北京時間01月18日消息，中國觸摸屏網訊，手機廠商強勢入局供應鏈！2019開啟手機指紋識別大戰。眼下全面屏已全面席卷了整個智能手機產業，而在2019年全面屏之風仍在越吹越烈。全面屏對智能手機行業帶來的沖擊和影響，智東西此前也曾發文進行過深入的探討（腦袋開花的全面屏，被逼瘋的手機公司）。

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彼時智東西曾提到，在智能手機廠商近乎瘋狂的爭奪全面屏背后，實際上關乎著整個智能手機產業鏈的技術升級和供應鏈把控，更有著在3D結構光、屏下指紋等新興技術領域深層次的技術博弈。

作為智能手機第一道安全防線，生物識別領域成為了這場博弈的一個激烈交戰場。其中，指紋識別是手機生物識別中應用最早，同時目前也是最廣泛、最成熟的領域。在全面屏浪潮的助推下，指紋識別產業鏈也應勢進入了新的行業洗牌期。

近幾年來，隨著中國智能手機廠商在全球崛起，這也給中國的智能手機供應鏈企業帶來了高速發展的機會。比如在指紋識別供應鏈上，國內的指紋芯片識別供應商匯頂、思立微與瑞典老牌指紋芯片供應商FPC一起，位列2018年上半年全球指紋芯片出貨量排行的前三名。在指紋模組供應領域，國內的供應商歐菲光、日月光（臺灣）、丘鈦、東聚與三星電機一起成為了全球前五大指紋模組供應商。

智東西梳理了手機指紋識別產業鏈發展歷史，并深入調查了目前手機指紋行業的發展態勢。我們發現，除指紋識別供應鏈企業之間的激烈競爭外，智能手機廠商如OPPO等也正在增加自身在供應鏈上的話語權。隨著手機廠商的入局，2019年智能手機指紋行業將迎來更加激烈的競爭。

一、全面屏浪潮下指紋識別行業大洗牌

近年來，隨著國內智能手機廠商在全球市場的脫穎而出，以及全面屏的流行趨勢下，指紋識別供應鏈也受到了前所未有的沖擊。與此同時，新的指紋識別方案也應運而生，隨之而來的則是指識別紋行業進入了全面洗牌期。

目前，在全面屏的趨勢下，業內大部分的指紋識別方案都是采用光學方案。在這一領域的戰火也是異常激烈和精彩。 

 

光學指紋識別方案的產業鏈主要分為算法及芯片（核心領域）、傳感器主要為CMOS 和TFT（將光信號轉化為電信號）、Lens（主要是微透鏡陣列）、濾光片以及產品封裝三個層面。指紋信息的維度包括錄入的指紋特征類別（谷線、脊線、汗腺孔等）、手指個數等。

其中算法和芯片領域是指紋識別最核心的領域，也是競爭最激烈的領域。海外企業在此方面的布局較早，出現了新思、AnthenTec、FPC等幾大巨頭。

國內指紋識別產業在近幾年也得到了空前繁榮的發展，出現了匯頂科技、思立微、邁瑞微、費恩格爾、信煒、芯啟航、貝特萊、、集創北方、比亞迪、籮箕等十多家企業。

在中國企業中，匯頂科技與思立微表現最佳。近兩年，中國廠商在指紋識別市場占據的份額迅速上升，其中尤以匯頂科技的發展勢頭最猛，幾乎拿下了國內主要的手機品牌，包括OPPO、華為、Vivo、小米、魅族、中興等等。

然而，從2016年開始，隨著中國手機市場的空前繁榮，不僅手機廠商一躍而起，國內智能手機供應鏈發展也十分迅速，伴隨著的則是全球指紋識別行業的大洗牌。

2016年全球市場出貨前五的廠商當中，中國廠商占據三家。在手機行業向上發展之時，指紋識別芯片出貨量一路猛增，其中深圳匯頂科技公司是這一股潮流的最大受益者，于2016年登陸A股。匯頂科技上市后，市值曾一度達到800億元，也因此確立了在指紋芯片領域的江湖地位。

