生物辨識成標配，半導體廠商迎來春天

自Apple iPhone 5S導入指紋辨識後，吸引各指紋辨識方案廠商投入布局，智能型手機已成為指紋辨識最大應用領域，2017年底Apple又以iPhone X Face ID掀起生物辨識在智能型手機的新浪潮。

拓墣預估，2018年生物辨識技術在智能型手機滲透率將達約69%。

展望2018年，Android陣營在手機生物辨識技術的突破將是一大觀察重點。從目前各廠商對外發布的技術進度觀察，不排除將出現iPhone X以外第二支以人臉辨識取代指紋辨識的手機，以及顯示區內指紋辨識技術有機會在Android手機量產。

在此趨勢下，將會有多家生物辨識相關的台系半導體廠商受惠。不過，以上兩種技術方案皆適用於各品牌的最高階機種，在中、低階機種中，生物辨識技術依然會是以發展成熟的電容式指紋辨識方案為主。

指紋辨識已奠定基礎，人臉辨識將接力奮起

自2013年指紋辨識在Apple手機亮相以來，Android陣營也在各大品牌的旗艦機種上，先後推出指紋辨識方案。演進至今，在手機解鎖和行動支付等功能日趨普及的帶動下，拓墣預估2018年指紋辨識在智能型手機滲透率將有望達6成。

此外，指紋辨識已率先為生物辨識在手機和消費性電子領域上奠定穩固的基礎，隨著Apple於iPhone X採用3D感測人臉辨識技術，將把生物辨識技術推向另一個高峰。

事實上，3D感測技術早已應用在工業、醫療與農業等領域，而Google和Microsoft也早在智能型手機、NB與遊戲周邊設備等數位消費電子產品上採用此技術。

▲iPhone X source：Apple

iPhone X是第一支成功將此技術與解鎖和行動支付結合的智能型手機，Apple身為手機產業風向標，勢必會讓Android陣營等同業競相推出相應產品與之抗衡，進一步帶起人臉辨識在智能型手機的風潮。

目前最先響應3D感測技術的機種為Vivo X 20/X 20 Plus，但與Apple不同的是，此機種與北京曠視合作，技術上並不用額外配置紅外線模塊，而是用既有攝影鏡頭模塊搭配演算法實現。

雖然硬體成本較低，但其精確度和效能自然也較不足，且透過平台運算方式，安全性勢必會受到質疑，因此Vivo X 20/X 20 Plus，以及其他如小米Note 3等同樣號稱有3D人臉辨識的Android機種，仍舊保留後置指紋辨識方案，而3D人臉辨識技術目前也只能用於手機解鎖。

▲vivo X 20 source：vivo官網

綜合上述資料觀察，預期人臉辨識將會是繼指紋辨識後，第二個智能型手機生物辨識技術的重大創舉。與指紋辨識一樣，人臉辨識同樣也必須將「活體」規格列為標準配備，不同於目前較成熟的2D人臉辨識，所以3D檢測等活體辨識技術將成為未來人臉辨識的必要條件之一。

事實上，Android陣營的聯想Phablet 2和華碩ZenFone AR等早已採用Google Tango的後置型TOF-3D感測模塊，功能卻只局限感知空間(Area Learning)、深度測量(Depth Perception)與動作追蹤(Motion Tracking)等，以進一步實現AR應用，這與iPhone X的True Depth前置3D鏡頭有相當大差異。

由此可知，未來具備人臉辨識功能的智能型手機，除了需配置額外的3D感測模塊外，其感測技術必須具備高精準度，才能滿足行動支付等應用的需求。

此外，若想以人臉辨識完全取代指紋辨識，3D感測模塊將會是智能型手機上必備的技術，但也會增加額外成本，對手機業者來說是不小的負擔。這也是為什麼Apple需推出Animoji此App應用，以最大化其3D感測模塊價值，相信未來Apple會繼續開發出更多相關應用。

至於對手機售價和成本相對敏感的Android陣營而言，要想極大化3D感測價值，勢必需提供讓消費者「買單」的App應用，讓消費者認同此規格的手機能帶來指紋辨識無法實現的體驗。

而與iOS不同的是，Android相關App則是透過Open Source作法，所以如何兼顧信息安全，同時將關鍵生物信息開放給外界使用，將會是Android陣營需思考的重大課題。

半導體廠商在生物辨識領域的策略與布局

從指紋辨識技術在智能型手機的發展情況來觀察，生物辨識技術的確提升消費者在使用上的安全性和便利性，帶來更好的使用者體驗，因此生物辨識技術在智能型手機的滲透率有望持續上升。

但隨著手機吹起全熒幕風潮，各相關手機產業鏈都受到不小衝擊，生物辨識技術更是不在話下。以指紋辨識而言，因為全熒幕智能型手機的正面空間已不能滿足消費者期望的前置指紋辨識，故指紋辨識陣營近年來皆以顯示區內指紋辨識技術為研發重點方向。

事實上，Synaptics、Qualcomm與匯頂等指紋辨識方案廠商，早在2016年開始就陸續發布其顯示區內的指紋辨識方案，瑞典的生物辨識龍頭FPC(Fingerprint Cards)也同樣發布不侷限於AMOLED或LCD熒幕技術的顯示區內指紋辨識方案。

