射频指纹传感器原理
指纹识别模块的原理和分类
指纹识别模块的主要种类是什么？
指纹识别模块是通过特定的感应模块来识别个体指纹特征。简单地说，每个指纹手机都有一个指纹识别模块，通过该模块将用户的指纹收集并转换为数据，存储在手机存储的特定区域，并在使用时呼叫，不同的指纹识别技术收集指纹的方式也不同。
指纹识别模块主要分为光学指纹模块、电容指纹模块和射频指纹模块。
光学指纹技术原理(图片引用）Phone Arena）
光学指纹模块是利用光反射成像识别用户指纹。这种指纹模块对使用环境的温度和湿度有一定的要求，识别准确性不理想。此外，该模块通常占用更大的空间，使其难以在手机上有所作为。
电容式指纹技术原理(图片引自图片)Phone Arena）
电容式指纹模块是利用硅晶元和导电皮下电解质形成电场。指纹的起伏会导致两者之间的压差发生不同的变化，从而实现准确的指纹测量。该方法适应性强，对使用环境没有特殊要求。同时，硅晶元及相关传感原件占用了手机设计的可接受范围，使得该技术在手机上得到了很好的推广。目前电容式指纹模块也分为划痕型和按压型。前者虽然占用体积小，但在识别率和便利性方面存在很大劣势，直接导致厂家将目光投向操作更随意、识别率更高的按压电容式指纹模块。
电容纹识别模块主要由芯片、蓝宝石、金属环、软板、载体板等组成，其中芯片为传感器部分，蓝宝石负责保护层（制造商选择其他材料作为保护层，成本相应降低），金属环作为指纹识别的触发装置。
射频指纹技术原理(图片引自)Phone Arena）
射频指纹模块现阶段包括无线电波探测和超声波探测。其原理类似于探测海底物质的声纳，通过特定频率的信号反射来探测指纹的具体形态。射频指纹模块技术是通过传感器本身发射微量射频信号，通过手指表皮控制内线，获得最佳指纹图像。这种指纹模块最大的优点是手指不需要与指纹模块接触，因此不会对手机的外观产生太大影响。基于此，射频指纹模块也成为未来指纹识别的主要发展方向之一。
为什么手机指纹一见湿手就解锁？
为什么指纹识别失灵？(图片引自The Verge）
一方面，现在绝大多数智能手机都使用不均匀指纹形成的图像。当手指按在玻璃板上时，由于指纹线条，线条突出，会接触玻璃板，形成痕迹；线条凹陷，不接触玻璃板，不能形成痕迹，使玻璃板形成明暗条纹图案。但当手指湿润时，指纹表面有一层水膜，填充了线条之间的凹陷部分。这样，当手指按在玻璃板上时，就不会有明暗条纹，指纹自然无法识别。
另一方面，目前手机利用率较高的主要是电容式。当然，电容式指纹识别技术是利用人体的电流感应来工作的；据了解，电容式技术的指纹识别传感器周围镀有狭长的电极。当手指触摸传感器表面时，由于人体电场，人体指纹线与传感器表面形成耦合电容。对于高频电流，电容器是直接导体，所以手指会从接触点表面吸收一个小电流。这个电流从周围的电极流出，流经周围电极的电流与指纹到周围的距离成正比。控制器通过准确计算电流比例得到触摸指纹。由于水具有导电性，湿手触摸传感器时，手指表面的电流会受到手指上水的影响，导致指纹识别不准确或不易使用。
未来，指纹识别模块还会怕水吗？
高通公司推出了超声波指纹识别技术（图片来自新浪微博）
日前，联想ZUK旗舰手机发布——ZUK Z2系列，官方表示ZUK Z2该系列支持湿手解锁，一些网民对指纹识别进行了湿手（汗手）测试，表示识别成功率相对较高。据了解，ZUK Z2系列的U-Touch采用508 DPI高分辨率低功耗电容3D指纹传感器，通过3D图像增强算法可以深入识别指端纹理信息，并在每个指纹识别过程中进行模式自学识别，实现湿手指纹识别。简单地说，U-Touch传统的电容传统的电容式指纹识别方案，但进一步增加了指纹识别的深度，改善了指纹芯片记录的指纹信息，从而提高了指纹识别的灵敏度，以应对许多复杂的使用场景。
但在未来，电容指纹识别技术将慢慢被淘汰，因为湿手指、干手指和其他困难的手指射频指纹技术可以高达99\\%识别成功率，射频指纹技术防伪指纹能力强，只会对人的真皮产生反应，从根本上消除了人工指纹的问题，适合特别寒冷或特别炎热的地区。由于射频传感器产生高质量的图像，射频技术是最可靠、最有力的解决方案。此外，高质量的图像还允许降低传感器，而不牺牲认证的可靠性，从而降低成本，并将射频传感器应用于任何可移动和不受限制的领域。
指纹识别现在已经成为手机的基本配置，已经习惯了，甚至许多公司已经开始使用指纹打卡机来出勤。为什么要使用指纹识别？这主要是基于指纹识别的独特性。经过多年的发展，指纹识别技术是许多生物识别技术中最成熟的技术。
摩托罗拉是第一家将指纹识别引入手机的公司，而苹果则发扬了这项技术。苹果第一次在这里iPhone 5s指纹识别用于手机（Touch ID），对于Touch ID，苹果详细介绍了该方案的特点——蓝宝石保护玻璃、不锈钢检测环、Touch ID由传感器和轻触开关组成。
苹果的Touch ID指纹识别方案
2012年被苹果以3.56以1亿美元的价格收购AuthenTec公司是知名技术领先的智能手机指纹识别解决方案制造商，其代表性技术是TruePrint，除了电容传感器，该技术还可以通过射频芯片读取皮肤表面的活动层信息，这是人体指纹信息的真实性，因此其指纹识别方案更准确，不受皮肤表面的影响，安全可靠性非常好。
近年来，安卓阵营也重视指纹识别，越来越多的智能手机支持指纹识别传感器，甚至500或600元的手机也配备了指纹识别功能。
常见智能手机指纹识别方案
根据指纹识别的不同采集方法、布局等特点，简要总结了目前常见的智能手机指纹识别方案，如下图所示：
常见的指纹识别解决方案制造商有：苹果/AuthenTec、·新思/Validity、·Fingerprint Cards、汇顶科技等。
指纹识别天生的高安全性和方便性给玩家带来了新的体验。在这一点上，苹果的解决方案是最好的。随着全屏手机的普及，指纹识别的位置已经从前向后转变，甚至是最新的iphone x指纹识别技术识别技术，改为人脸识别Face ID技术。
显然，指纹识别基本上完成了自己的历史使命。预计明年，人脸识别技术将逐步取消主流的物理指纹识别。在此期间，屏幕下的指纹识别技术可能是一种过渡。