基于移動終端指紋解鎖專利技術綜述

張琪

摘? 要：為了更好的保護用戶在個人移動終端中的隱私信息，智能移動終端的操作系統中集成了基于身份識別技術進行的解鎖功能來對移動終端的使用者進行甄別，以確保只有移動終端的所有者能夠瀏覽、使用移動終端中的文件。本文基于移動終端指紋解鎖技術，以專利申請作為分析對象，重點分析全球及中國范圍內移動終端指紋解鎖技術的專利申請態勢、重要申請人、典型技術方案等方面。

關鍵詞：移動終端;指紋解鎖;專利

中圖分類號：TN929.53;TP11? 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2019）01-0111-02

Overview of Fingerprint Identification Technology Based on Mobile Terminal

ZHANG Yuqi

（Patent Examination Cooperation Sichuan Center of the Patent Office，SIPO，Chengdu? 610213，China）

Abstract：In order to better protect the privacy information of the user’s personal mobile terminal，the operation system of smart mobile terminal integrates the unlocking function based on identity recognition technology to identify the user of the mobile terminal，so as to ensure that only the owner of the mobile terminal can browse and use the files in the mobile terminal. Based on the mobile terminal fingerprint unlocking technology，this paper focuses on the analysis of patent applications for mobile terminal fingerprint unlocking technology worldwide and in China，important applicants，typical technical solutions and so on.

Keywords：mobile terminal;fingerprint unlock;patent

0? 引? 言

在移動終端的發展歷程上，曾出現了多種解鎖方式，如按鍵、滑動、圖案、密碼，生物特征等。最初的按鍵解鎖是為了防止對手機按鈕和屏幕的誤碰，沒有考慮交互體驗和安全性的問題現在已經很少使用;考慮的安全性的滑動、圖案、密碼等方式組合的解鎖方式仍然存在;而利用了生物特征的更安全更可靠的解鎖方式正在迅速發展，出現了人臉、指紋、聲紋、虹膜等方式。指紋識別技術是眾多生物特征識別技術中的一種，也是應用最為廣泛的一種，其利用人體所固有的生理特征或行為特征來進行個人身份鑒定。

1? 移動終端指紋解鎖技術分支

基于對現有全球專利申請文獻的檢索、閱讀和分析，可按照指紋提取方式將移動終端指紋解鎖技術大致分為三類：（1）非接觸式;（2）滑動式;（3）觸控式。

滑動式指紋識別產品具備成本低、易集成、可采集大面積圖像等優勢，但滑動式需要用戶輸入指紋時間長，使用體驗差，這也是為什么很多手機廠家先于蘋果公司推出指紋識別功能手機但沒有形成真正市場影響力的核心原因。而觸控式指紋識別產品客戶體驗好，與手機應用的操作習慣相匹配，同時也具備成本高、集成難度大的缺點。從發展情況來看，觸控式簡單、方便，更能滿足用戶的操作習慣，同時隨著很多手機廠家推出按壓式指紋識別方案，產業鏈日趨成熟成本也在快速下降。在蘋果、華為、OPPO等大手機廠商的引領下，觸控式指紋識別方案成為市場的主流。對觸控解鎖式的技術手段進行技術細分，得到技術子分支：（1）提高安全性;（2）提高便捷性;（3）較少誤操作;（4）提高解鎖性能。其中，提高安全性包括無效指紋識別、提高用戶認證準確度，提高解鎖性能包括感測元件保護、提高指紋識別清晰度。

2? 移動終端指紋解鎖技術領域專利總覽

2.1? 申請態勢

隨著移動終端解鎖技術的發展，基于生物特征的解鎖技術也開始受到關注，在智能手機領域以關注用戶體驗著稱的蘋果公司率先推出移動終端內嵌入指紋傳感器以驗證用戶，控制訪問文件、應用或設置功能的技術，并于2007年向美國專利局提出了該項技術的專利申請，在接下來的幾年里，蘋果公司又提出了幾項專利申請以完善指紋解鎖功能。全球專利申請量從2012年前后開始呈上升趨勢，這得益于蘋果公司在2012年推出的iPhone 5S首度加入指紋識別功能，識別率高、體驗佳、新穎實用，引領了指紋識別的手機新風尚。

此后，隨著指紋卡（FPC）公司以及匯頂科技研發出適用于移動終端的觸摸式指紋識別傳感器，安卓手機廠商紛紛進軍指紋解鎖領域，指紋解鎖成為智能移動終端的必備功能。近年來，手機朝著更高的顯示屏占比的方向進化，隨著全面屏手機的興起，移動終端解鎖方式也有了新的變化。蘋果公司舍棄指紋解鎖，采用人臉識別解鎖，自動檢測人臉的3D數據結合AI仿生芯片對面部數據進行處理和更新，將生物特征采集從接觸式推向非接觸式。另一方面，維沃、華為、三星等手機廠商推出的屏下指紋解鎖有著更強的便利性，用戶只需要按壓屏幕就可以實現解鎖、支付等功能，引領了移動終端指紋解鎖的新方向。

