苹果或将采用指纹识别来替代Face ID

2017年，全面屏设计成功席卷了整个手机行业，而为了让自家的智能手机产品拥有更高的屏占比，手机厂商可谓是绞尽脑汁。其中特别是在用户身份识别的方向上，Android与iOS阵营也走出了两条完全不同的道路，即屏幕指纹识别与FaceID（3D结构光）。

不过在四年时间过去之后，FaceID与屏幕指纹识别的路线之争或许已经见了分晓，苹果方面所力推的FaceID并没有像当年的TouchID一样引得“天下云集响应，赢粮而景从”，反而其已经开始研究屏幕指纹识别技术。近日有消息显示，苹果获得了英国专利商标局授予的，一项名为“根据电子产品显示屏开展中短波红外光学显像”的专利，在这一专利的示意图中不难发现，其提出了在显示元件周围工作，并同时使用光线进行指纹识别的方式。

时过境迁，苹果也对屏幕指纹说出了“真香”

按照相关专利文件显示，在工作时，这套光学成像系统会向上发射短波红外光，利用短波红外光扫描手指与屏幕接触时所产生的形状，在反射回去的红外光将被成像系统的光敏元件接收后进行3D渲染指纹，并将指纹信息进行分析和记录。

目前，行业中主流的商用屏幕指纹技术因为屏幕是以可见光来存取数据并做出分析，所以在光源不同的环境下可能会出现误报的情况，使得其准确率并不是特别高。而按照苹果方面的这一专利显示，这套光学成像系统由于显示元件将用于发射可见光，光敏元件就会被调整为检测红外光，使得该系统不会因光源的不同而出现误报，因此理论上在识别率方面将有着大幅的提升。

并且值得一提的是，事实上苹果的这项专利早在2018年9月26日就已提交，因此外界推测，在经过了2年的打磨后，这项屏幕指纹识别技术极有可能已经打磨得相对成熟了。并且自去年年末以来，苹果已经有多个屏幕指纹识别相关技术的专利陆续被曝光，其中包括了映射用户指纹以及3D建模等。

事实上，TouchID此前从苹果旗下的产品线中消失，是因为FaceID的出现带动了iPhone设计变革所造成的结果。而后期TouchID如果以屏幕指纹识别技术的回归的话，无论是与FaceID共存还是代替，从某种意义上来说可能都代表着在过去数年间，FaceID或许并没能达成苹果制定的目标。

然而FaceID可能是当时苹果最合适的选择

作为苹果iPhone产品线中的首款全面屏产品，2017年推出的iPhoneX所采用的是Android阵容彼时难以望其项背的FaceID。因此一代经典的Home键+TouchID组合也就此逐渐退出主流产品线，也使得面部识别成为了iPhone机型的新一代生物安全验证方式。

在当初屏幕指纹识别技术暂未实现商业化的时间节点，iPhoneX搭载集成了红外镜头、泛光感应元件、距离感应器、环境光传感器、扬声器、麦克风、摄像头，以及点阵投影器的原深感摄像头，甚至可以说是当时名副其实的黑科技。而作为苹果在2017年力推的新技术，使用3D结构光的FaceID确实也在亮相后就引发了外界的广泛关注与讨论。

相比于指纹识别来说，用户使用FaceID在整个识别的过程中基本可以做到无感，只需人脸对准摄像头就能瞬间实现解锁，而使用指纹识别则多出了视觉确认指纹解锁区域，按压指纹识别模块的操作。另外指纹识别在湿手的情况下，会存在无法解锁的情况，可FaceID则不会受到光照及气候等外在因素的影响。

同时在安全性上，其实FaceID时至今日都有着更胜一筹的表现，其所基于的3D结构光有着更为安全和高效的识别表现，因此在3D人脸支付方面能够实现百万分之一的识别精度。其能够在人脸识别维度上可达到2048维，其安全性更是指纹识别的20倍，并且3D结构光还能确保前后图像不会因为时间不同而产生较大的偏差，使得无论是正脸还是侧脸，都能确保人脸轮廓的真实还原。

