蘋果在iPhone5S上第一次應(yīng)用了指紋識(shí)別的方式解鎖手機(jī)，隨之而來(lái)的是各個(gè)廠商陸續(xù)跟進(jìn)，無(wú)奈當(dāng)時(shí)指紋解鎖模組還未發(fā)展成熟，三星逼不得已用上了必須上下摩擦才能解鎖的解鎖方式，被廣為詬病。隨后國(guó)內(nèi)廠商魅族跟進(jìn)，在MX4 Pro上采用了國(guó)產(chǎn)廠商匯頂?shù)陌磯菏街讣y解鎖模組，算是再一次模仿了iPhone。隨后各家廠商紛紛在自己的旗艦手機(jī)上開始使用指紋解鎖模組，比如華為在Mate7上采用了背部指紋解鎖的方案，模組提供廠商為瑞典的FPC。

 

 

追溯指紋解鎖的由來(lái)，相信消費(fèi)者最早接觸這個(gè)技術(shù)還是在PC上。通過滑動(dòng)手指進(jìn)入PC早已不是什么高大上的技術(shù)，但是由于個(gè)人PC加密的應(yīng)用場(chǎng)景非常受局限，指紋解鎖一直以來(lái)都是個(gè)雞肋。而當(dāng)移動(dòng)終端成為人們手中的網(wǎng)絡(luò)瀏覽、通訊等的主要設(shè)備，由于手機(jī)承載的隱私數(shù)據(jù)更多更敏感，使得手機(jī)加密成為了一個(gè)非常重要的事情。然而不論是數(shù)字加密、還是圖案加密除了安全性差的問題，無(wú)疑都增加了手機(jī)擁有者自己進(jìn)入手機(jī)的難度，使得手機(jī)加密成為一種“傷敵一千，自損八百”的無(wú)奈之舉。而蘋果公司應(yīng)該是發(fā)現(xiàn)了這一點(diǎn)，才不遺余力地投入到指紋解鎖的研發(fā)上，其收購(gòu)了指紋解鎖傳感器廠商AuthenTec，使得這家廠商的指紋解鎖技術(shù)從2013年開始只服務(wù)于蘋果，成就了后來(lái)的Touch ID。蘋果再一次扮演了行業(yè)開拓者的角色，在蘋果TouchID的帶領(lǐng)下，終于指紋解鎖逐漸“飛入尋常百姓家”。

 

 

 

國(guó)內(nèi)廠商匯頂科技，是深圳的一家高科技公司，成立于2002年，主要業(yè)務(wù)為電容觸控芯片、指紋識(shí)別芯片及解決方案。其指紋解決法案在手機(jī)上的應(yīng)用最早得到媒體的關(guān)注還是源于魅族的MX4 Pro，其他手機(jī)或者平板產(chǎn)品上暫沒有其應(yīng)用的信息。

 

瑞典廠商Fingerprint Cards AB（FPC），位于瑞典港口城市哥德堡，是瑞典的一家上市公司。根據(jù)財(cái)報(bào)顯示，2015年上半年Fingerprint Cards AB的總收入和凈收入均有顯著增加。2015年半年報(bào)顯示其在2015年上半年的毛利已經(jīng)達(dá)到1.9億美元（15.9億瑞典克朗），而2014年整年的毛利也只有3.37億瑞典克朗。這與其產(chǎn)品得到眾多廠商的應(yīng)用不無(wú)關(guān)系。

 

AuthenTec是一家1998年成立，2007年在納斯達(dá)克上市的公司，以其擁有的TruePrint專利技術(shù)聞名于世，2012年被蘋果公司以3.56億美元的價(jià)格收購(gòu)，目前其產(chǎn)品只用于蘋果自己的產(chǎn)品上。

 

Synaptics是一家位于美國(guó)加利福尼亞州圣何塞的公司，其最出名的產(chǎn)品其實(shí)是筆記本上的觸控面板，該公司可以說是筆記本觸控面板行業(yè)的大佬，2013年耗資2.55億美元收購(gòu)了Validity正式進(jìn)入指紋識(shí)別領(lǐng)域。其指紋識(shí)別產(chǎn)品最早見諸于三星手機(jī)上，三星S5和Note4上摩擦方式的指紋解鎖模組就是Synaptics的作品，當(dāng)時(shí)易用性被廣為詬病。

 

據(jù)媒體信息，指紋解鎖模組的提供廠商遠(yuǎn)不止這四家，但是在手機(jī)上廣泛應(yīng)用的基本只有這四家的產(chǎn)品。然而，運(yùn)用匯頂產(chǎn)品的廠商鳳毛麟角，就連曾經(jīng)使用其產(chǎn)品的魅族也拋棄了這個(gè)國(guó)產(chǎn)供應(yīng)商，轉(zhuǎn)而投向FPC的懷抱。所以，目前的指紋解鎖格局基本上是蘋果系（AuthenTec），三星系（Synaptics）和非三星安卓系（FPC）。

 

