火热的指纹识别市场,你需要了解这些

  来源:内容来自哲灵投资,谢谢。

  一、行业概述

  1.背景简述

  在当今信息化和科技化的时代,生物识别正在逐渐兴起,逐步取代传统密码识别将是大势所趋。传统密码识别技术的缺点在于容易丢失,被盗,遗忘或没有携带,比如口令、密码、暗语等。另外,它与用户幵不唯一绑定,一旦别人获得了这些信息,他将拥有与失主同样的权利。而生物识别却很好地弥补了传统密码识别的缺点,包括人脸、虹膜、静脉等生物特征识别技术等,而指纹识别是市场上生物识别中技术最成熟、应用范围也最广泛。

  2.定义

  指纹识别属于生物识别应用的一种,是近两年电子供应链中逆势成长的细分领域。

  指纹识别即指通过比较不同指纹的细节特征点来进行鉴别。指纹识别技术涉及图像处理、模式识别、计算机视觉、数学形态学、小波分析等众多学科。由于每个人的指纹不同,就是同一人的十指之间,指纹也有明显区别,因此指纹可用于身份鉴定。

  3.算法原理简介

  如果放大看指纹,会发现其如同山谷一样高低起伏,每个人都不相同,形成个人独特的生物特征。每个指纹大概有 50 个左右的特征点,取得特征点的位置和方向,就能用于指纹的识别。一般指纹识别技术并非完整记录整个指纹的图形,而是仅仅储存指纹的特征。指纹的保存关系到个人隐私,指纹的特征点分析完毕以后,大多会通过加密的方式存储为某种数据流。

  4. 主要技术指标

  ①误识率:指两个不同指纹被错误地识别成相同指纹的概率;

  ②拒识率:指同一个手指的两个不同指纹样本不能匹配,即被认为来自不同手指的概率;

  ③匹配时间:两个指纹样本进行一次对比匹配所需要消耗的时间;

  ④特征大小:从一个指纹图像中提取出的指纹特征的存储容量;

  ⑤内存大小:在指纹识别的各个阶段,计算机系统需要占用的内存数量;

  二、产业链及市场情况

  1. 行业驱动力:技术升级

  在智能终端领域的应用始于2013 年 9 月 iPhone 5s 的推出,指纹识别在解锁及移动支付领域的运用潜力立刻被市场发掘。2014 年开始各大厂商纷纷采用指纹识别模组。在智能手机整体接近饱和的今天,指纹识别芯片是一个逆势增长的细分领域。

  除了智能手机外,其他应用领域有电脑及其周边产品(USB、鼠标)、智能卡(借记卡、信用卡、身份证件、公共交通卡)、汽车(门把手、方向盘)、门锁、可穿戴设备、医疗领域(药柜、病房)、银行与金融系统公共安全系统等。由于智能手机的出货量大,行业的规模效应使得指纹识别模组的价格下降,从 2014 年的 6 美金降低为 2016 年的 2-3 美金。预计智能卡、物联网设备、可穿戴设备行业都将逐渐使用指纹芯片。

  指纹识别能够大规模应用在于成本的下降,而下降的核心在于芯片的技术升级。功能更强大,性价比更高的芯片能很快打开销路。因此指纹识别芯片行业的驱动力在于技术升级,具体投资标的范围应当在掌握核心技术的厂商中选择。

  未来随着指纹识别的应用扩大,指纹需求将会持续放量。根据赛迪顾问的数据,2015 年,全球智能终端指纹识别芯片的出货量达到4.78 亿颗,市场销售额达到 21.1 亿美元。预计到 2018 年,全球智能终端指纹识别芯片市场觃模将达到 11.99 亿颗,年复合增长率约 36%,销售额将达到 30.7 亿美元。从出货量增速来看,2014 和2015 年指纹识别实现了快速渗透,成长率迅速攀升,预计在 2016 年后产业将逐渐步入稳定发展期。但需要注意的是,出货量的增加势必带来上游晶圆代工厂产能紧张的问题。指纹识别芯片厂商能否保证代工厂的产能十分重要。行业内常规的做法是在每年年初,指纹识别芯片厂商根据在手订单和代工厂沟通全年产能的分配。而汇顶、FPC等指纹识别芯片大厂更会提前下订金,买下一定量的产能。

  2.技术路径

  (1)按制成方式分为:光学式、超声波式、电容式,具体:

  ①光学式识别是较早的指纹识别技术,基于光学发射装置发射的光线,射到手指上再反射回机器。

  ②电容式是利用手指指纹的脊、谷相对平滑硅板间的电容差,形成一定灰度的影像。

  ③超声波是最新的技术,利用超声波穿透材料、且随材料差异产生大小不同的回波可区分指纹,可以用于活体识别。

  (2)电容式可细分为Coating和盖板两种技术路线

  ①Coating既涂层技术,一般主要在手机背面镀膜;

  ②盖板 一般指用盖板物来封闭或盖住截面;

  a. 玻璃盖板:模组工艺简单、成本低、产业链成熟等特点,是高性价比的指纹识别解决方案,但是较厚,且易脆弱断裂。

  b. 陶瓷盖板:比较薄、韧性好、灵敏高、价格合适,但是加工难度较大。

  c. 蓝宝石盖板:硬度高,耐腐蚀,但存在成本较高,抗摔能力不强的弱点。

  Coating具有成本便宜的优势(蓝宝石10美元,玻璃5美元,Coating3-4美元),但性能和使用寿命又无法与玻璃比较。因此业内普遍认为指纹识别芯片存在coating和玻璃的技术路线之争。

  (3)指纹识别软件算法问题

  在软件识别算法方面,信炜、汇顶是国内少数具备自主算法的厂商,其他厂商更多是采用瑞典PB公司的算法或者国内维尔科技的算法(被上市公司远方光电并购)。根据过往调研的经验,缺少指纹识别算法的厂商在价格上不会占据优势,而且与第三方厂商的磨合也是问题,很难快速解决客户试产时的问题。

  3.指纹识别产业链

  总体来说,指纹识别需要经过“芯片—模组—整机”三个重要的环节,而芯片环节主要涉及“芯片设计—晶圆生产—芯片封测”等环节,模组厂商对芯片迚行再加工后销售给手机整机厂商。在整个指纹识别产业中,芯片部分占了总价值的70%左右,价值比例最高,剩下的30%由模组、整机等瓜分。

  

指纹识别产业链(注:仅展示部分公司)

  根据华泰证券预测,指纹识别设计产品单价受摩尔定律驱动,预计平均单价2016、2017、2018年分别为3.08美金、2.62美金、2.36美金。目前国内厂商,汇顶的单价维持在3美元左右,信炜在1.8到2.5美元左右,思立微在1.5到2美元左右。

  三、市场竞争格局

  全球提供指纹识别芯片产品的企业主要包括苹果(AuthenTec)、Synaptics(Valadity)、FingerprintCards、汇顶科技、思立微、神盾、迈瑞微等。苹果使用的是自己的方案,且不对外供应,在安卓阵营中目前市占率较高的指纹识别厂商主要有有 FPC,汇顶科技,Synaptics(Valadity),其他方案厂商还有神盾、思立微、迈瑞微等等。具体:

指纹识别部分企业2015年经营情况

  ①AuthenTec :1998 成立于美国,拥有将近 200 个专利,2012 年被美国苹果公司收购,指纹识别模块产品只供应给苹果。公司指纹识别方案全球领先,占据全球市场 50%以上的份额,由于其指纹识别方案快捷与准确,苹果对其的垄断带给苹果差异化竞争的能力。

  ②Fingerprint Cards AB (FPC)总部位于瑞典哥德堡。该公司致力于开发、生产和销售生物识别技术和传感器、芯片等产品,帮助用户通过分析和比对个人独特的指纹确认身份。占据全球 25%的市场份额,近两年极为重视中国市场的开发。

  ③Synaptics(新突思) :1986 年成立于美国。公司主营产品屏幕触控芯片、显示驱动芯片、指纹识别芯片、触摸屏设计。公司 2013 年收购指纹识别传感器制造商 Validity Sensors。由于苹果独占 AuthenTec,三星等只好寻求 Validity 的解决方案。占据全球 20%的市场份额。

  ④神盾科技(Egis):2007 年成立于台湾,2015 年在台湾上市。神盾专注于被动式电容指纹识别芯片设计,是全球唯一的被动电容指纹方案供应商。主要客户为华硕、联想、惠普、宏基等,2011 年打入联想和 ViewSonic 平板电脑供应链。曾是三星的指纹识别算法供应商,2015 年转型为三星指纹识别芯片供应商。