隨著中國供應鏈企業的崛起，老牌指紋識別供應商FPC和新思已逐漸失去了市場優勢。來自瑞典的指紋識別FPC曾是安卓陣營自大的指紋模組供應商，它曾經是華為、小米、魅族的指紋識別供應商。然而市場份額也被崛起的中國供應鏈企業奪食。

據旭日大數據報告顯示，在2018年1-2月份，匯頂科技出貨量為32.6百萬，而FPC則為32百萬，退居市場第二位。而在一年前，FPC還碾壓匯頂科技3百萬。這也意味著2018年1-2月份FPC在中國市場的指紋芯片出貨量較去年同比減少了約8.6%，而匯頂科技則同比增長1.9%。

從目前來看，整個手機指紋識別行業的前景依然相當廣闊。據IHS Markit預測，2019年使用屏下指紋傳感器的智能手機出貨量至少將達到1億臺，到 2020年則進一步翻倍至2億臺，市場空間超20億美元，有望在未來3年保持高速增長。

二、全面屏沖擊下的新指紋識別方案

受全面屏沖擊，智能手機屏幕在不斷擴大，從2016年的80%以上發展到了2018年的90%以上。而受到傳感器尺寸和用戶體驗的要求，屏下指紋識別成為了指紋識別技術領域必須采用的方式。

目前智能手機上所搭載的屏下指紋主要是光學式的方案，其中最常見的方案就是在屏幕定點進行指紋識別。

進入2018年后，智能手機的全面屏大戰達到了一個新的高潮，而全面屏帶動的供應鏈變革也發展到了關鍵階段。在2018年內手機廠商發布的幾款智能手機產品中，OPPO R17系列、一加6T 、努比亞X、vivo Nex、華為Mate 20 pro UD版都紛紛采用了屏下指紋的新設計。

智東西了解到，目前智能手機產業內正在探索新的指紋識別方案，2019年下半年手機指紋識別行業的競爭將更加激烈。

1、區域指紋識別方案

雖然目前屏下定點指紋解鎖是業內最常用的方案，但由于定點指紋識別需要用戶以某種姿態拿好手機，對準定點進行解鎖，稍有偏差就有可能解鎖失敗，用戶體驗差。

幾天前，OPPO正式發布了全新的光域屏幕指紋技術，通過精準地定義用戶在使用手機時進行指紋識別的“黃金識別區域”，將識別面積達到目前主流光學方案的15倍，覆蓋了單手持手機時手指操作的極限位置，在這個區域內的任意位置都可以實現指紋解鎖或支付。

值得一提的是，OPPO的光域指紋識別方案還創造性地提供雙指同時驗證和加密。雙指同時解鎖首先帶來是雙指驗證算法的挑戰，其次是每次解鎖時數據量翻倍對運算力發起的挑戰。不過，雙指解鎖也有著一個突出的優勢，將原本單指解鎖的誤識率為1/50000，降低為1/50000×50000。

在落地應用方面，OPPO的光域指紋識別方案也非常快速。據了解，OPPO將在今年開始商用這項技術，用戶在今年的產品中就能體驗到光域指紋解鎖帶來的便利。

此外，在區域指紋識別中，目前業內還有一種半屏指紋識別方案，這種方式可以看作是區域指紋識別的一種極限形式。

2、全屏指紋識別方案

業內認為，“定點-區域-全屏”是屏下指紋識別演進和發展的路線。

為了實現全屏指紋識別，手機廠商和供應商們在探索不同的路線。2018年4月，三星就提交了一份基于光學技術的全屏指紋識別方案，同時有消息稱三星將計劃專門研發一顆指紋處理器。

不過，即便申請了全屏指紋識別專利，并不代表該技術就一定會很快商用。此前蘋果也曾申請過光學屏下指紋以及超聲波屏下指紋的專利，但是都并未被用于iPhone，蘋果的iPhone X更是干脆地取消了指紋識別。

