基于移动终端指纹解锁专利技术综述

张琪

摘  要：为了更好的保护用户在个人移动终端中的隐私信息，智能移动终端的操作系统中集成了基于身份识别技术进行的解锁功能来对移动终端的使用者进行甄别，以确保只有移动终端的所有者能够浏览、使用移动终端中的文件。本文基于移动终端指纹解锁技术，以专利申请作为分析对象，重点分析全球及中国范围内移动终端指纹解锁技术的专利申请态势、重要申请人、典型技术方案等方面。

关键词：移动终端;指纹解锁;专利

中图分类号：TN929.53;TP11  文献标识码：A 文章编号：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

在移動终端的发展历程上，曾出现了多种解锁方式，如按键、滑动、图案、密码，生物特征等。最初的按键解锁是为了防止对手机按钮和屏幕的误碰，没有考虑交互体验和安全性的问题现在已经很少使用;考虑的安全性的滑动、图案、密码等方式组合的解锁方式仍然存在;而利用了生物特征的更安全更可靠的解锁方式正在迅速发展，出现了人脸、指纹、声纹、虹膜等方式。指纹识别技术是众多生物特征识别技术中的一种，也是应用最为广泛的一种，其利用人体所固有的生理特征或行为特征来进行个人身份鉴定。

1  移动终端指纹解锁技术分支

基于对现有全球专利申请文献的检索、阅读和分析，可按照指纹提取方式将移动终端指纹解锁技术大致分为三类：（1）非接触式;（2）滑动式;（3）触控式。

滑动式指纹识别产品具备成本低、易集成、可采集大面积图像等优势，但滑动式需要用户输入指纹时间长，使用体验差，这也是为什么很多手机厂家先于苹果公司推出指纹识别功能手机但没有形成真正市场影响力的核心原因。而触控式指纹识别产品客户体验好，与手机应用的操作习惯相匹配，同时也具备成本高、集成难度大的缺点。从发展情况来看，触控式简单、方便，更能满足用户的操作习惯，同时随着很多手机厂家推出按压式指纹识别方案，产业链日趋成熟成本也在快速下降。在苹果、华为、OPPO等大手机厂商的引领下，触控式指纹识别方案成为市场的主流。对触控解锁式的技术手段进行技术细分，得到技术子分支：（1）提高安全性;（2）提高便捷性;（3）较少误操作;（4）提高解锁性能。其中，提高安全性包括无效指纹识别、提高用户认证准确度，提高解锁性能包括感测元件保护、提高指纹识别清晰度。

2  移动终端指纹解锁技术领域专利总览

2.1  申请态势

随着移动终端解锁技术的发展，基于生物特征的解锁技术也开始受到关注，在智能手机领域以关注用户体验著称的苹果公司率先推出移动终端内嵌入指纹传感器以验证用户，控制访问文件、应用或设置功能的技术，并于2007年向美国专利局提出了该项技术的专利申请，在接下来的几年里，苹果公司又提出了几项专利申请以完善指纹解锁功能。全球专利申请量从2012年前后开始呈上升趋势，这得益于苹果公司在2012年推出的iPhone 5S首度加入指纹识别功能，识别率高、体验佳、新颖实用，引领了指纹识别的手机新风尚。

此后，随着指纹卡（FPC）公司以及汇顶科技研发出适用于移动终端的触摸式指纹识别传感器，安卓手机厂商纷纷进军指纹解锁领域，指纹解锁成为智能移动终端的必备功能。近年来，手机朝着更高的显示屏占比的方向进化，随着全面屏手机的兴起，移动终端解锁方式也有了新的变化。苹果公司舍弃指纹解锁，采用人脸识别解锁，自动检测人脸的3D数据结合AI仿生芯片对面部数据进行处理和更新，将生物特征采集从接触式推向非接触式。另一方面，维沃、华为、三星等手机厂商推出的屏下指纹解锁有着更强的便利性，用户只需要按压屏幕就可以实现解锁、支付等功能，引领了移动终端指纹解锁的新方向。

中国国内在移动终端解锁领域的研究起步较国外晚，相较于全球申请量的增长曲线有一段滞后，一直到2014年前后，相关中国专利申请量才开始快速增长，然而随着国内触摸屏智能移动终端的发展，不断有新的企业加入到移动终端指纹解锁的研究大潮内，以及国内高新技术企业对知识产权的意识越来越重视，因此国内各移动终端指纹解锁领域的创新研究的势头仍然强劲。

