蘋果在iPhone5S上第一次應(yīng)用了指紋識別的方式解鎖手機(jī)，隨之而來的是各個廠商陸續(xù)跟進(jìn)，無奈當(dāng)時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。隨后國內(nèi)廠商魅族跟進(jìn)，在MX4 Pro上采用了國產(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，相信消費者最早接觸這個技術(shù)還是在PC上。通過滑動手指進(jìn)入PC早已不是什么高大上的技術(shù)，但是由于個人PC加密的應(yīng)用場景非常受局限，指紋解鎖一直以來都是個雞肋。而當(dāng)移動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”的無奈之舉。而蘋果公司應(yīng)該是發(fā)現(xiàn)了這一點，才不遺余力地投入到指紋解鎖的研發(fā)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(shù)從2013年開始只服務(wù)于蘋果，成就了后來的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(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3.56億美元的價格收購，目前其產(chǎn)品只用于蘋果自己的產(chǎn)品上。

 

Synaptics是一家位于美國加利福尼亞州圣何塞的公司，其最出名的產(chǎn)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(yè)的大佬，2013年耗資2.55億美元收購了Validity正式進(jìn)入指紋識別領(lǐng)域。其指紋識別產(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國產(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現(xiàn)，可以在極小耗電的情況下實現(xiàn)暗屏解鎖，而其他廠商則還是需要點亮屏幕后才能實現(xiàn)指紋解鎖動作。

 

 

 

 

本次測試列出十款手機(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(jī)型，價格目前已經(jīng)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(jī)型進(jìn)行指紋解鎖速度的對比，希望能夠給用戶呈現(xiàn)出目前手機(jī)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(shè)備：

 

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

 

 

OptoFidelity測試設(shè)備

 

 

高速攝像頭（左）和壓力感應(yīng)底座（右）

 

2.測試原理

 

測試設(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)域時間點設(shè)為起始時間點，手機(jī)完全進(jìn)入桌面為終止時間點。由于各個廠商的解鎖動畫設(shè)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(fā)點：設(shè)備感受到壓力

 

 

指紋解鎖成功點：屏幕完全點亮，成功進(jìn)入桌面，測試設(shè)備可以自動識別成功進(jìn)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(jī)正面朝上放在壓力感應(yīng)平面上，測試時手指按壓指紋解鎖區(qū)域，攝像頭自動檢測開始試點和結(jié)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(jī)無法捕捉手機(jī)屏幕變化；我們采用分離式鏡頭，用另一部手機(jī)通過鏡頭捕捉測試手機(jī)的屏幕畫面。

 

 

4．測試數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)，求三根手指解鎖的平均值，即為該手機(jī)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(shù)據(jù)，求三根手指解鎖的平均值，即為該手機(jī)解鎖的時間長度。

 

5.測試結(jié)果與分析

 

 

測試結(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相差無幾，由于進(jìn)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(nèi)，樂Max則達(dá)到了2秒，表現(xiàn)最差。

 

指標(biāo) 亮屏解鎖時間 暗屏解鎖時間

 

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)亮屏解鎖時間的平均值為1.11秒，標(biāo)準(zhǔn)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(jī)暗屏解鎖時間的平均值為1.42秒，暗屏解鎖時間的標(biāo)準(zhǔn)差為0.36秒最長解鎖時間和最短解鎖時間的差為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)的暗屏解鎖時間和亮屏解鎖時間均值相差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(jìn)入桌面的時間來看，暗屏解鎖還是減少了解鎖的步驟，節(jié)省了用戶進(jìn)入桌面的時間。

 

為了驗證進(jìn)入動畫對解鎖速度測試結(jié)果的影響，進(jìn)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(jié)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(jī)錄入指紋時需要的手指按壓識別區(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。三星的兩款產(chǎn)品因為指紋解鎖區(qū)域是突出的Home鍵部分，而且解鎖區(qū)域也是狹長的圓角矩形，也需要更多的指紋錄入次數(shù)。

 

 

本次指紋解鎖測試僅僅對整體的指紋解鎖時間進(jìn)行了比較準(zhǔn)確的測量，由于各家廠商優(yōu)化不同，導(dǎo)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(yōu)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(tǒng)進(jìn)入桌面的時間，但是沒有過渡動畫產(chǎn)生的進(jìn)入桌面時的生硬感會對用戶體驗產(chǎn)生負(fù)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(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

 

十款手機(jī)的測試結(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(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)定性和對復(fù)雜應(yīng)用場景的適應(yīng)型上多下工夫。

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