雖然目前皆還未有成功量產機種，但從相關廠商的積極程度觀察，Android陣營短期內並不會因為Apple採用Face ID，就放棄研髮指紋辨識的方案。

▲2014~2018年智能型手機搭載生物辨識技術之出貨量滲透率

Source：拓墣產業研究院整理

2018年Android陣營急起直追

如前所述，2017年初開始捲起全熒幕巨浪，除了讓Apple和Samsung等國際手機廠商大幅調整其生物辨識策略外，更讓眾多反應不及的中國手機品牌差點被此巨浪吞沒。全熒幕已是不會再回頭的趨勢，未來熒幕佔比也只會愈來愈高，2018年相關生物辨識晶元廠商會如何推出相應產品，值得關注。

首先，3D人臉辨識在Apple採用Face ID效應下，同樣也在Android陣營颳起颶風，但就像手機上許多其他零組件晶元一樣，手機上的3D人臉辨識系統也需要與應用處理器(AP)進行溝通，AP會以相對應的運算能力來達成所需要的人臉辨識技術，因此在討論3D感測模塊技術能力時，也需一併關注AP廠商的技術和進度。

以Android陣營的AP領軍廠商Qualcomm而言，在Apple發布Face ID前，便已對外宣布其人臉辨識和新一代AI晶元規劃，並連同台灣廠商奇景光電一同提供整套方案。

中國華為於自家海思也同樣緊接著宣布與Chronocam、Secure-ID和Siradel一同合作，從而完整此方案的安全性和3D圖像建構的能力。

此外，也有新聞指出台灣聯發科和中國魅族正在積極合作，據傳晶元型號為P70。綜觀上述信息觀察，不難想見人臉辨識將持續在2018年發光發熱，同時將帶動全球3D感測模塊產值在未來大幅成長。

順應全熒幕潮流，既有指紋辨識晶元廠商紛紛推出其顯示區內指紋辨識方案，其中國際人機界面技術領導廠商Synaptics身為Samsung旗艦機種的指紋辨識方案主要提供商，其光學式指紋辨識方案自然為市場所期待，2017年已開始在中國各品牌和ODM廠商間積極推廣，其FS9500已被Vivo採用，共同推出全球第一支支援顯示區內指紋辨識機種。

全球晶元龍頭廠Qualcomm在2017年與Vivo共同發布超聲波式的指紋辨識方案後，近期也傳出積極送樣Samsung，期望能與2018年Samsung旗艦機種一同亮相。

被中國譽為中國芯代表的匯頂，在指紋辨識市場表現亮眼，亦多次領先對手，推出如Live Finger Detection和IFS等指紋辨識技術，更在2017年初就向市場展示其顯示區內指紋辨識方案的展示機。

在指紋辨識領域，台灣的神盾(Egis)可謂一匹黑馬，近年業績也是屢創新高。早在數個月前便有消息傳出，神盾已開始將其光學式指紋辨識方案送樣至韓國和中國客戶。

瑞典的生物辨識技術大廠FPC(Fingerprint Cards)也同樣為Android陣營的指紋辨識領先廠商之一，除了布局超聲波指紋辨識技術外，近期也積極向市場更新其最新顯示區內指紋辨識技術進度，並強調其顯示區域內任意位置的指紋辨識，以及支持AMOLED和LCD熒幕的概念。

Face ID成就台系半導體廠商

事實上，自Apple尚未發布最新機種以前，外界便不斷揣測其生物辨識技術走向，Face ID搭配AMOLED面板的規格配置，也讓iPhone X自2017年9月上市以來不斷成為市場熱議焦點。

依照供應鏈消息，Apple 3D感測相關廠商皆已逐漸穩定生產，2017年底～2018年初都會對相關供應鏈有一定貢獻，當中除了Lumentum和STMicroelectronics等眾多國外廠商外，台灣的台積電、精材、奇景、穩懋與同欣等廠商也會隨之受惠。

▲WLO示意圖

Source：華天科技；奇景光電，拓墣產業研究院整理

上述台系廠商早已在3D感測領域耕耘多年，無論是此次Apple的Face ID，或未來的Android陣營的3D感測應用，皆有望讓台系廠商鞏固在全球供應鏈的地位。

以奇景光電為例，多年前即投入晶圓級光學元件領域，更在2017年4月投資專精機器視覺演算法的以色列廠商Emza Visual Sense Ltd.，2017下半年亦順應3D感測潮流推出SLiMTM(結構光技術)整體方案。

其中包含奇景自身WLO光學元件、雷射驅動晶元、主動式對準技術、近紅外光CMOS影像感測器，以及用於3D深度地圖演算晶元等技術的完整解決方案，甚至是加大投資並規劃2017年底或2018年初能完工的8吋玻璃WLO產線。

隨著人臉辨識、AR與VR應用快速發展，未來除了奇景以外，其他相關台系晶元廠商如新唐、原相與鈺創等，也有望受惠。

文丨拓墣產業研究院 陳彥尹

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