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从指纹模组的演进,看七年之痒的雷军如何让小米持续「发烧」

只要做好旗舰手机的三个问题——性能强劲的处理器,独具匠心的 ID 设计,流畅贴心的使用体验——还得不到解决;只要在某些人的心目中小米还是 Low 逼的形象,换句话说,同时也是从更广的意义来说,只要这世界上还有对科技的狂热和偏见,那么,雷军和小米工程师的努力就都不会白费。

雷军:我们的用户群和我们自己都是发烧友,喜欢用世界上最酷的东西。

虽然雷军宣称:从小米 4 开始,迈出了对工艺探索的第一步,但「一块钢板的艺术之旅」包装下的奥氏体 304 不锈钢,也着实刷新了用户对于生活中锅碗瓢盆的认知。

但要说真正使小米手机厌弃「没有设计就是最好设计」的搪塞,终于能同满大街山寨货区分开来的,毫无疑问就是:小米 Note。

即使那是一次足以让雷军痛彻心扉的领悟,也直接导致了小米手机硬件研发和供应链管理的人事核聚变……

小米 Note 工艺最大的进步是采用了 3D 曲面玻璃

2015 年 1 月 15 日,当雷军神采飞扬地发布了「大屏旗舰,HIFI 双卡双待」的小米 Note 后,合作媒体在拆开评测机包装时却发现:说明书上赫然印着的名称却是——小米 5。

那可真是一个大胆的想法~ (。☉౪ ⊙。)

所谓的「大胆」,并不仅是把预计发布的小米 5 最后关头改名为小米 Note;

在老冤家魅族 2014 年底发布低端新产品线魅蓝 Note 后,依然组队致敬三星 Galaxy Note;

更惊人的是,小米 Note 达到了当时历代小米手机的最高售价,然而标配版的处理器用的却是上代小米 4 的尾货高通骁龙 801……

那时有没有人问过雷军:ARE U OK?

@焯见科技 无意再去剖析小米 Note 销量惨淡的根源,毕竟小米 2016 年 2 月发布的真 · 小米 5 也是「破腚百出」;而在红米 Note 2 的虚假宣传,以及红米 Note 3 早已量产备货,却故意等到 2015 年「双十一」倾销掉大量红米 Note 2 后才发布,使许多消费者大呼上树被耍,小米手机这个因为销量爆发增长而被资本热捧的「神话」,终于开始退烧了。

但这还远远不够:一台高速运转的列车,想要疾停下来,所要抗衡的不仅仅是惯性,还依赖于驾驶员对于风险的机警和操控艺术。

高估值下的小米,必须得把故事讲好——既然小米联合创始人、原摩托罗拉北京研发中心总工周光平 Hold 不住大局,黎万强也在挂印闭关,那雷军于 2016 年 5 月 18 日不惜让周光平以首席科学家的名义「投闲置散」,也要亲自接管手机研发和供应链管理,也是无可奈何中的必然了……

但如果有些症结,根本上出自雷军自己呢?

小米的 7 名创始人无形中使公司形成了金山、谷歌、摩托三大派系

创办小米以来,雷军每周一都保持着一个「雷打不动」的规律:9:30 -13:30 连饭都不吃,只专心与一线的工程师、设计师、产品经理讨论,如何把产品做得更加「极致」。

作为一个粉丝多达 1474 万的大 V,@雷军 这个账号的微博小尾巴永远随着小米新手机的发布而不断更换型号,每部新品的工程样机,都曾在雷军的手中如琢如磨。大到技术创新的研发方向,小到宣传海报的喷绘字体,雷总都保持着关注,CEO 的指示也理应得到严格的贯彻,即使那会把攻城狮逼疯、听起来相当不靠谱,或者已经脱离了真实的用户需求。

但殊不知,就在小米手机初期把主要精力放在「硬件的高性能配置,整个 MIUI 系统使用的流畅和用户的交互上」、高举性价比大刀攻城略地之时,技术创新与工业设计的乏力,已在未来的发展道路上布下了阵阵雷区。

到底谁才能影响雷总?

