因此每個(gè)人的指紋印跡不同，據(jù)統(tǒng)計(jì)，大概每10億人當(dāng)中指紋數(shù)據(jù)相同的僅有兩個(gè)人，概率五億分之一。

正是由于指紋數(shù)據(jù)不同的這個(gè)特征，指紋作為生物識別載體具有極高的安全性，它具有終身不變性、唯一性和方便些。

指紋識別也逐漸成為智能手機(jī)的配置。

2011年，摩托羅拉公司推出了第一款具備指紋識別技術(shù)的Android手機(jī)Atrix4G。這款手機(jī)采用了壓力傳感器作為指紋識別傳感器。   

2013年，蘋果公司在iPhone5s上應(yīng)用了TouchID指紋識別技術(shù)，它可以讓用戶通過按壓帶有指紋傳感器的Home鍵來解鎖iPhone，驗(yàn)證ApplePay，以及使用其他應(yīng)用程序。

蘋果作為智能手機(jī)行業(yè)具有較大影響力的企業(yè)，也帶動了智能手機(jī)技術(shù)的發(fā)展潮流，自蘋果公司推出TouchID指紋解鎖技術(shù)后，其他手機(jī)廠商也開始跟進(jìn)。

2014年，三星公司推出了GalaxyS5，其中包含了指紋識別功能。   

在同年的MWC展會上，聯(lián)想旗下的摩托羅拉公司推出了第二代Atrix手機(jī)，同樣搭載了指紋識別功能。

從技術(shù)路線上來說，這些廠商，采用的都是傳統(tǒng)的壓力傳感器或者光學(xué)傳感器，指紋的采集和識別對手指的清潔度、濕度很敏感，臟污、油漬、水滴等因素都會影響指紋的錄入與識別。

此外，當(dāng)手指脫皮后也不好驗(yàn)證，識別精度和速度都不太高，指紋識別驗(yàn)證時(shí)也要求使用者規(guī)范操作，因此影響了用戶體驗(yàn)。

到了2017年，蘋果在iPhoneX上推出了FaceID面部識別技術(shù)，F(xiàn)aceID可以讓用戶通過掃描面部的特征來解鎖iPhone。

FaceID被認(rèn)為是一種更先進(jìn)和更安全的認(rèn)證方式，識別精度比指紋識別更高，此后，TouchID就逐漸退出了iPhone的舞臺。

直到2018年，藍(lán)廠vivo推出了全球首款搭載超聲波指紋識別技術(shù)的智能手機(jī)——vivoX20PlusUD。   

該手機(jī)采用了Qualcomm公司的超聲波傳感器作為指紋傳感器，可實(shí)現(xiàn)在屏幕下方通過振動聲波掃描用戶指紋并進(jìn)行識別。

超聲波是一種頻率高于20000赫茲的聲波，它的特點(diǎn)是方向性好，穿透能力強(qiáng)，可以穿透手指上常見的臟污、油漬、水滴等也可以穿透由玻璃、不銹鋼、藍(lán)寶石或塑料制成的智能手機(jī)外殼進(jìn)行掃描。

以光學(xué)指紋識別為例，鋼化膜會改變屏幕的透過率，影響指紋識別的精準(zhǔn)度。由于手機(jī)屏幕是易碎品，一般消費(fèi)者新手機(jī)到手的第一件事，就是貼一層鋼化膜以保護(hù)屏幕不讓手機(jī)裸奔，這就產(chǎn)生了矛盾。

超聲波指紋剛好化解了這個(gè)尷尬。

超聲波指識別模組緊貼于屏幕下方，可以利用壓電層收發(fā)超聲波，從而進(jìn)行指紋圖像信息的獲取和識別。

其中，相比于光學(xué)指紋識別模組而言，超聲波指紋識別模組更適配于當(dāng)前屏幕透過率不斷下降的技術(shù)發(fā)展趨勢，而且超聲波指紋識別模組厚度更薄，有利于手機(jī)的整機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，也可應(yīng)用于折疊屏手機(jī)中。

更重要的是，與傳統(tǒng)的壓力傳感器和光學(xué)傳感器相比，超聲波指紋傳感器的識別精度更高、反應(yīng)速度更快，可以很好地應(yīng)用在大型屏幕的全屏幕設(shè)計(jì)中。

