你的指紋是如何解鎖你的手機？

  現(xiàn)在的手機解鎖方式越來越高級了，從以前的輸入密碼解鎖到2012年9月全球第一款指紋解鎖手機iPhone5s的誕生，讓指紋解鎖真正的成為了一種潮流。指紋解鎖之后，又推出了面容解鎖，每一種解鎖方式都是一種全新的技術(shù)原理，那么我們今天就來了解指紋FPC識別原理。

在了解指紋識別原理之前，我們需要先了解一個電子元件——電容

什么是電容

  電容是一種能夠存儲電荷的“容器”，簡稱一下就是電容，那么它是怎么存儲電荷的呢？

  電容是由兩個相互靠近的導(dǎo)體構(gòu)成的，這兩個導(dǎo)體一般是由兩片面積一樣大的導(dǎo)體面對面平行放置，兩片導(dǎo)體之間的間隔較小。我們以最簡單的一個電容器為例，下面是一個由兩片金屬版面對面放置構(gòu)成的一個電容器，中間隔絕著空氣，那么它是如何存儲電量的呢？

兩塊金屬板組成電容器

當(dāng)我們將兩片金屬板分別用導(dǎo)線連接電池的正負(fù)極時，相當(dāng)于加上了電壓

電子會從電池的負(fù)極流出

正電荷將會從電源正極流出

  兩塊金屬板將會帶上不同的電荷，由于正負(fù)電荷會相互吸引，兩片金屬板間的電荷相互作用，將會使更多的正負(fù)電荷分別流入兩片金屬板，這就是一個充電的過程，當(dāng)金屬板積累了一定的電荷之后，電壓會逐漸升高，逐漸等于電池的電壓，這個時候，電池容器就相當(dāng)于充滿了電，不再會有電荷的流入。

電容器充電

  當(dāng)兩個金屬板的間距越小，正負(fù)電荷的作用力就越大，電容器能充入的電荷就越多，電容的容量也就越大，當(dāng)兩片金屬板的間距非常小時，它們之間的電場非常強，很容易擊穿它們之間的空氣，從而導(dǎo)致放電。因此，電容器會在它們之間插入電介質(zhì)，防止擊穿。

常見電容器元件

  對于電容來說，評價的最大標(biāo)準(zhǔn)就是它的容量大小，那我們再來了解一下哪些情況會影響它的容量。

影響電容容量的因素

  電容的容量與很多因素有關(guān)系，比如兩片導(dǎo)體的材料，導(dǎo)體間的間距，介質(zhì)的材料等等因素有關(guān)，當(dāng)有外界因素的干擾時，很容易引起其中電荷的變化。一般情況下，只要兩片電極板、電極板之間的距離、電極板之間的介質(zhì)確定了，它的容量就確定了，它能夠充入的電荷就是一定的。

  當(dāng)有外界因素干擾時，將會影響兩片電極中電荷的分布，也就會影響電容的容量。例如，當(dāng)有一個導(dǎo)體靠近電容時，由于存在對電荷的吸引，因此會增加該電容器的電容，在之前充滿電荷的狀態(tài)下，能夠繼續(xù)流入電荷，于是會存在電流的變化。通過電流的變化我們就能夠檢測到電容的變化。知道了這個原理，我們就能夠理解指紋解鎖的作用機理了。

指紋模塊FPC如何識別我們的指紋

  首先，我們的手指表面是由凹凸不平的皮膚構(gòu)成的，每一個人的指紋圖案都不一樣。因此，指紋的安全性也就有了保障。

手指指紋

那么，指紋識別模塊是如何識別我們的指紋呢？

  指紋傳感器正是運用了我們上面說到的電容器的原理，指紋傳感器上，整齊的排列著大量的邊長為0.05毫米左右的微小電極形成的電容器，在每個電容器下面又有檢測電容量的電路。

手機指紋解鎖模塊

指紋傳感器中的微電極

正是這些電極可以靈敏的捕獲手指表明細(xì)微的凹凸不平。

  這些微小的電極就是一個個微小的電容，每一個電容都具有相同的規(guī)格，因此，在同一個電路下，它們能夠儲存的電量也是相同的。

  這些微小的電極上面用絕緣的玻璃板覆蓋著，當(dāng)我們的手指靠近指紋傳感器時，傳感器上面的電容將會受到我們手指的影響，由于我們的手指皮膚表面凹凸不平，導(dǎo)致對不同電極的影響也不一樣。

下面這個就是我們的手機觸摸在指紋傳感器上時的示意圖

  我們的手機放在指紋識別器上時，我們手指指紋的凸面會離一些電容更近，由于我們的皮膚是導(dǎo)電的，因此會影響下面電容的容量，離得近的凸紋會增大下面電容器的電荷容量，而離得遠(yuǎn)的也會增加電容的容量，但是增加的沒有指紋峰處那么多，因此，指紋的凹凸距離就可以被下面非常多的微笑電容所檢測到。

  簡單地來說，電極離皮膚越近，電容越大，離得越遠(yuǎn)，電容越小，通過檢測下面電容的大小便可以計算出我們指紋的形態(tài)，從而讀取出我們的的指紋。當(dāng)這些數(shù)據(jù)與之前錄入的進行對比通過后，我們就解開了我們地手機。

總結(jié)

  總的來說，指紋解鎖的原理就是利用我們的手指指紋與下面的電容器相互作用，從而影響下面電容器的容量，檢測電容器變化的裝置能夠通過電容的變化來計算出我們手指指紋的形態(tài)，通過與之前錄入指紋的對比，從而達到解開我們的手機的目的。

  以上就是關(guān)于指紋解鎖的秘密了，除了利用軟板、電容技術(shù)，還有利用超聲波識別、光學(xué)識別指紋等等。