全都是高精尖 15年火了的手機技術詳解
2024-02-27 02:27:24 2
眨眼間2015年就這麼悄悄的度過了，回首15年的智慧型手機市場，廠商們不僅在應用的硬體配置上不斷突破，在工業設計上也在不斷推陳出新，許多人性化的設計與功能因為成本的逐漸降低，漸漸的普及在主流手機上並被大家所接受，包括越來越火的指紋識別、金屬機身設計、壓力屏、快充等等，著實讓手機的體驗升級了好幾個檔次。然而大家面對廠商們對於同一種技術的不同宣傳可能會有所疑惑，實現的功能都差不多，它們的區別又在哪裡呢?今天就讓我為大家介紹一下15年火了的這些手機技術，讓大家對於這些技術有個更深更透徹的了解，以便大家有的放矢的選擇真正適合自己使用習慣的手機。
聲明：本文資料、圖片來源於網絡，但由於許多技術涉及專利或商業機密，本文對這類技術僅進行功能上的介紹。
指紋識別
指紋識別其實已經不是什麼新技術了，早在2011年的Moto Atrix 4G上就已經有所應用，但由於當時技術以及成本的限制，這項技術並沒有大幅被應用。其真正的推廣者可以算是13年iPhone 5s，自該機加入了Touch ID後，越來越多的手機廠商開始為自家的機型裝配該功能。而15年更是指紋識別功能爆發發展之年，從年初的只有旗艦機才擁有該功能，發展至現在指紋識別幾乎都快成了千元機的標配並繼續向百元機上發展。
指紋識別的優勢在於可以使手機中的信息更為安全，且同時也可以讓手機解鎖、手機支付等常用功能更為方便、快捷，為用戶帶來前所未有的手機使用體驗，這也是其為何能夠得到如此迅猛發展的主要原因。而指紋識別又是如何實現的呢?
目前主流的指紋解鎖模塊均採用了按壓或觸摸式的指紋識別方案，而其中蘋果的Touch ID技術採用的是基於電容和無線射頻半導體傳感器，其餘安卓機型則基本均採用的是電容式傳感器。而要為大家詳解指紋識別，我們就需要把應用了不同技術的不同指紋識別分開來說。
蘋果Touch ID
蘋果的Touch ID集成在正面的Home鍵中，由雷射切割的藍寶石水晶、不鏽鋼檢測環、電容式單點觸摸傳感器(以下簡稱傳感器)及輕觸式開關組成。其中：
藍寶石水晶負責精確聚焦手指並保護傳感器;
不鏽鋼檢測環負責檢測手指、激活傳感器和改善信噪比;
傳感器負責進行指紋信息的記錄與識別;
其中傳感器就是上文提到的基於電容和無線射頻半導體傳感器，其為指紋讀取做了兩層驗證。
1.首先藉助電容識別器來識別接觸面的指紋圖像:手指構成電容的一極，傳感器的矽陣列構成電容另一極，通過人體帶有的微電場與電容傳感器間形成微電流，指紋的脊線(指紋凸起部分)、谷線(指紋凹陷部分)與感應器之間的距離形成電容高低差，從而描繪出指紋圖像;
2.其次利用無線射頻技術通過感應組件讀取從真皮層反饋回的信號形成指紋圖像:由Touch ID外側不鏽鋼環發射一個低頻射頻信號到手指真皮層，由於人體導電的屬性，就可以讀取真皮層的電場分布從而獲得真皮層的精確圖像。
其中第二步可避免手指皮膚的變化(結繭、磨損、髒汙)所帶來的識別誤差。
獲得指紋圖像後，Touch ID會對其進行全方位的掃描並於資料庫中的指紋進行對比，當新的指紋與資料庫樣本匹配成功即完成了解鎖，且新的指紋圖像還可用於加強和完善資料庫的樣本信息(也就是我們常說的指紋自學習功能)。
代表機型：
iPhone 6s：蘋果A9 | 2GB RAM | 前500萬、後1200萬像素 | 4.7吋1334 x 750解析度 | 1715mAh | iOS
U-Touch
U-Touch是ZUK Z1手機Home鍵上所包含功能的統稱：包括指紋識別、輕觸返回上一級、左右滑動切換應用、按下回到桌面、按下兩次進入多任務菜單。
其指紋識別晶片採用的是瑞典Fingerprint Cards公司的1150晶片，支持接觸指紋解鎖及指紋支付，並同樣帶有自學習功能。其指紋識別及識別手指滑動動作原理為獨家專利，具體實現方式目前無從得知。
代表機型：
ZUK Z1：驍龍801 | 3+64GB | 5.5吋1080p | 前800萬、後1300萬像素 | 4100mAh | Android 5.1