中國國內在移動終端解鎖領域的研究起步較國外晚，相較于全球申請量的增長曲線有一段滯后，一直到2014年前后，相關中國專利申請量才開始快速增長，然而隨著國內觸摸屏智能移動終端的發展，不斷有新的企業加入到移動終端指紋解鎖的研究大潮內，以及國內高新技術企業對知識產權的意識越來越重視，因此國內各移動終端指紋解鎖領域的創新研究的勢頭仍然強勁。

2.2? 全球主要申請人分布

廣東歐珀（OPPO）公司在該領域的申請量最大，達到了143件，雖然該公司的起步時間較晚，但是專利申請量增長十分迅速，說明該公司對移動終端解鎖技術比較重視，這與其主要致力于智能手機的研發是分不開的。其次是蘋果公司，其專利申請涉及的可能是該領域的核心技術，眾所周知，蘋果公司在智能便攜式終端的引領地位是顯而易見的。另外，指紋卡（FPC）公司以及匯頂科技作為著名的指紋識別方案廠商，在移動終端指紋解鎖領域具有極強的研發實力，也有著較強的知識產權意識。

3? 典型專利分析

在對移動終端指紋解鎖技術的發展演進路線進行梳理時，篩選出一些典型技術方案，下面對其中的幾件進行分析。

3.1? 觸控式指紋解鎖（JP4243675B2，被引證次數26，同族數量25）

要解決的技術問題：隨著移動無線終端的小型化，出現了無法執行充分指紋驗證的情況，如何使得蜂窩電話等移動無線終端中安裝的按鍵隨著移動無線終端的小型化而被設計成小尺寸，也能進行準確的指紋驗證。

采用的技術手段：移動無線終端具有指紋檢測功能、并且可用來輸入對應于按壓位置的指令的按鍵，指紋核對部分將存儲器中登記的指紋與按鍵新近檢測到的指紋進行核對，檢測器用于在按鍵被按壓時檢測根據按壓位置輸入的指令，通過按壓多個區中對應的一個區以輸入特定的指令，開關部分僅在通過指紋核對斷定新近檢測的指紋與存儲器中登記的指紋一致時、作出切換而允許從按鍵輸入指令。

達到的技術效果：小尺寸按鍵準確驗證指紋。

3.2? 提高移動終端指紋解鎖便捷性（US2009/00838 50A1，被引證次數124，同族數量99）

要解決的技術問題：如何提供一種電子設備，在電子設備中實現生物統計機制和其他驗證機制，使得例如當用戶打開、解鎖或喚醒該電子設備時，該電子設備快速并且無縫地驗證用戶。

采用的技術手段：電子設備包括檢測用戶生物特征信息的傳感器，當用戶操作設備時，與輸入機構相鄰的傳感器檢測用戶生物特征信息，通過比較檢測的識別信息與保存在設備的庫中的識別信息，電子設備可以驗證用戶以向用戶提供對受限電子設備資源的訪問。電子設備用于接收用戶輸入的輸入機構包括嵌入式生物統計傳感器按鈕，使用嵌入在按鈕中的生物統計傳感器檢測用戶生物統計識別信息。響應于基于生物統計識別信息驗證了用戶，在觸敏顯示器上解鎖用戶界面。傳感器可以包括臨近設備的顯示器設置的照相機或光學傳感器。生物特征包括指紋、掌紋、手印、指節印、血管模式、視網膜模式、虹膜模式、耳道模式、DNA序列等。

達到的技術效果：能夠快速并且無縫地驗證用戶以解鎖電子設備。

3.3? 提高移動終端指紋解鎖的安全性（KR20100100 459A，被引證次數40，同族數量37）

要解決的技術問題：如何使用新數據輸入方法而不是現有的基于菜單的方法來控制移動終端的各種功能。

采取的技術方案：在能夠識別指紋的顯示模塊上顯示操作畫面，如果通過顯示模塊接收到包括第一指紋觸摸輸入和第二指紋觸摸輸入的多指紋觸摸輸入，則從所述操作畫面中選擇被鎖定的操作菜單，如果多指紋觸摸輸入的指紋信息與之前存儲的用于解鎖所選擇的操作菜單的指紋信息相符則通過認證，解鎖并接著執行所選擇的操作菜單。

達到的技術效果：響應多指紋觸摸輸入而有效地控制移動終端的各種操作。

4? 結? 論

本文通過對移動終端指紋解鎖專利文獻進行閱讀分析和整理，對現有的移動終端指紋解鎖技術專利，就其發明點進行分類，著重關注了主要技術分支的技術演進以及本領域的核心專利，并進一步對申請態勢和重要申請人進行了統計和分析，結果表明移動終端指紋解鎖在國內外正受到越來越高的重視。尤其是國內相關企業在該領域的專利申請數量占有很大優勢，但是技術方案的質量還有待提升。如果這些企業能夠利用身處中國市場中的優勢，充分掌握市場動向和用戶需求，在現有技術的基礎上尋找創新點，掌握具有自主知識產權的核心技術，則能夠在激烈的競爭中不斷提升自身的國際競爭力和影響力。

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