蘋果在iPhone5S上第一次應用了指紋識別的方式解鎖手機，隨之而來的是各個廠商陸續跟進，無奈當時指紋解鎖模組還未發展成熟，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。隨后國內廠商魅族跟進，在MX4 Pro上采用了國產廠商匯頂的按壓式指紋解鎖模組，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，相信消費者最早接觸這個技術還是在PC上。通過滑動手指進入PC早已不是什么高大上的技術，但是由于個人PC加密的應用場景非常受局限，指紋解鎖一直以來都是個雞肋。而當移動終端成為人們手中的網絡瀏覽、通訊等的主要設備，由于手機承載的隱私數據更多更敏感，使得手機加密成為了一個非常重要的事情。然而不論是數字加密、還是圖案加密除了安全性差的問題，無疑都增加了手機擁有者自己進入手機的難度，使得手機加密成為一種“傷敵一千，自損八百”的無奈之舉。而蘋果公司應該是發現了這一點，才不遺余力地投入到指紋解鎖的研發上，其收購了指紋解鎖傳感器廠商AuthenTec，使得這家廠商的指紋解鎖技術從2013年開始只服務于蘋果，成就了后來的Touch ID。蘋果再一次扮演了行業開拓者的角色，在蘋果TouchID的帶領下，終于指紋解鎖逐漸“飛入尋常百姓家”。

 

 

 

國內廠商匯頂科技，是深圳的一家高科技公司，成立于2002年，主要業務為電容觸控芯片、指紋識別芯片及解決方案。其指紋解決法案在手機上的應用最早得到媒體的關注還是源于魅族的MX4 Pro，其他手機或者平板產品上暫沒有其應用的信息。

 

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。根據財報顯示，2015年上半年Fingerprint Cards AB的總收入和凈收入均有顯著增加。2015年半年報顯示其在2015年上半年的毛利已經達到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。這與其產品得到眾多廠商的應用不無關系。

 

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

 

Synaptics是一家位于美國加利福尼亞州圣何塞的公司，其最出名的產品其實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的大佬，2013年耗資2.55億美元收購了Validity正式進入指紋識別領域。其指紋識別產品最早見諸于三星手機上，三星S5和Note4上摩擦方式的指紋解鎖模組就是Synaptics的作品，當時易用性被廣為詬病。

 

據媒體信息，指紋解鎖模組的提供廠商遠不止這四家，但是在手機上廣泛應用的基本只有這四家的產品。然而，運用匯頂產品的廠商鳳毛麟角，就連曾經使用其產品的魅族也拋棄了這個國產供應商，轉而投向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基本被淘汰，最早通過摩擦式方式解鎖的Synaptics也轉而研發按壓式指紋解鎖方式，并在三星S6及其之后的機型中使用。FPC的指紋解鎖模組由于通過低電壓的方式實現，可以在極小耗電的情況下實現暗屏解鎖，而其他廠商則還是需要點亮屏幕后才能實現指紋解鎖動作。

 

 

 

 

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

 

目前指紋解鎖的用戶體驗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。本次測試移動終端實驗室選取了市面上暢銷的十款機型進行指紋解鎖速度的對比，希望能夠給用戶呈現出目前手機廠商真實的指紋解鎖速度水平，探索指紋解鎖速度對用戶體驗的影響。

 

 

1.測試設備：

 

OptoFidelity本地性能測試設備：壓力感應底座 高速攝像頭

 

 

OptoFidelity測試設備

 

 

高速攝像頭（左）和壓力感應底座（右）

 

2.測試原理

 

測試設備為壓力感應加圖像分析設備，將手指按壓指紋解鎖區域時間點設為起始時間點，手機完全進入桌面為終止時間點。由于各個廠商的解鎖動畫設置不同，有的廠商解鎖成功后沒有動畫，所以此解鎖時間并不僅僅是單純的屏幕解除鎖定的時間，也不能代表指紋模組的識別時間。

 

指紋解鎖觸發點：設備感受到壓力

 

 

指紋解鎖成功點：屏幕完全點亮，成功進入桌面，測試設備可以自動識別成功進入桌面的時點。

 

 

3.測試方式：

 