就在小米 2 发布的 2012 年,苹果公司收购了指纹识别研发公司 AuthenTec,旋即于 2013 年 9 月推出了世界首款具有正面按压式指纹识别 Touch ID 功能的 iPhone 5s,并成功激发了友商的跟进风潮,在业界普遍解决了手机身份认证与安全监测的技术难题后,网银支付、手游氪金、微信打赏、直播送礼众多盈利模式在移动端迅速铺开……

当年企鹅 QQ 不过是创造了 10 块钱会员包月的「微支付」,就从 50 万甩卖没人要的囧境,化身为现在的近 2800 亿美金市值,由于移动支付普及而创富的新一代互联网公司,可能根本就瞧不上月活用户才「捐精」100 毛滴穷酸相,并不无嘲弄地把「屌丝用户」的标签划到了使用小米 / 红米手机的人群上去。

与之相反,出于对米粉需求的尊重,小米的 MIUI 系统一直保持着周更新的频率,并努力对其它品牌手机也做着刷机适配,以期在系统的广告营收(ADUI)还未能风(sang)生(xin)水(bing)起(kuang)前,依靠 MIUI 的黏性,带动硬件销售的利润增长。

2014 年的狂奔过后,小米的增长势头终于放缓

但一次又一次刷新预期的是,作为小米生态链帝国最关键的硬件基石,小米旗舰手机家族的小米 3、小米4 和小米 Note 都「完美」错过了指纹解锁的加持,直到 2016 年 2 月 24 日发布的小米 5,才用上正面指纹识别按键。

这不禁让@焯见科技 心生疑惑:「雷军对这一技术趋势不重视,还是小米攻城狮心有余而力不及」?亦或是坊间传闻的那样,雷总曾对小米 5 的指纹按键研发下了一道死命令:务必要做出来正面按压,务必要「卓尔不群」。

小米手机的硬件研发团队为完成雷总的这一设想,尝试考虑过只有高通在主推的超声波指纹方案,最终也在 2016 年 9 月 27 日发布的小米 5s 上实现了,但直到现在都因为指纹识别灵敏度的不足,没法将这种方案归为「成功」,小米 5 当初放弃这一构想也是情有可原了。

三星S7、小米5、iPhone 6s 独特的指纹按键形状

而在排除掉光学和超声波指纹方案后,小米 5 技术类型最终敲定在电容式指纹传感,但由于第三代技术被苹果独占,第四代技术还有待检验,小米对于指纹功能研发的立足点被迫放在第二代技术上,所以才迫切的需要采用新型指纹盖板材质来取长补短。

小米 5 上的指纹盖板供应商为潮州三环集团,盖板材质为微晶锆(二氧化锆陶瓷),相比 iPhone 的蓝宝石(三氧化二铝单晶体)介电常数提升了 3 倍,能大幅度减少指纹电场的衰减,成本也更低;缺点则是硬度稍逊蓝宝石,颜色的纯度需要细调,无可避免的会造成色差。

不同角度、光照下,能看出小米5 指纹盖板同玻璃面板的色差

而放眼全球市场,能稳定提供指纹 Sensor 解决方案的厂家中:

AuthenTec 为苹果御用;三星使过的 Validity 被 Synaptics 收购,转向生物识别研发;现在为小米 6 提供隐藏式指纹识别(Invisible Fingerprint Sensor)的国内厂商汇顶科技,当时因为 MX4 Pro 的一炮打响,还跟魅族处在「蜜月期」;所以小米 5 最终采用瑞典老厂 FPC 的 Touch Sensor 可以说稳得益笔。

理据服,可真做起来还是困难重重。小米5 最初选型的方案,是当时 FPC 2015 年 1 月发布的、最小的指纹模组——「跑道形」的 FPC 1140,像素点:192 x 56 @ 508 dpi;识别区域:2.8 x 9.6 = 26.88 mm²,同 iPhone 二代 Touch ID 的识别区域和 dpi 数值都一样,但形状迥异。

但由于当年的旗舰机 · 小米 Note 在 1月份就发出来了,而且搭载骁龙 810 的高配版也都没做指纹识别的规划,根本就跳不上 FPC 这一颗赛艇。反倒是 FPC 的产品升级非常给力,不仅很早就抛出了 1140 Touch Sensor 的升级版 1145,使得指纹按键增加了放在手机中框边侧的可能,还不惜增加功耗提升识别成功率,让 8 月份发布的华为荣耀 7i 借此大出风头。

FPC 1145 可做出不同形状的切边

不过,小米的黄雀在后也不是没有益处,FPC 1145 这颗指纹传感器通过正式商用,克服了在实验室阶段无法想象的瓶颈,在把型号升级为 FPC 1245 后,对比前代已经是突飞猛进:OneTouch® wake-up 使解锁不用向下按压,速度快到 0.2s 以内,;能穿透玻璃或陶瓷材质,可以被完全置于玻璃盖板下方; 功耗有效降低。于是乎,小米 5 也顺理成章的成为了 FPC 1245 全球首例。

