印是具有法律效力的。人眼可以比較紋路的形狀,但是很顯然這是個非常費力且準确度很低的工作,一來是人眼對紋路的辨認性能也比較糟糕,二來紙墨記錄不夠精确,模糊不全是常有的事。

真正數字化的指紋識别始于近代,一開始借助了光學技術,即在光源照射下,将指紋投射在CCD圖像傳感器上,CCD上有許多排列整齊的光電二極管,能夠把光學影像轉化為電信号。它的作用就像膠片一樣,瞬息之間就能将指紋記錄下來,形成數字化的、可被指紋設備算法處理的多灰度圖像。

光學指紋采集技術作為“老大哥”,已經過較長時間的應用考驗,它價格低廉、應用廣泛,但也有明顯的缺點。由于光不能穿透皮膚表層,光學采集隻能夠掃描手指皮膚的表面,不能深入真皮層,因此要求指紋的表面必須清晰、幹淨。任何過于幹燥、油膩、布滿灰塵的手指都可能造成識别出錯,脫皮、受損等情況也愛莫能助。另外,易被仿制也是一個大問題,淘寶上售價100元左右的矽膠指模,可以輕易地騙過光學指紋機,不知有多少上班族曾經這樣請人代刷考勤。

20世紀90年代後期,基于半導體矽電容效應的技術趨于成熟,成為第二代指紋識别的主流技術。其中,矽傳感器為一極,手指的皮下電解液則是另一極,二者之間形成電場,指紋的高低起伏會形成不同的電容值,以此探測、形成指紋圖像數據。

半導體矽感技術最重要的優點是夠深入,電子信号能穿過手指的表面和死皮,直達真皮層讀取最真實的指紋數據,不易受手指表面塵污的影響,從而大大提高了辨識準确率。電容指紋傳感器雖然制造工藝複雜,但體積小、精度高,耗電少,因此非常适合放在手機上。

第一部真正擁有指紋識别的手機來自西門子,并且早在1998年就已問世,遺憾的是它僅僅是一部原型機,沒有量産。2000年,法國品牌SAGEM推出了第一部量産的指紋識别手機MC959;2003年開始,富士通陸續推出了數十款支持指紋識别的手機;2011年4月摩托羅拉發布的MOTOMB860是第一部支持指紋識别的智能手機……這些先行者如今都已經湮滅在行業發展的大潮中,幾乎再難看到它們的蹤影。

真正重新定義指紋識别的轉折點是2013年9月,iPhone5s正式發布。TouchID影響了整個手機行業的風向,此後各種支持指紋識别的智能手機相繼出現,指紋識别迎來了一個發展的高潮—安卓陣營中正面、背面、側面指紋識别的産品層出不窮,蘋果則是繼續完善TouchID的體驗。

前面說到的各種指紋識别手機都需要在機身上留一個相應的孔,不過随着技術的進步,全屏指紋識别浮出水面。2015年,高通推出了超聲波指紋識别技術SenseID,被公認為是第三代指紋識别技術。

具體一點講,是利用超聲波具有穿透材料的能力,通過傳感器本身發射出微量射頻信号,穿透手指的表皮層,利用反射回來的聲波探測真皮層的立體紋路,從根本上杜絕了僞造指紋的可能。相比于第一代和第二代,超聲波指紋識别技術優點明顯:不需要電容傳感器或者按鈕,也不受手指污垢、油脂以及水的影響,甚至無需與手機直接接觸。另外,超聲波能穿透多種材質,如玻璃、塑料,甚至鋁、不鏽鋼等,這就意味着手機廠商可以把指紋識别做得更加靈活,不但不用再單獨設孔,而且可以設置在手機的任何位置上,比如屏幕、邊框上等。

因為可實現3D指紋識别技術,超聲波技術的安全性要大幅領先,這意味着除了手機,它還可以應用在更多、更嚴格的身份驗證場景裡,比如智能門鎖、車鎖、保險箱等。雖然人臉識别、虹膜識别也被業界寄予厚望,但超聲波指紋識别技術無疑能保證指紋繼續坐穩“江湖老大”的位子。

當然沒有什麼技術是百分百安全的。對于指紋識别技術來說,最大的安全隐患是每個人隻有一套指紋,不像密碼那樣可以随時換,一旦洩露就無法挽回。另外就是“日防夜防,身邊的人最難防”,勸大家不要太依賴指紋解鎖—曾經聽說過老婆趁老公喝醉,用指紋解鎖了手機找到出軌證據的故事。無論怎樣的高科技,也有聰明反被聰明誤的時候啊。
   

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