但现阶段无论是光学屏幕指纹还是超声波屏幕指纹识别，其基本原理都是通过拍摄指纹，并对比手机中预留的2D信息，所以往往缺少活体信息检测能力，因此早前FaceID也成为了更符合苹果需求的一项技术。并且必须要指出的是，FaceID还有一个很重要的功能，就是在搭配人工智能技术后，手机可以识别用户是谁，而指纹识别则停留在需要用户证明自己是自己上，这其中的逻辑变化，也代表着未来手机将会有着更多的可能性。

更重要的是，苹果或许还有借助FaceID来积累其在AR领域经验的想法。早在2017年的秋季新品发布会上，苹果利用原深感摄像头对用户面部肌肉运动进行分析，做出了“动话表情（Animoji）”，让用户自己也能化身表情包，并将其作为iPhoneX的一项卖点来进行了宣传。

目前外界普遍认为，苹果在2013年收购的PrimeSense，也是其能够推出FaceID的关键所在，而后者是一家专注于让数字设备获得对真实世界三维感知能力的半导体企业，同时也是微软初代Kinect传感器的技术供应商。因此从本质上来说，FaceID也可以看看作一个袖珍版的Kinect，所以使用FaceID积累相关经验后，再基于这套技术或许就能直接用在传言中未来的AppleGlass上，用其实现针对肢体语言和室内环境的精确感知。

外部环境或许是让苹果改变方向的原因

那么为什么在此前押注FaceID之后，苹果还会转头去做屏幕指纹识别技术呢？有观点认为，屏幕指纹识别技术在vivoX20UD后，在Android阵营的全力襄助下，以汇顶科技为代表的上游供应商短时间内就取得了极大的技术进步。目前不仅全屏屏幕指纹识别技术已经出现，并且近年来的中高端Android机型所采用的屏幕指纹识别技术也基本具备了活体检测功能。

事实上由于苹果通常并不是“创新先锋”，新技术往往也不会率先应用到iPhone这样的重点产品线上，但能被其使用的技术基本都会是臻至完美。因此也正如外界的戏言所说，虽然苹果没有发明智能手机，但是iPhone却彻底重塑了智能手机。再加上苹果又是一家不吝于向同行学习的企业，所以使用成熟技术来改善用户体验，可以说是几乎一点压力也没有。

在有些观点看来，能够让苹果加快重拾TouchID，甚至选择改弦更张的直接原因，极有可能是今年特殊的外部环境所致，也就是新冠疫情在全球爆发。这只黑天鹅的出现已经让外出戴口罩成为了常态，在这样的情况下，FaceID的体验突然就变得不那么完美了，甚至广大iPhone用户为了解决“如何实现戴着口罩也能人脸解锁iPhone”的问题，也是八仙过海各显神通。

尽管苹果使用人工智能与算法自iOS13.5后暂时解决了这一问题，但识别率的下降却是不争的事实。并且更让其无奈的是，目前这一疫情可谓是一波未平一波又起，短时间还看不到尘埃落定的时候，也导致原本在体验上更胜一筹的FaceID，在当下反而不如屏幕指纹识别了。

而更加深层次的原因，则或许是苹果也同样需要未雨绸缪。随着中兴AXON205G在业内首发屏下摄像头解决方案，让全面屏走向机身正面全是屏的阶段已经成为必然，对于苹果来说，自然也没有理由错过。然而屏下摄像头想要承载精密且复杂的FaceID模组并不容易，因此也代表着二者在短期内或许难以实现兼容。

但是即便如今苹果方面已经手握屏幕指纹识别的相关专利，但这显然并不能代表FaceID就会马上会被取代。甚至有传言称，明年的iPhone13系列可能将会是FaceID+屏幕指纹识别的组合，然而对于保密工作一向表现不错的苹果来说，到底是否如此可能还需要明年的“科技春晚”才能揭晓了。
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