mTouch
魅族自M8開始就在自家手機上應用了實體Home鍵，而在使用了一段時間的小圓點虛擬Home鍵後，為了更好的指紋識別和按鍵體驗，魅族採用了mBack鍵。mBack鍵在功能上支持指紋識別、輕觸返回、點按返回主界面、長按進入語音助手功能。
而其硬體設計方面可以直觀的理解為一個金屬片及一個微動開關。原理方面同樣由於保密原因目前無法得知。
代表機型：
魅族 PRO 5：Exynos 7420 | 3+32GB | 5.7吋1080p | 前500萬、後2100萬像素 | 3050mAh | Flyme 5.0
其他
其他廠商的指紋識別模塊則大同小異，均採用了電容式傳感器。
▲電容式傳感器原理：通過皮膚和屏幕的接觸，識別指紋的紋路來記錄和驗證指紋。
金屬機身
金屬機身也是今年類似於指紋識別一樣爆火的技術，其直接增強了手機的耐用性，且由於金屬材質獨特的質感，也使手機擁有了更好的握感體驗。然而隨著不同廠商對於材料選取以及加工方式的不同，金屬機身也會因此有所差異。今天我就幾個廠商製造金屬機身時常見的工藝為大家進行介紹。
壓鑄(高壓鑄造 Die Casting)
該方法是在高壓作用下，使液態或半液態金屬以較高的速度充填模具腔，並在壓力下成型和凝固的加工方式，因其產品無法進行陽極氧化工藝，大多採用噴塗處理。
優點：能夠快速成型，生產效率極高，產品緻密性好、硬度高，表面光潔性好，適合生產厚度較薄的產品;
缺點：高壓空氣充型易在內部形成氣孔，不可進行熱處理及大量後期加工(避免內部氣泡受熱膨脹導致產品形成鼓包或開裂以及避免穿透表面緻密層露出氣孔)，且為了使液態金屬更易充滿模具而增加金屬流動性加入的矽，會導致產品在著色後失去一部分金屬質感並顯得像塑料;
代表機型：
魅藍metal：Helio X10 | 2+16/32GB | 5.5吋1080p | 前500萬、後1300萬像素 | 3140mAh | Flyme 5.1
鍛壓(壓力鍛造 Press Forging)
該方法是易慢速的壓力，使金屬塊在模具內擠壓成型的加工方式。後期進行CNC、納米成型及陽極氧化表面處理。
優點：使產品內部更為緊密、韌性大大增強，顯著提高機械性能，減少後期CNC時間;
缺點：模具、鍛造過程成本高，加工工時長;
代表機型：
OPPO R7 Plus：驍龍615 | 3+32GB | 6吋1080p | 前800萬、後1300萬像素 | 4100mAh | Color OS 2.1 by Android 5.1
衝壓(Punching)
該方法是一種金屬冷處理加工方法，藉助衝壓設備的動力，使金屬在模具內直接受力成型的一種加工方式。
優點：節省成本，不需要會經過納米注塑，打磨後可直接進行陽極氧化工藝，量產速度快;
缺點：上下兩端須塑料拼接，無法製造複雜內部結構;
代表機型：
小米 紅米Note3：Helio X10 | 2+16GB | 5.5吋1080p | 前500萬、後1300萬像素 | 4000mAh | MIUI 7
CNC(數控工具機)
該方法是通過程序控制自動化工具機，使工具機執行程序規定的銑削等動作，將一塊金屬精密加工成產品。為了在之後獲得更好的外觀品質，一般還將後續進行陽極氧化工藝、噴砂、拋光等表面處理。
優點：生產線固定，適用於新品研製及改型，多品種、小批量情況下生產效率高，可進行複雜加工甚至加工無法觀測的部位，加工質量穩定、精度高;
缺點：設備購買、保養費用昂貴，要求維修養護人員有較高專業素質;
代表機型：
iPhone 6：蘋果A8 | 1GB RAM | 4.7吋1334 x 750解析度 | 前120萬、後800萬像素 | 1810mAh | iOS
陽極氧化(鋁陽極氧化工藝)
該方法是通過將產品至於電解液陽極，對產品進行電解，使產品除油除鏽、生成緻密氧化膜，提高產品抗蝕性的一種表面處理方式。
優點：金屬質感好，耐刮傷，產品比重低、硬度高，耐汙性好，色彩均勻不褪色;
缺點：耗水、耗電量大，對環境汙染大;