在指紋解鎖方式上，摩擦式解鎖方式已經(jīng)基本被淘汰，最早通過摩擦式方式解鎖的Synaptics也轉(zhuǎn)而研發(fā)按壓式指紋解鎖方式，并在三星S6及其之后的機(jī)型中使用。FPC的指紋解鎖模組由于通過低電壓的方式實(shí)現(xiàn)，可以在極小耗電的情況下實(shí)現(xiàn)暗屏解鎖，而其他廠商則還是需要點(diǎn)亮屏幕后才能實(shí)現(xiàn)指紋解鎖動(dòng)作。

 

 

 

 

本次測(cè)試列出十款手機(jī)，蘋果、三星各兩款，其他廠商一款。其中包含了上節(jié)所述的四家模組廠商的產(chǎn)品，手機(jī)價(jià)位上傾向于中高端，零售價(jià)格基本在2000元以上，其中魅族MX4 Pro由于是去年的機(jī)型，價(jià)格目前已經(jīng)下滑到2000元以下。測(cè)試軟件版本均為上市后的正式版本，并且是截止測(cè)試日期時(shí)的最新版本。

 

目前指紋解鎖的用戶體驗(yàn)主要受到解鎖的成功率和解鎖的速度影響，各家廠商宣傳時(shí)大多只提及解鎖速度快，一度以趕超蘋果的指紋解鎖速度為宣傳點(diǎn)。本次測(cè)試移動(dòng)終端實(shí)驗(yàn)室選取了市面上暢銷的十款機(jī)型進(jìn)行指紋解鎖速度的對(duì)比，希望能夠給用戶呈現(xiàn)出目前手機(jī)廠商真實(shí)的指紋解鎖速度水平，探索指紋解鎖速度對(duì)用戶體驗(yàn)的影響。

 

 

1.測(cè)試設(shè)備：

 

OptoFidelity本地性能測(cè)試設(shè)備：壓力感應(yīng)底座 高速攝像頭

 

 

OptoFidelity測(cè)試設(shè)備

 

 

高速攝像頭（左）和壓力感應(yīng)底座（右）

 

2.測(cè)試原理

 

測(cè)試設(shè)備為壓力感應(yīng)加圖像分析設(shè)備，將手指按壓指紋解鎖區(qū)域時(shí)間點(diǎn)設(shè)為起始時(shí)間點(diǎn)，手機(jī)完全進(jìn)入桌面為終止時(shí)間點(diǎn)。由于各個(gè)廠商的解鎖動(dòng)畫設(shè)置不同，有的廠商解鎖成功后沒有動(dòng)畫，所以此解鎖時(shí)間并不僅僅是單純的屏幕解除鎖定的時(shí)間，也不能代表指紋模組的識(shí)別時(shí)間。

 

指紋解鎖觸發(fā)點(diǎn)：設(shè)備感受到壓力

 

 

指紋解鎖成功點(diǎn)：屏幕完全點(diǎn)亮，成功進(jìn)入桌面，測(cè)試設(shè)備可以自動(dòng)識(shí)別成功進(jìn)入桌面的時(shí)點(diǎn)。

 

 

3.測(cè)試方式：

 

正面指紋解鎖：

 

正面指紋解鎖直接將手機(jī)正面朝上放在壓力感應(yīng)平面上，測(cè)試時(shí)手指按壓指紋解鎖區(qū)域，攝像頭自動(dòng)檢測(cè)開始試點(diǎn)和結(jié)束試點(diǎn)，自動(dòng)計(jì)算時(shí)間間隔。得出的時(shí)間間隔即為解鎖時(shí)間。

 

背面指紋解鎖：

 

背面指紋解鎖由于壓力壓入方向朝向屏幕，處在壓力傳感底座上方的攝像機(jī)無(wú)法捕捉手機(jī)屏幕變化；我們采用分離式鏡頭，用另一部手機(jī)通過鏡頭捕捉測(cè)試手機(jī)的屏幕畫面。

 

 

4．測(cè)試數(shù)據(jù)的選取

 

正面指紋解鎖

 

測(cè)試雙手大拇指和右手中指，每根手指選取一次成功解鎖的五次解鎖時(shí)間有效記錄，排除差異明顯的異常數(shù)據(jù)，求三根手指解鎖的平均值，即為該手機(jī)解鎖的時(shí)間長(zhǎng)度。

 

背面指紋解鎖

 

測(cè)試雙手中指和右手食指，每根手指選取一次成功解鎖的五次有效記錄，排除差異明顯的異常數(shù)據(jù)，求三根手指解鎖的平均值，即為該手機(jī)解鎖的時(shí)間長(zhǎng)度。

 

5.測(cè)試結(jié)果與分析

 

 

測(cè)試結(jié)果顯示，亮屏解鎖中最快的是一加手機(jī)2，華為Mate S的解鎖速度和一加手機(jī)2相差無(wú)幾，由于進(jìn)入動(dòng)畫的時(shí)間比較長(zhǎng)iPhone 6的解鎖速度最慢，樂Max的解鎖速度也比較慢。暗屏解鎖中只有Mate S解鎖時(shí)間在一秒內(nèi)，樂Max則達(dá)到了2秒，表現(xiàn)最差。