这听起来好像要逆袭是吧?呵呵,FPC 1245 还有一步迈的更大,小米却木能跟得上——以前的 FPC 1140 是「跑道形」的,但 FPC 1245 却可以做成正方形或长方形了。

要知道:在按压指纹解锁时,如果手指同录入的指纹图像有旋转角度时,指纹图像越是方方正正,重叠面积就越大,识别的准确率就越高、速度越快。而对于长方形,尤其是长宽比较大的长方形指纹传感器,最好的方法就是在录入指纹时尽可能换不同的「指位」,从多个角度保存指纹图像信息,甚至同一根手指录入两个指纹,从而使得任何方向按压指纹都可以与录入图像有足够的重叠面积。

FPC 1245 Touch Sensor

这道理很简单吧~你看 OPPO 童鞋滴 R9/R9 Plus,vivo 小哥儿滴 X9/X9 Plus,甚至寄养滴一加 3/3T,都 get 到了这个道理,把正面指纹做得像腰辣么圆,一触摸就能解锁,兼顾了美观和实用性。

而小米 5 童鞋捏?跟友商同是采用 FPC 1245 的 Touch Sensor,但依然固执的坚守着 FPC 1140 的「跑道形」,而且又是最早发布的,等于直接告诉竞品:千万别踏马学我啊,又难看又不实用,构造上的弊病根本无从弥补~┌( ಠ_ಠ)┘

但@焯见科技 认为:这恰恰是是我米工程师认真贯彻雷总指示精神,「为发烧而生」病的一种可贵体现……No,No,No,这句绝对不是嘲讽,而是喟叹……

ZEALER 拆解图显示:指纹开孔面积是有做预留的

要知道自从乔布斯的初代 iPhone 屏幕只保留一个 Home 键开始,这颗按键的使用寿命直接决定了更换 iPhone 的频次,直到 iPhone 4 时才算有所完善,而重按和双击,配合屏幕的左右滑动,构成了 iOS 独特的交互方式。

在 iPhone 5s 的 Touch ID 一代时,指纹解锁的速度还没现在那么快,就算用金属圆环提高生物电传导,算上动画的时间差不多也有 1 秒了,所以苹果很机智滴设计成必须重按 Home 键才能解锁,从心理上让你觉得自然快捷,与习惯性的操作没两样。

但从 2015 年发布的 iPhone 6s 开始,Touch ID 二代正式上位,在没有降低安全检测标准的情况下,指纹解锁速度更快,几乎是「一触即发」。但从交互操作的习惯和逻辑性考虑,苹果还是保持着只有重按才能指纹解锁的设定。但「轻触式开关」是在 Home 圆键的内接正方形,无论从任何角度去按,都保持着接近一致解锁体验。

iPhone Touch ID 构造示意

所以说:小米 5 的按键无论如何也要保持正面按压式的主要原因,就是希望能在指纹解锁这个体验上,能够做到近似 iPhone 的水准。否则以安卓三按键通常的交互逻辑,Home 键只须按下去能回到桌面即可,多任务键另有专工。

除非是像魅族 mBack 和 ZUK U-Touch 那样只保留 Home 键,并为 Home 键加入轻触返回和任务切换功能,使轻触、双轻触、长按、重压、双击都能错落有致,各得其所,这才有充分的理由采取按压式的解锁方案。

在为 Home 键赋予更多操作上,Flyme 的杨颜认为应有所节制

而在苹果公司于 iPhone 6s 上加入 Tapic Engine 以后,除了屏幕触控区域的 3D Touch 按压力度模拟,能否在指纹按压上也实现类似的体验,这其实在 2015 年也是一个很值得深思的技术方向。毕竟,向苹果抄作业可没什么值得惭愧的,如果 OPPO、vivo 和一加今年的旗舰,也都在指纹按键上采用了振动马达,那就说明 BBK 系在采用新技术的思路上,还是保留相当的前瞻性,并不仅是解决眼下难题,同时也力图能让风格、构造得以延续。

在这点上,也很难苛责小米团队,如果每年发布新机太多,而且又要在 ID 上各领风骚,工程团队也许只能是忙于修修补补,在不断试错中寻找确幸,反而无法用系统性思考,找到最优的根本解。

所以从小米 5 指纹按键设计这事儿吧,在一定程度上还是能够体现得出:小米手机硬件工程师及领导者在 2013年-2015 年的迷惘、纠结、短视、急躁,以及妥协求全。但同时反映出的是,团队那种追求极致精神仍在,仍然保持着对技术可行性的创新探索。

MiBoys:I’m fine,3Q,and u?

