指纹解锁是目前市场上最多人使用的解锁方式，安卓还在坚持苹果为何半路跳车

指纹解锁是目前市场上最多人使用的解锁方式，不仅如此，指纹通用可以适用于支付方式，微信和支付宝都可以支持指纹支付。那么，指纹解锁原理是什么?下面将会为大家介绍。

指纹解锁原理

一、指纹介绍：

1、指纹是手指末端正面皮肤上凸凹不平产生的纹路。尽管指纹只是人体皮肤的一小部分，但是，它蕴涵大量的信息;

2、指纹特征可分为两类：总体特征和局部特征。总体特征指那些用人眼直接就可以观察到的特征，包括基本纹路图案、模式区、核心点、三角点、式样线和纹数等。基本纹路图案有环型、弓型、螺旋型。局部特征指指纹上的特征点，即指纹纹路上的终结点、分叉点和转折点;

二、指纹特征点的4种特性描述：

1、位置：特征点的位置通过(x,y)坐标来描述，可以是绝对的，也可以是相对于三角点的;

2、方向：该特征点所在的局部脊线的方向;

3、分类：特征点有以下几种类型：终结点、分叉点、分歧点、孤立点、环点、短纹等;

4、脊线：特征点对应的脊线(di，ai)。特征点对应的脊线用在该脊线上的采样点来表示。采样点用该点与对应特征点的距离di，连接该点与对应特征点的直线，以及对应特征点方向的夹角ai来表示;

三、指纹识别的介绍：

1、指纹识别技术通常使用指纹的总体特征如纹形、三角点等来进行分类，再用局部特征如位置和方向等来进行识别用户身份;

2、首先从获取的指纹图像上找到【特征点】，然后根据特征点的特性建立用户活体指纹的数字表示——指纹特征数据(一种单向的转换，可以从指纹图像转换成特征数据但不能从特征数据转换成为指纹图像);

3、由于两枚不同的指纹不会产生相同的特征数据，所以通过对所采集到的指纹图像的特征数据和存放在数据库中的指纹特征数据进行模式匹配，计算出它们的相似程度，最终得到两个指纹的匹配结果，根据匹配结果来鉴别用户身份;

随着手机行业技术的不断进步，用户解锁手机的方式从最早的数字密码、九宫格屏幕图案解锁逐渐进化至指纹解锁、面部识别解锁等生物模式，用户只需用手指按压指定位置，或者抬起手机扫描脸部便可一键解锁手机，操作愈加方便。

在这项技术的进步途中，苹果、三星、魅族、小米等厂商都起到了重要的作用，我们今天就来简单盘点下这项技术25载的发展简史。

01 最早指纹识别手机：西门子(SL10)1088

目前有迹可循的第一款支持指纹解锁的手机来自1999年，来自西门子推出的SL1088(SL10)机型，其也是世界上首款较为成熟的滑盖手机，用户可以将上半部分的屏幕向上推起，不过如此前瞻性的设计并没有受到欢迎。

该机的指纹识别区域位于机身背部，采用刮擦式识别方式，需要用户在线性传感器上缓慢划过，拼接成完整指纹。西门子SL1088还是全球首款3色彩屏手机，显示效果再次完成了革新。

02 首款正面指纹解锁手机：富士通 F505i

4年后，富士康推出了一款搭载正面指纹识别的手机富士通 F505i，如下图所示，该机在九宫格键盘的下方植入了一块刮擦式指纹解锁模块，用户在打开手机后便可用惯用手的拇指随时解锁手机。

其实从这款手机的设计上，我们已经可以能看到未来正面指纹解锁的雏形了，不过现在离大家联想到的iPhone系列还有十年的距离。随后富士康也陆续推出了多款支持指纹解锁的手机，不过由于技术尚未成熟，更多用户认为数字解锁已经够用，并未掀起全球性的波澜。

03 首款支持指纹解锁的智能机：MOTO MB860

时间来到2011年，摩托罗拉推出了一款MOTO MB860机型，该机预装Android操作系统，正面搭载了一块4英寸的电容触控屏幕，内置英伟达Tegra 2双核处理器能提供1GHz的工作主频。

言归正传，该机在机身顶部加入了刮擦式指纹解锁识别模块，其与电源键集成在一起，最初的设计意图可能是希望用户在按下电源键解锁屏幕时直接进行指纹识别，但其位置过于靠上，用户很难在手持的状态下多次精准刮擦。

04 首款正面按压指纹：iPhone 5S

2013年，一款跨时代的机型iPhone 5S于美国正式发布，该机新增了正面按压电容指纹设计，用户可以通过按压主屏幕按钮完成手机的解锁、购买等一系列操作。同时，手机记录下来的指纹信息全部存储于本地，进一步保证了用机安全。

iPhone 5S的Home按键结构

根据官方介绍，用户在按压Home键时，按钮上的不锈钢环可以检测手指接触，将用户的指纹透过HOME键传输到感应器。读取指纹的次数越多，指纹识别会越精准。也是因为iPhone系列巨大的影响力，指纹解锁技术正式地出现在了大众的视野之中。