 

指標(biāo) 亮屏解鎖時(shí)間 暗屏解鎖時(shí)間

 

平均值 1.11 1.42

 

標(biāo)準(zhǔn)差 0.29 0.36

 

極差 0.93 1.11

 

十款手機(jī)亮屏解鎖時(shí)間的平均值為1.11秒，標(biāo)準(zhǔn)差0.29秒，極差（最長(zhǎng)解鎖時(shí)間和最短解鎖時(shí)間的差）為0.93秒。五款手機(jī)暗屏解鎖時(shí)間的平均值為1.42秒，暗屏解鎖時(shí)間的標(biāo)準(zhǔn)差為0.36秒最長(zhǎng)解鎖時(shí)間和最短解鎖時(shí)間的差為1.11秒?？梢姀S商在亮屏解鎖速度上的優(yōu)化比較相近，暗屏解鎖速度上的優(yōu)化差異略大。

 

 

五款手機(jī)的暗屏解鎖時(shí)間和亮屏解鎖時(shí)間均值相差0.42秒，標(biāo)準(zhǔn)差相差0.04秒。暗屏解鎖由于中間有點(diǎn)亮屏幕的時(shí)間，所以解鎖時(shí)間都要比亮屏解鎖時(shí)間長(zhǎng)，但是相對(duì)于先點(diǎn)亮屏幕再解鎖進(jìn)入桌面的時(shí)間來(lái)看，暗屏解鎖還是減少了解鎖的步驟，節(jié)省了用戶進(jìn)入桌面的時(shí)間。

 

為了驗(yàn)證進(jìn)入動(dòng)畫對(duì)解鎖速度測(cè)試結(jié)果的影響，進(jìn)一步測(cè)試了無(wú)過渡動(dòng)畫效果時(shí)（iOS9早期版本動(dòng)畫過渡動(dòng)畫會(huì)偶爾消失）的解鎖速度，在沒有過渡動(dòng)畫時(shí)iPhone6s的解鎖時(shí)間為0.56秒，前后相差1倍。測(cè)試結(jié)果顯示過渡動(dòng)畫對(duì)整個(gè)解鎖時(shí)間有很大的影響。

 

 

另外，我們簡(jiǎn)單測(cè)試了各款手機(jī)錄入指紋時(shí)需要的手指按壓識(shí)別區(qū)域的次數(shù)，數(shù)據(jù)如下表。

 

 

在錄入速度上，背部指紋解鎖的錄入次數(shù)都在10次以下，由于背部指紋幾所模組都是FPC的產(chǎn)品，錄入次數(shù)上變現(xiàn)較為相似。而指紋解鎖位置在正面的產(chǎn)品錄入次數(shù)基本都在15次以上，其中一加手機(jī)2雖然也是用了FPC的模組，但是由于其將指紋解鎖位置做成了狹長(zhǎng)的圓角矩形，似乎需要更多的錄入次數(shù)才能收集足夠的信息點(diǎn)。三星的兩款產(chǎn)品因?yàn)橹讣y解鎖區(qū)域是突出的Home鍵部分，而且解鎖區(qū)域也是狹長(zhǎng)的圓角矩形，也需要更多的指紋錄入次數(shù)。

 

 

本次指紋解鎖測(cè)試僅僅對(duì)整體的指紋解鎖時(shí)間進(jìn)行了比較準(zhǔn)確的測(cè)量，由于各家廠商優(yōu)化不同，導(dǎo)致的指紋解鎖時(shí)間的差異并不能代表指紋解鎖用戶體驗(yàn)的優(yōu)劣。第一，并不是指紋解鎖時(shí)間越短解鎖體驗(yàn)就越好，廠商通過縮減甚至省略過渡動(dòng)畫的方式，確實(shí)能夠縮短系統(tǒng)進(jìn)入桌面的時(shí)間，但是沒有過渡動(dòng)畫產(chǎn)生的進(jìn)入桌面時(shí)的生硬感會(huì)對(duì)用戶體驗(yàn)產(chǎn)生負(fù)面影響。第二，指紋解鎖的體驗(yàn)還有受更多的因素影響，比如指紋解鎖的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

 

十款手機(jī)的測(cè)試結(jié)果表明在指紋解鎖速度上，不論暗屏解鎖還是亮屏解鎖，解鎖時(shí)間幾乎都不會(huì)超過2秒。在實(shí)際體驗(yàn)中，指紋解鎖速度對(duì)用戶體驗(yàn)的影響已經(jīng)很小，以趕超蘋果的指紋解鎖速度為宣傳噱頭已經(jīng)毫無(wú)必要，手機(jī)廠商更多的應(yīng)該是在指紋解鎖的穩(wěn)定性和對(duì)復(fù)雜應(yīng)用場(chǎng)景的適應(yīng)型上多下工夫。

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