2.2  全球主要申请人分布

广东欧珀（OPPO）公司在该领域的申请量最大，达到了143件，虽然该公司的起步时间较晚，但是专利申请量增长十分迅速，说明该公司对移动终端解锁技术比较重视，这与其主要致力于智能手机的研发是分不开的。其次是苹果公司，其专利申请涉及的可能是该领域的核心技术，众所周知，苹果公司在智能便携式终端的引领地位是显而易见的。另外，指纹卡（FPC）公司以及汇顶科技作为著名的指纹识别方案厂商，在移动终端指纹解锁领域具有极强的研发实力，也有着较强的知识产权意识。

3  典型专利分析

在对移动终端指纹解锁技术的发展演进路线进行梳理时，筛选出一些典型技术方案，下面对其中的几件进行分析。

3.1  触控式指纹解锁（JP4243675B2，被引证次数26，同族数量25）

要解决的技术问题：随着移动无线终端的小型化，出现了无法执行充分指纹验证的情况，如何使得蜂窝电话等移动无线终端中安装的按键随着移动无线终端的小型化而被设计成小尺寸，也能进行准确的指纹验证。

采用的技术手段：移动无线终端具有指纹检测功能、并且可用来输入对应于按压位置的指令的按键，指纹核对部分将存储器中登记的指纹与按键新近检测到的指纹进行核对，检测器用于在按键被按压时检测根据按压位置输入的指令，通过按压多个区中对应的一个区以输入特定的指令，开关部分仅在通過指纹核对断定新近检测的指纹与存储器中登记的指纹一致时、作出切换而允许从按键输入指令。

达到的技术效果：小尺寸按键准确验证指纹。

3.2  提高移动终端指纹解锁便捷性（US2009/00838 50A1，被引证次数124，同族数量99）

要解决的技术问题：如何提供一种电子设备，在电子设备中实现生物统计机制和其他验证机制，使得例如当用户打开、解锁或唤醒该电子设备时，该电子设备快速并且无缝地验证用户。

采用的技术手段：电子设备包括检测用户生物特征信息的传感器，当用户操作设备时，与输入机构相邻的传感器检测用户生物特征信息，通过比较检测的识别信息与保存在设备的库中的识别信息，电子设备可以验证用户以向用户提供对受限电子设备资源的访问。电子设备用于接收用户输入的输入机构包括嵌入式生物统计传感器按钮，使用嵌入在按钮中的生物统计传感器检测用户生物统计识别信息。响应于基于生物统计识别信息验证了用户，在触敏显示器上解锁用户界面。传感器可以包括临近设备的显示器设置的照相机或光学传感器。生物特征包括指纹、掌纹、手印、指节印、血管模式、视网膜模式、虹膜模式、耳道模式、DNA序列等。

达到的技术效果：能够快速并且无缝地验证用户以解锁电子设备。

3.3  提高移动终端指纹解锁的安全性（KR20100100 459A，被引证次数40，同族数量37）

要解决的技术问题：如何使用新数据输入方法而不是现有的基于菜单的方法来控制移动终端的各种功能。

采取的技术方案：在能够识别指纹的显示模块上显示操作画面，如果通过显示模块接收到包括第一指纹触摸输入和第二指纹触摸输入的多指纹触摸输入，则从所述操作画面中选择被锁定的操作菜单，如果多指纹触摸输入的指纹信息与之前存储的用于解锁所选择的操作菜单的指纹信息相符则通过认证，解锁并接着执行所选择的操作菜单。

达到的技术效果：响应多指纹触摸输入而有效地控制移动终端的各种操作。

4  结  论

本文通过对移动终端指纹解锁专利文献进行阅读分析和整理，对现有的移动终端指纹解锁技术专利，就其发明点进行分类，着重关注了主要技术分支的技术演进以及本领域的核心专利，并进一步对申请态势和重要申请人进行了统计和分析，结果表明移动终端指纹解锁在国内外正受到越来越高的重视。尤其是国内相关企业在该领域的专利申请数量占有很大优势，但是技术方案的质量还有待提升。如果这些企业能够利用身处中国市场中的优势，充分掌握市场动向和用户需求，在现有技术的基础上寻找创新点，掌握具有自主知识产权的核心技术，则能够在激烈的竞争中不断提升自身的国际竞争力和影响力。

参考文献：

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