随后，魅族快速跟进了正面电容按键指纹识别技术，推出了多款采用类似设计的技术，为指纹解锁在国内的普及做出了巨大贡献。

05 首款支持侧面解锁：努比亚 Z9尊享版

2015年5月，努比亚发布了Z9系列手机，其中的“超大杯”nubia Z9尊享版搭载了TiO侧边指纹设计，指纹是被模块被集成在了机身侧面的电源键之中。不过，该机当时主打的还是无边框设计，观感还是相当优秀的。

近日关于iPhone13的信息越来越多，很多人都在关注苹果是否会在iPhone13上采用屏下指纹解锁。按照苹果对技术的要求，目前FaceID非常成熟安全，暂时不会在iPhone13上采用安全性更低的指纹解锁。顺着这个话题，今天小编给大家普及下手机上指纹解锁实现的原理。

其实指纹解锁实现的原理都是一样的，都是通过提前录入的指纹去进行比对，如果比对成功，就能实现解锁，如果比对失败就无法实现解锁，只不过是传感器采集指纹的方式不同而已。根据传感器采集指纹方式不同，手机上的指纹解锁可以分为三类。第一类是电容式的指纹解锁，第二类就是屏下光学指纹解锁，第三类就是超声波屏下指纹解锁。

首先，电容式的指纹解锁它的代表机型是iphone5S、iphone6s等，这部分带有实体指纹按键的机型。主要的解锁原理就是通过硅晶圆，当用户指尖皮肤上的电解液与硅晶圆相互接触时，就能够形成电子磁场，因为每个人的指纹都是不同的，有不同的凹凸点，这样就能够通过电子场形成不同的指纹形状，如果与之前录入的对比指纹一致，就能够进行解锁。

我们以iPhone5S为例来说明，在传感器上有多个极点，通过这样来手机用户的指纹纹路，指纹上的纹路，就会形成不同的电容值，这样就能够形成指纹的图像，这样就能够进行对比解锁手机了。目前已经很少再有电容式指纹解锁，在使用过程中，如果说手指有水分，就会导致指纹解锁时形成的电场不稳定，容易出现解锁不灵敏。所以说当前很少再有电容式指纹解锁。

屏下光学指纹它实现的原理就非常简单，就类似于相机的原理，一般只采用在OLED的屏幕上面，因为OLED的屏幕。可以打孔，可以自发光。当咱们需要指纹解锁的时候，指纹的这块区域先把屏幕点亮，光线再通过像素的间隙往下边传导到CMOS传感器上边，再经过一些滤光镜，过滤掉这些没有用的光线，然后再通过每个像素点上这些细微的透镜把这些采集点给放大，最后绘制成一个灰度的图像，在和之前录入的指纹图像进行比对，如果比对成功就可以实现解锁，比对不成功就无法实现。

事实上苹果从iPhone8系以后，从iPhoneX开始就已经放弃了指纹解锁，iPhone13系列同样不支持指纹解锁。包括正背面实体指纹解锁，边框侧面电源键指纹解锁，甚至屏幕指纹解锁统统都没有了。

对于iPhone13系列手机来说，苹果更重视面容识别升级，已经支持口罩模式下的面部识别解锁。

反观安卓阵营这边，放弃正背面指纹解锁后，更多手机采用屏幕指纹识别，而且技术非常成熟，特别是在新冠疫情期间，很多人佩戴口罩，有指纹解锁的手机，解锁手机操作就特别便捷。

而只有面容识别的iPhone手机前期只能通过摘下口罩的面容识别来解锁手机，好在升级iOS 15.4系统以后，苹果才增加了口罩模式。

以苹果的调性来说，一般会在技术特别成熟时加入新功能，例如，iPhone 13 Pro与Pro Max拥有了三星LTPO屏幕与Promotion技术，屏幕刷新率在10-120Hz之间动态调整，有效解决了高刷屏幕耗电的弊端。

实体指纹识别键是不可能恢复到iPhone手机正面，毕竟影响手机正面屏幕屏占比，放到背面也是影响简约美观风格，侧面说实话解决不舒服，唯一的解决方案还是成熟的屏下指纹方案。那为什么iPhone13系列依旧不用呢?

1、苹果手机销量众所周知，考虑成本因素，能少一个零件，整体可以节省不少银子。

2、技术角度讲，iPhone13上的3D结构光面容识别，苹果认为比指纹解锁更安全，反而觉得指纹识别很鸡肋。

3、虽然屏下指纹模块技术很成熟，但加入后，系统层面需要适配，有它也要用电，综合考虑手机内部空间、软件支持成本、耗电等因素，iPhone13还是没有支持指纹解锁。

4、苹果很多时候通过培养用户习惯，让用户接受自己的设计理念，不到万不得不会妥协，没办法iPhone的销量就是高。