用目前成熟的技術，實現全屏指紋識別仍有很大的難度。首先是指紋識別傳感器需要減小尺寸并整合到屏幕中，而現有光學屏下指紋技術很難做到。現有的光學屏下指紋芯片，無論是硅基CMOS，還是玻璃基CMOS，都不會與顯示像素的制程集成在一起。如果采用CMOS in Pixel的形式，則又會帶來光路短、信號放大差、環境光干擾等諸多問題。從成本上來講，基于CMOS的全屏識別方案的成本也非常高昂。

所以如果屏幕指紋要實現全屏化，更可靠的是則是采用TFT材質的傳感器。OPPO在發布光域屏幕指紋的時候，也提到是基于TFT實現的。OPPO對智東西表示，也會做全屏指紋識別。但從商用角度而言，目前的方案犧牲太大，因為拼貼感光元件會嚴重影響整機堆疊和功耗。OPPO方面也表示正在研發更好的方案。

以上這些問題都是阻擋在廠商們面前的攔路石，亟待突破。因此，全屏指紋識別方案距離真正落地應用還需要一段時間。

3、超聲波指紋識別方案

除了光學式的屏下指紋方案外，業內還有一種超聲波識別方案。通過指紋模組發出特定頻率的超聲波掃描指紋，利用手指紋理及其他材質對聲波的吸收，反射和穿透作用的差異，對指紋的所在的位置進行識別。

目前高通和FPC都在進行超聲波指紋識別技術的研究，今年曾有人稱小米8將采用高通的超聲波指紋識別方案，不過最后新思和匯頂都出來領身份，而小米官方未對此事進行回應。

這也從側面說明了，超聲波指紋識別方案尚不成熟。超聲波指紋識別的原理是，通過指紋模組發出特定頻率的超聲波掃描指紋，利用手指的“谷”、“脊”等紋理及其他材質物體對聲波吸收，反射和穿透作用的差異，對指紋的所在的位置進行識別。

這一方案的優勢在于識別率和識別速度較低，但難點在現階段也非常突出，目前超聲波傳感器體積相對較大，高通、FPC都正在研發利用超聲波進行全屏指紋識別的方案，但目前尚未量產。

從成本和落地使用時間角度來看，2019年區域指紋識別將率先迎來應用，全屏指紋識別落地則有待手機廠商和供應鏈企業的技術突破。

三、手機指紋識別技術發展歷史 

 

有數據顯示，全球智能手機指紋識別搭載率從2014年到2017年，每年以10%左右的速率增長。不過，從2017年開始，由于受到了人臉識別技術的影響，智能手機指紋識別的搭載率增長放緩。但在2018年，指紋識別在智能手機行業的搭載率依然高達60%。

雖然，人們對手機上的指紋識別的廣泛認知是從2013年蘋果發布的iPhone 5s開始的，但實際上手機上搭載指紋識別功能的歷史可以追溯到更早期的功能機時代。

1998年西門子研發出世界上首款具有指紋識別功能的手機，被認為是手機背部指紋的鼻祖。遺憾的是，當然這款手機僅僅是原型機，并沒有量產。但這款手機的出現，已經向世界證明了手機搭載指紋識別的可能性。

兩年之后，世界第一款指紋識別手機誕生了。法國SAGEM于2000年推出了一款名為SAGEM MC 959的手機。不過，這款手機指紋識別僅僅用來驗證PIN碼（SIM卡的個人識別密碼）。但這款手機真正實現了量產，也將具有指紋識別功能手機的首次正式推向了市場。

隨后，日本廠商富士通也從2003年開始不斷嘗試在手機上搭載指紋識別技術，其第一款指紋識別手機富士通F505i搭載的就是AnthenTec（就是那家在2012年，蘋果用3.56億美元收購的企業）的指紋識別技術。在iPhone 5s亮相之前，富士通的指紋識別手機占了市場中的70%左右。