  其他相关公司

  ①汇顶科技成立于 2002 年,作为人机交互及生物识别技术领导者,在包括手机、平板电脑和可穿戴产品等在内的智能移动终端领域不断取得新迚展,陆续推出拥有自主知识产权的 Goodix Link 技术、指纹识别与触控一体化的 IFS 技术、活体指纹检测技术等,逐渐成为电容触控芯片、指纹识别芯片以及固定电话芯片的业内领导者。先后収展客户群体有华为、联想、中兴、OPPO、vivo、魅族、乐视、小米、诺基亚、东芝、松下、宏碁、华硕等国际国内知名终端品牉。公司指纹识别产品覆盖了 Coating 指纹识别芯片、玻璃盖板指纹识别芯片和 IFS 隐藏式指纹识别芯片等四个产品线,是目前业界唯一能够提供这四个方案全系列指纹识别芯片的公司,其中玻璃、陶瓷、蓝宝石材料盖板均已被公司广泛商用。

  ②思立微(SILEAD INC.) :2011 年成立于上海张江,主要从事电容触控与指纹识别的研发与销售。市场瞄准正在快速稳健成长的智能移动互联网终端,致力于提供极高性能、极优成本的新一代人机界面完整解决方案。电容触控 IC 稳居国内 PAD 市场出货量第一,手机单层多点和 OnCell 触控技术处于行业领先水平,累计出货超过 1 亿颗。主要出货给低端和白牌品牌。

  ③信炜科技:2015年成立于深圳,主营业务是指纹识别芯片,市场瞄准智能手机领域。公司成立后,根据市场窗口分析,直接定位跨过Coating方案去瞄准盖板和Underglass的解决方案,由于公司的核心研发团队多是该领域的资深技术人士,因此成立不久便跻身行业前列。

  ④芯启航:是一家从事集成电路研发、销售的指纹识别公司,主要从事新型生物识别安全芯片研究与开发,为客户提供“turn-key”的安全解决方案。产品主要应用于指纹支付安全认证,信息安全认证和指纹门禁等。

  ⑤敦泰:敦泰电子股份有限公司(股票代码3545.TW)于2005年在美国成立,致力于人机界面解决方案的研发,为移动电子设备提供最具竞争力的电容屏触控芯片、TFT LCD显示驱动芯片、触控显示整合单芯片(支持内嵌式面板的IDC)、指纹识别芯片及压力触控芯片等。凭借在触控和显示领域的深厚积累,敦泰坚持不懈致力于人机交互领域的新技术开发,于2015年陆续推出业界领先的指纹识别方案和3D多点触控单芯片方案。指纹识别领域:提供全方位的产品布局和优异的用户体验。3D触控领域:领先业界推出单芯片可同时支持Multi-touch和多点压力触控的高性能解决方案,可同时识别两根手指不同力度的压力操作,将压力触控技术进阶至多点时代。

  四、我们的看法

  综上,我们认为到2018年,指纹识别芯片市场规模将由目前的21亿美元成长为30亿美元,行业有接近50%的成长空间。指纹识别芯片存在着很大的进口替代机会,国内厂商如汇顶、信炜以及思立微的出货量与瑞典FPC、美国新思等厂商相比仍存在较大差距。目前汇顶、信炜等厂商出货量还不到5%。因此国内公司本身也有很大的成长空间。行业自身增长加上进口替代因素,指纹识别芯片公司还会有2年左右的黄金期,可以重点关注具备核心技术且产能有保证的公司。

  今天是《半导体行业观察》为您分享的第1264期内容,欢迎关注。

  R

  eading

  推荐阅读(点击文章标题,直接阅读)

  深入了解CPU和异构计算芯

  22nm大战一触即发,新的甜蜜节点?

  Micro-LED前途无量,国内厂商该如何布局

  【关于转载】:转载仅限全文转载并完整保留文章标题及内容,不得删改、添加内容绕开原创保护,且文章开头必须注明:转自“半导体行业观察icbank”微信公众号。谢谢合作!

  【关于征稿】:欢迎半导体精英投稿(包括翻译、整理),一经录用将署名刊登,红包重谢!签约成为专栏专家更有千元稿费!来稿邮件请在标题标明“投稿”,并在稿件中注明姓名、电话、单位和职务。欢迎添加我的个人微信号 MooreRen001或发邮件到 jyzhang@moore.ren

声明:本文由入驻搜狐公众平台的作者撰写,除搜狐官方账号外,观点仅代表作者本人,不代表搜狐立场。
推荐阅读