正面指紋解鎖：

 

正面指紋解鎖直接將手機正面朝上放在壓力感應平面上，測試時手指按壓指紋解鎖區域，攝像頭自動檢測開始試點和結束試點，自動計算時間間隔。得出的時間間隔即為解鎖時間。

 

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無法捕捉手機屏幕變化；我們采用分離式鏡頭，用另一部手機通過鏡頭捕捉測試手機的屏幕畫面。

 

 

4．測試數據的選取

 

正面指紋解鎖

 

測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間有效記錄，排除差異明顯的異常數據，求三根手指解鎖的平均值，即為該手機解鎖的時間長度。

 

背面指紋解鎖

 

測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據，求三根手指解鎖的平均值，即為該手機解鎖的時間長度。

 

5.測試結果與分析

 

 

測試結果顯示，亮屏解鎖中最快的是一加手機2，華為Mate S的解鎖速度和一加手機2相差無幾，由于進入動畫的時間比較長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解鎖時間在一秒內，樂Max則達到了2秒，表現最差。

 

指標 亮屏解鎖時間 暗屏解鎖時間

 

平均值 1.11 1.42

 

標準差 0.29 0.36

 

極差 0.93 1.11

 

十款手機亮屏解鎖時間的平均值為1.11秒，標準差0.29秒，極差（最長解鎖時間和最短解鎖時間的差）為0.93秒。五款手機暗屏解鎖時間的平均值為1.42秒，暗屏解鎖時間的標準差為0.36秒最長解鎖時間和最短解鎖時間的差為1.11秒。可見廠商在亮屏解鎖速度上的優化比較相近，暗屏解鎖速度上的優化差異略大。

 

 

五款手機的暗屏解鎖時間和亮屏解鎖時間均值相差0.42秒，標準差相差0.04秒。暗屏解鎖由于中間有點亮屏幕的時間，所以解鎖時間都要比亮屏解鎖時間長，但是相對于先點亮屏幕再解鎖進入桌面的時間來看，暗屏解鎖還是減少了解鎖的步驟，節省了用戶進入桌面的時間。

 

為了驗證進入動畫對解鎖速度測試結果的影響，進一步測試了無過渡動畫效果時（iOS9早期版本動畫過渡動畫會偶爾消失）的解鎖速度，在沒有過渡動畫時iPhone6s的解鎖時間為0.56秒，前后相差1倍。測試結果顯示過渡動畫對整個解鎖時間有很大的影響。

 

 

另外，我們簡單測試了各款手機錄入指紋時需要的手指按壓識別區域的次數，數據如下表。

 

 

在錄入速度上，背部指紋解鎖的錄入次數都在10次以下，由于背部指紋幾所模組都是FPC的產品，錄入次數上變現較為相似。而指紋解鎖位置在正面的產品錄入次數基本都在15次以上，其中一加手機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的圓角矩形，似乎需要更多的錄入次數才能收集足夠的信息點。三星的兩款產品因為指紋解鎖區域是突出的Home鍵部分，而且解鎖區域也是狹長的圓角矩形，也需要更多的指紋錄入次數。

 

 

本次指紋解鎖測試僅僅對整體的指紋解鎖時間進行了比較準確的測量，由于各家廠商優化不同，導致的指紋解鎖時間的差異并不能代表指紋解鎖用戶體驗的優劣。第一，并不是指紋解鎖時間越短解鎖體驗就越好，廠商通過縮減甚至省略過渡動畫的方式，確實能夠縮短系統進入桌面的時間，但是沒有過渡動畫產生的進入桌面時的生硬感會對用戶體驗產生負面影響。第二，指紋解鎖的體驗還有受更多的因素影響，比如指紋解鎖的準確性和穩定性。

 

十款手機的測試結果表明在指紋解鎖速度上，不論暗屏解鎖還是亮屏解鎖，解鎖時間幾乎都不會超過2秒。在實際體驗中，指紋解鎖速度對用戶體驗的影響已經很小，以趕超蘋果的指紋解鎖速度為宣傳噱頭已經毫無必要，手機廠商更多的應該是在指紋解鎖的穩定性和對復雜應用場景的適應型上多下工夫。

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