但谁让我米的每次旗舰机的发布都是「狂拽霸酷叼炸天」的扮相儿,因为「黑科技」而被吸引购买小米 5 的用户,在实际用上时,因为这颗指纹 Home 键的设计缺陷被坑的事比比皆是,主要出现的问题为:

  • 由于保留按压的键程,指纹按键略高出屏幕;

  • 按压指纹键,屏幕会有水波纹;

  • 指纹解锁有时不够灵敏;

  • 手汗或湿手时触摸容易造成按键失灵;

  • 维修难度增加;

小米 5 指纹按键模组正面和背面

其实归根结底,这些都是设计不合理的锅:ʅ(´◔౪◔)ʃ

  • 小米 5 的指纹按键为扁长的「跑道形」,而「轻触式开关」只放在正中间 1/3 的位置;

  • 如果单手握持,去按左、右两个侧边的话,一来指纹接触面积不够,二来很可能力度不足以让开关启动;

  • 指纹键开孔上侧距离屏幕供电非常近;

  • 而指纹按键外嵌金属环同屏幕之间,缺乏有效防水渗透的保护;

  • 指纹 Sensor 嵌在前壳上,一旦渗水指纹供电电路先受其害;

ZEALER 拆解发现:指纹识别组件从屏幕侧装配,如出现问题,需要先拆卸屏幕。

综上所述,在网上随手一搜「小米5 指纹」,赫然蹦出 600 多万的相关结果,说明网友对米 5 的指纹还是蛮关心的嘞……Σ( ° △ °|||)︴

在开篇时提起过,自 2016 年 5 月 18日 ,雷军在接管联合创始人周光平的硬件研发和供应链管理后,对小米产品上的历史遗留问题逐一做了「清算」,但产品 Roadmap 改起来可没那么快,毕竟 2016 年后半年的事儿早就定了,再不情愿也得上轿出嫁,一些大刀阔斧的改革和用心深沉的研发,怎么也得在 2017 年才初见端倪。

这也导致虽然小米在 2016 年 9 月 27 日,发布了首创无孔式超声波指纹识别的小米 5s 手机,但超声波指纹对于传播媒介的苛刻要求,使得应用体验大打折扣,用户真有一夜回到四八年滴赶脚。

但这事儿也说明,在指纹解锁研发上,小米很可能一直是在两条腿走路:一个是高通无孔超声波,一步怼上天的计划;一个是 FPC 开孔电容按压式,亦步亦趋跟着小跑,以此来平衡新机发布的 Timing,同时又兼顾新技术的探索,所以最后搞得个不伦不类不靠谱也就不足为奇了。

从这点来看,小米 Note 2 和小米 5c ,其实在指纹识别上都算是「炮灰」,毕竟大招要留在 2017 年的旗舰机小米 6 上放出来才最有震撼力…… (。☉౪ ⊙。)

Home 按键外观对比:小米 6 vs 魅族 PRO 6 Plus,内在的指纹识别方案都来自汇顶科技

2017 年 4 月 19 日的小米 6 发布会上,雷军根本就没提无孔式指纹的 Niubility,那是因为去年无孔超声波指纹在小米 5s 上已经嘚瑟过反被打脸,而汇顶科技的 IFS 方案先后在 ZUK edge 和华为 P10 上都已亮过相了,构不成独特的卖点,对比小米 5 吧~又拆自己的台,所以干脆提都不提就这么过了。

但就像没人能够阻挡历史滚滚的车轮一样:手机这一消费电子产品的三防需求,在索尼、三星的铺垫,苹果 iPhone 7 的低调实现后,即使并非是真正转化购机的痛点,但由于降低了售后风险,长远来看必将被所有厂商广泛应用。

因此,很早就开始这方面技术研发的汇顶科技,终于在 2015 年交出了可堪商用的答卷——可穿透 0.3 毫米玻璃盖板的隐藏式指纹传感器,在极小的面积下,实现高效准确的指纹识别。

