作为小米的第一款带有Home键的手机，Mi 5的指纹识别是如何设计的？

[编者注]本文的作者是微阵列的首席科学家，是电子和软件设计师.

（图1.小米5的不露面照片）

小米4发布19个月后，小米5终于发布了. 在小米手机的历史上，这是时差最大的两代产品，指纹识别的研发可能是小米5弹跳的原因之一. 作为中国第一个互联网手机品牌第一个指纹识别手机，小米在进入高端市场时必须与其他主要品牌区分开来，而华为的旗舰手机是小米5对饭迷们的期望. 如今，小米5超越了背有指纹识别功能的“华为风格”，并将指纹集成到矩形“主页”按钮中.

（图2小米5的指纹识别比其他同类产品具有更小的接触面积，并且按钮显得纤细. ）

自从iPhone 5S将指纹识别引入智能手机以来，关于指纹识别技术的应用存在五种类型的纠纷: 阵营战，类型战，物质战，前后战和尺寸战. 关于小米5的受欢迎程度，我们将分析小米5指纹识别背后的技术原理和行业故事.

首先[战斗营]

（图3.主要供应商信息）

选择有经验的长期从业者和经验不足的追随者是为小米5选择指纹识别供应商的第一步.

指纹感测不是特定的感测技术，因为指纹是人体的生理特征，并且传感器收集一定的物理量. 用于指纹图像获取的“声光热压”有五种物理方法. 其中，光学类型已经使用了30多年，但体积不适用于智能手机；电气类型（电容器/微波/电感器在物理上等效）已投放市场约10年；其余类型尚未上市. 由于人体上的巨大差异，指纹传感器容易出现对某些人有益而对其他人无效的问题，甚至在一段时间后对于同一个人也会失效. 因此，指纹传感器的设计者必须了解所选择的物理测量条件下人体的差异，否则会导致大量的技术故障. 由于这是商业秘密知识，因此只有经过长期的反复试验，才能积累设计经验.

去年，指纹供应商的生命很短暂. 对于第一个设计，做出了大量小品牌的试用订单. 进行面对面销售时，消费者无法使用它们，从而丧失了信誉并战胜了未来. 为了避免面对面销售的“立即死亡”效应，另一家指纹供应商专门研究在电子商务平台上发货的互联网手机品牌. 不幸的是第一个指纹识别手机，互联网手机有很多粉丝论坛，并且在一段时间的手机销售后，他们积累了许多关于指纹故障和识别错误的投诉.

鉴于互联网上的任何人都可以核实并进行统计，因此阿里巴巴的安全部门也可以这样做，因此黑心供应商已经阻碍了这些手机的指纹支付. 即使已打开使用指纹支付的手机，但在ROM升级后关闭了支付宝指纹支付的示例，每个人都必须警告它.

小米作为中国最大的互联网手机品牌，在冲击全球一线品牌的过程中，手机指纹支付是必不可少的. 这就是小米5选择指纹卡（简称FPC）作为指纹传感器供应商的原因.

谈到FPC，您必须八卦. 这家瑞典制造商成立于1997年，具有深厚的中国情结，但直到2014年华为Mate7发行时，它完全依靠中国银行系统的订单来生存. 我们在各银行柜台看到的大多数柜员指纹验证器是FPC1011. FPC也和我有深厚的关系. 我对人脸型电容指纹的应用统计主要基于FPC1011. 现在，我发明了第四代“ C-Q-T”技术，并建立了迈瑞来与老朋友竞争. 除了生意和生意，我也为彼此感到难过. 由于供应链的重叠，FPC的技术发展在很大程度上受到迈瑞发展的影响. 例如，下面将提及微晶锆盖板.

接下来要谈论[类型纠纷]

如前所述，只有光学和电气应用属于“声光热压”五个类别. 考虑到这是市场选择的结果，仍然有必要分析自然法则本身.

在成像原理，指纹成像，分集束成像和接近成像方面.

所谓的簇成像通常被称为使用物理量传播的簇（方向性）成像. 光线具有最佳的捆绑，并且可以通过光学系统以很高的分辨率成像. 在光学指纹传感器中，光学系统与手接触，并且脆弱的传感器装置受到光学系统的保护，从而达到了应用条件.

（图4.光学团簇成像）

所谓的邻近成像是利用指纹的脊线和谷线交替的空间结构来生成受空间差异影响的某个物理量场. 可以选择电场，热场和压力场，而物理量场决定了在足以保护传感组件的介质穿透后这三类的成功或失败. 市场选择电容式指纹传感器的原因是因为电场足以通过介电物质来保护指纹传感器，因此衰减仍然可以接受.

（图5.电容指纹传感器的接近成像原理）

超声是簇成像和邻近成像之间的物理量. 如果使用邻近成像，则与电容类型相比，除了能够穿透金属之外，没有其他性能优势. 如果使用束成像，原则上它可以穿透较厚的介质，但是由于声波束取决于波长以及发射器和的比例关系，因此仅在波长远小于束的比例时才进行束发射器和. 考虑到指纹传感器的像素大小为50um，使用声波捆绑需要100MHz以上的频率. 尽管在此频率下制造单点声发射非常简单，但是制造超过10,000个点的阵列是另一回事，因此即使在高通公司的支持下，Ultrascan仍然无法实现批量生产. 即使几乎没有量产，缺少应用程序经验的大坑仍然在等待.

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