但是，由于眾所周知的原因，華為被制裁，被封鎖，華為一直用的都還是光學(xué)指紋識別技術(shù)路線，    

Mate40Pro用的是超薄屏下指紋識別方案，之后發(fā)布的機(jī)型，從P50開始，無論是P系列還是Mate系列，用的則是短焦指紋識別方案。

從原理上來講，超薄指紋和短焦指紋，都是利用光的反射成像辨認(rèn)指紋，當(dāng)手指按壓屏幕時(shí)，OLED屏幕發(fā)出光線將手指區(qū)域照亮，反射光線透過像素間隙返回到屏下的傳感器上。

由于指紋本身就是凹凸不平的，所以反射的光線也不同，再配合算法比對此前輸入的指紋圖像，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)識別。

當(dāng)其他廠商如小米、vivo、iQOO的旗艦機(jī)型都在使用超聲波指紋識別技術(shù)，就連魅族都都安排了超聲波指紋的時(shí)候，華為的旗艦機(jī)型還一直在用短焦指紋。

短焦指紋因?yàn)樽R別位置太靠下，使用時(shí)不太順手，如果是大屏幕手機(jī)，單手解鎖很容易頭重腳輕摔手機(jī)。

說明，這并不是基于用戶體驗(yàn)更好，或者差異化競爭的考慮，最大的可能還是超聲波指紋技術(shù)繞不過高通的專利。

既然繞不過去，付費(fèi)也不許可，那就自己發(fā)明吧。

根據(jù)申請公布號為CN117058725A的發(fā)明專利申請，華為技術(shù)有限公司的一項(xiàng)超聲波指紋識別技術(shù)正在進(jìn)行專利申請。   

該是一項(xiàng)名為“一種超聲波指紋識別模組、系統(tǒng)及電子設(shè)備”的發(fā)明專利，申請日為2023年7月4日。

根據(jù)公開文本：

現(xiàn)有技術(shù)中，一個(gè)像素只對應(yīng)一個(gè)像素電極，而且在超聲波發(fā)送模式和接收模式全部像素電極的連接狀態(tài)均一致，即，全部的像素電極均處于連通狀態(tài)，這種像素電極的結(jié)構(gòu)以及相同的連接狀態(tài)會導(dǎo)致發(fā)送模式超聲波的穿透能力不足，接收模式指紋圖像對應(yīng)的原始信噪比較小。

對此，在本申請實(shí)施例提供的一種超聲波指紋識別模組基于一個(gè)像素對應(yīng)多個(gè)像素電極的電極結(jié)構(gòu)，可以提高發(fā)送模式下超聲波的穿透能力，增大接收模式指紋圖像對應(yīng)的原始信噪，進(jìn)而提高超聲波指紋識別模組識別指紋信息的準(zhǔn)確率。

相較于現(xiàn)有技術(shù)中一個(gè)像素只對應(yīng)一個(gè)像素電極的情況下，本申請實(shí)施例一個(gè)像素可以對應(yīng)多個(gè)像素電極，可以更好的提高識別指紋信息的準(zhǔn)確率；

另外，該像素電極之間相互獨(dú)立，即，像素電極單元中的第一像素電極和第二像素電極的連接狀態(tài)可以不同。

這種在發(fā)送模式下每個(gè)像素電極單元中只有部分像素電極(如N個(gè)第一像素電極)接入發(fā)送超聲波的電路。

相較于全部像素電極處于連通狀態(tài)，可以大大的提高發(fā)送模式下發(fā)送超聲波時(shí)對應(yīng)的放大系數(shù)，進(jìn)而提升超聲波的穿透能力，使得超聲波更容易穿透各層。

在接收模式下全部像素電極接入接收回波信號的電路，這種發(fā)送模式下連通部分像素電極，接收模式下連通全部像素電極，可以提高接收模式下讀取有效電壓的比例。

即，增大接收模式下指紋圖像對應(yīng)的原始信噪，從而更好的提高了超聲波指紋識別模組識別指紋信息的準(zhǔn)確率。   

四、總結(jié)

方案采用陣列式像素電極單元，通過“一個(gè)像素對應(yīng)多個(gè)像素電極的電極結(jié)構(gòu)”，“可以提高識別指紋信息的準(zhǔn)確率”。

從筆者的經(jīng)驗(yàn)來判斷，授權(quán)的前景還是非常好的。

屆時(shí)，華為新的旗艦機(jī)型有望使用自研的超聲波指紋，指紋解鎖手感將更加絲滑，有助于提升用戶體驗(yàn)感。   

超聲波指紋，值得期待！

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