汇顶科技 IFS 指纹识别芯片技术沿革

而在旗舰手机行列,采用抗摔耐磨的康宁®大猩猩玻璃已是标配,其第四、五代产品虽然已经可以做到 0.4 毫米的厚度,但这个厚度汇顶现有 IFS 方案依然无法穿透,这就意味着必须要么像 ZUK edge 那样在玻璃盖板下面削薄一块(ZUK edge 采用第三代大猩猩®玻璃的 0.7 毫米盖板),要么就像华为 P10 一样在触控屏玻璃面板正面削薄 0.2 毫米左右(华为 P10 用的是第五代大猩猩®玻璃)。

第四代大猩猩®玻璃的 小米6 ,采用的是与华为 P10 相同的方案:

  • 无需在手机正面挖通孔,更能起到防水防尘的效果;

  • 指纹识别模组直接贴合在触控屏玻璃面板下方;

  • 触摸面积从「跑道形」变成了「摇圆形」,指纹识别更加可靠便捷;

  • 维修更省事;

  • 雷总也再也不用顾虑原来小米 5 微晶锆盖板的色差问题了……

可以说小米5 指纹按键的「杯具」,终于在小米 6 这被完全翻转过来了。

另外,为求达到 iPhone 7 Home 键近似的力反馈振感,小米 6 也装有一颗线性振动马达,但手感比较糙,只能设置 3 种压感反馈力度,轻按和重按也没有区别,只能说在这件事儿上整个安卓阵营都尽力了,但跟 iPhone 上超大 Tapic Engine 的实现效果还有一段距离。

有木有觉得@雷军 有点萌萌哒?

尾声:

当小米公司斥资 1.4 亿拿下网络节目《奇葩说》的冠名权后,黎万强怂恿雷军参与节目,不仅让主持人何炅认雷作了「干爹」,马东和蔡康永还给他埋设了不少「笑料」,但雷军打心眼里觉得,自己能这么豁得出去为小米带盐玩儿综艺是因为:

「奇葩说所倡导的思辨精神,独立思考,这种呢符合小米的探索精神,而且它的开放、包容也跟小米的价值观非常的一致,我觉得奇葩说倡导的东西跟小米所倡导的东西一样,这是我愿意上奇葩说的主要原因。」

雷军说的话,你愿意去相信么?

在小米 6 的宣传视频中雷军强调: 这是七年工艺探索的梦幻之作。

是否「梦幻」,厂家的说法永远是自嗨的;只有广大用户用脚投票,才是检验品牌价值的唯一标准。

小米 6 的双 Wi-Fi、性能、双摄等,如果没了高通骁龙 835 的加持,又能剩下几成功力?

阴阳屏、漏液屏、彩虹屏、黑点屏、Wi-Fi 断流、无故自启、充电不满、触控失灵、待机耗电异常、耳机底噪感人、拍照祖传偏绿,甚至有用户收到的小米 6 后置摄像头旁边的闪光灯居然都没给开孔…… (╬ ̄皿 ̄)凸

我焯其实是个段子汪~ 。◕‿◕。

那些看过雷总小米 6 发布会后,踌躇满志、排除万难,终于抢购/加钱买到之后的用户,在拆开包装时的心情曾是多么的神圣与美好;而在遇到上述的品控、质量问题,又在售后检测环节被无故拖延超过 7 天,得不到有效的服务保障后,这些消费者的心中又会是何等的「我艹我艸我草操肏」呢!?

「历史没有真相,只残存一个道理」,从哪里跌倒,还须从哪里爬起。

  • 如果不是小米 Note 的元器件库存严重,暴露了小米手机在高速增长中的短板,雷军也许就不会亲自挂帅,去拜访核心供应商来谋求更密切的互惠合作;

  • 如果不是小米 5 的指纹模块在大好局面下,设计得一塌糊涂,从中暴露出硬件研发的僵化守缺,也许就换不来小米手机在设计和追求极致上的更大突破;

  • 如果不能去除「听雷总的话很保险」的发骚,那就会永远停留在为老板做手机,而不是为用户的需求做创新的死地;

标榜「为发烧而生」的小米,已近总角,再多的「我心澎湃」,终不如一响贪欢。

在指纹识别这件小事儿上,「小米 7 」较真后,终于证明了自己能行。

那么雷老铁,其它方面,可不可以,不要再让敬你爱你的米粉再度扎心……了呢?

科技圈黑边儿故事会:#焯有见地# 告诉你不知道的,聊聊你想知道的。

责任编辑: 鲁达

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