不過，這些企業的嘗試都沒有給業內帶來多大的轟動。究其原因，當時的技術也尚不成熟，指紋識別更多的是可有可無的概念，實用性并不強。而指紋識別真正走向大規模應用是從手機進入智能機時代開始的。

第一款具有指紋識別功能的智能手機是摩托羅拉在2011年推出的MB860。這款手機的指紋識別模塊位于機身頂部，與電源鍵進行了整合，采用的也是AnthenTec的指紋識別技術，其主要功能是用于開機解鎖。不過，這款手機采用方案和之前的類似仍是刮擦式解鎖。滑擦式方案的缺點非常明顯，手指滑動的速度、力度都會影響指紋的采集，用戶體驗也非常一般。

整個行業真正全面關注手機上的指紋識別技術是從2013年蘋果發布iPhone 5s開始的。iPhone 5s的Touch ID不僅是首款采用按壓式指紋識別的手機，在設計上其指紋識別模塊與Home鍵融合在了一起。按壓式指紋識別方案操作簡便，不需要用戶把手指擺正，只需把手指隨意放上去，傳感器就會采集多次圖像。再通過其增強算法，達到360度的效果。

最重要的是，蘋果還賦予了iPhone 5s上的指紋識別更豐富的應用功能，如解鎖、支付等。

自此之后，智能手機業內全面刮起了指紋識別之風，前置指紋識別、后置指紋識別方案和手機產品層出不窮。

不過，從2016年起智能手機的全面屏趨勢使得傳統的機身正面指紋識別方案面臨挑戰。由于經典指紋識別方案是基于電容式模組的，其優勢在于成本最低、識別速度最快且技術最為成熟。不過，電容式指紋識別方案的穿透深度僅為 0.3mm，小于時下對手機屏幕厚度小于0.5mm的要求，因此這一傳統方案不再適應全面屏趨勢。

2018年3月，vivo推出了X21 UD（屏幕指紋版，同時采用新思和匯頂方案），正式拉開了光學屏幕指紋商用化的序幕，并且在X23系列全系搭載屏幕指紋。此后，OPPO R17系列首次將屏幕指紋推向了百萬級的市場，并且通過定位電商渠道的OPPO K1將價格拉低到了1500元檔位。

從手機指紋識別行業的發展史可以看到，手機廠商始終是推動指紋識別落地應用的重要力量，無論是摩托羅拉、蘋果抑或是如今三星、OPPO等，都在通過帶頭在技術領域的突破來，推動指紋識別在智能手機領域的發展，提升用戶在毫秒之間更自然便利、更快速高效的解鎖體驗。

結語：手機廠商強勢入局指紋產業鏈

近兩年，智能手機廠商在技術領域的布局越來越廣泛，尤其是頭部的手機廠商，一直不斷地在強調自身在軟硬件上的實力以及在供應鏈上起著技術研發的帶頭作用。

作為手機安全的第一道防線，同時也正逢智能手機全面屏競爭的關鍵節點，繼拍照功能后，生物識別領域也成為了手機廠商在技術領域突破的又一亮點。如蘋果通過收購AuthenTec的方式，掌握自身在指紋識別供應鏈的話語權。OPPO則通過積極帶隊思考指紋識別新的解決方案，進一步鞏固自身產業鏈技術創新上的核心競爭力。

近年來，智能手機廠商在供應鏈中的作用在不斷地升級，以下游需求推動上游供應鏈技術突破的趨勢越來越明確，任何企圖以方案整合方式生存的手機廠商將被大時代所拋棄。未來，智能手機行業的技術競爭將進一步強調供應鏈技術的突破，頭部的手機廠商已經成為整個產業趨勢的推動者。

如果說，智能手機行業還將上演多番技術大戰的話，那么2019年智能手機指紋產業鏈將率先迎來一場激戰！