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生物识别技术2018盘点:面部识别突进,安全仍是主议题

发布时间:2019-01-11 来源:21经济网 639

  从解锁、支付、拍照到开门……越来越多具体场景中,“密码”这一步被慢慢取代。即使你的大脑混淆了这些数字组成,但你的“生物本体”正成为更好的记忆助手。

  这也是2018年的科技业盛会CES上,越来越多来自中国的3D视觉厂商参与其中的原因所在。一定程度上,这与苹果的市场带动作用有关,实际上这更关乎的是使用体验和生活效率

  由于覆盖面广泛,手机成为生物识别领域较早落地的一大场景,在2018年,包括3D结构光、TOF(时间飞行)两大方案都开始在国产头部厂商的旗舰机型中商用。与此同时,智能门锁、公共交通等场景中开始大规模推动。随着成本逐步降低,在接下来的物联网时代,将会有更多搭载生物识别技术的智能终端出现。

  但不可忽略的是,涉及个人身份认证和金融安全,识别精准度的把控成为核心要素,包括模组和应用在内的厂商都在此进行技术迭代和门槛设置。此外,相应的国家应用标准也正逐步出台并完善。



面部识别突进

  

  生物识别几大关键技术:指纹识别、面部识别、虹膜识别,甚至于体态识别等,在2018年都加速落地。而由于成本、应用等因素影响,业界普遍认为目前并不会出现某种生物识别技术被替代的情形。尤其在安全性能要求更高的当下,这些技术仍在迭代进程中。

  指纹识别算是推动较早的技术,如今打开微信和支付宝进行移动端支付时,都会跳出指纹录入界面,提醒着你,未来即使忘记支付密码也不用发愁了。


  面部识别的突然大热与苹果有关。自2017年底苹果推出iPhone X,将Face ID取代Touch ID后,越来越多国产手机厂商开始真正重视面部识别技术在手机端的应用。除苹果之外,如今国产头部厂商相继开始采用面部识别技术,但囿于模组成本高企,真正达到“支付”这一安全级别的面部识别模组,仍主要应用在中高端旗舰机型上。

  

  相比前两者,业界普遍认为虹膜识别安全性能更高,这源于除非经历过危及眼睛的外科手术,人体的虹膜几乎会终生不变。而瞳孔本身会随着光线而变化,自带“防伪”特质。不过七鑫易维创始人兼CEO黄通兵分析道,虹膜识别技术在信息提取阶段比人脸识别要难,因为对传感器分辨率要求较高,带来应用成本难题


  回顾2018年,生物识别技术中最热的,当属基于3D视觉技术的面部识别方案。至于为何是在苹果发布相关硬件之后,旷视科技手机事业部产品与市场总监沈瑄告诉21世纪经济报道记者,“当前搭载相关技术的硬件产品销售数量少,内容厂商因此不愿意加大投入,加上初期用户体验感不足,因此3D视觉技术还在市场培育期。但苹果有教育市场和构建海量使用场景的能力,到2019年底,当有更多搭载3D结构光技术的苹果硬件在市场铺货量突破上亿只时,应用厂商才会加大力度进行相关配套开发,应用场景才能加速落地。”

  目前3D视觉技术有三大主流方案——双目立体视觉、3D结构光和TOF。据记者了解,前者属被动采集;后两者属主动采集方案,也是手机端正着力推进应用落地的方案。


  后两者不同之处在于,应用过程中对关键参数要求不同。3D结构光相对更适用于近距离信息采集,因此常用于人脸识别后的解锁和支付;TOF更适用远距离采集,也将有更广阔的应用空间。对手机端来说,前者适用前置镜头,后者则是后置镜头。

  从技术实现原理来看,以奥比中光设计生产的硬件模组为例,主要包含三部分——红外发射、红外接收和彩色镜头,以此获取物体的立体信息,包括距离远近、色彩等内容,集成到底层深度芯片进行计算,实现人脸识别、人体骨架识别、三维扫描、三维建模等功能。

  基于这些识别算法搭建的模型基础之上,包括商汤、旷视科技在内的AI算法公司进行深度信息处理,比如信息比对等。

应用场景扩展

  2018年更常见的生物识别应用,主要还是指纹和面部识别。鉴于面部识别发展初期成本高企,当前能够承载应用成本的行业,也偏向安全体系要求更高、对成本敏感度尚可的行业,比如金融支付、交通出行、酒店住宿等。

  比如蚂蚁金服参与奥比中光融资后,部分门店开始采用人脸识别支付方式。奥比中光财务副总裁、董事会秘书陈彬向21世纪经济报道记者表示,“对我们来说,银行系统乃至金融系统使用是我们看重的方向。过去大家可能会对人脸是否能取代二维码有所迟疑,但2018年高铁、机场等主流出行场景开始使用人脸识别之后,消费者会越来越接受这种模式。”

  他进一步分析道,蚂蚁金服对人脸识别的应用,主要是用于小额支付,这就属金融方向。“我们认为蚂蚁金服在支付模式方面可能会对行业有示范作用,之后其他传统银行或者互联网厂商可能都会在这方面有所考量,否则可能会跟二维码时代一样,不跟进就失去了整个时代。因此我们认为,金融有可能是3D替代2D识别很重要的场景。”


  但涉及金融领域,绕不开的一大议题就是安全性,如何评判终端搭载的硬件模组是3D还是2D级别?

  为此,一名头部手机公司研发人员向21世纪经济报道记者解释道,人脸和指纹识别各有各的好,相对来说,指纹解锁比较方便,人脸识别安全级别更高。从支付应用角度,手机公司和支付公司主要关注两大核心指标:FAR(错误接受率)和FRR(错误拒绝率),前者意味着对于错误生物信息的通过概率,后者则指对于正确生物信息的拒绝概率。

“两个指标是此消彼长的关系。在支付的安全级别中,FAR一定要卡得严,但同时会带来整体识别效果不佳从而影响体验,反之又会影响安全性。因此两个指标会有一个阈值调节的范围,需要把两个参数进行平衡。”他进一步指出,从应用软件端来说,支付宝和微信两大平台都会对手机硬件有数据要求,若综合数据采集和测试最终通过,就意味着对手机端使用安全系数的肯定。因此,只要这两大核心软件跳出支持指纹或面部支付的选项,即默认了手机端支付的安全性。


  至于面部识别的成本较高现状,陈彬向记者表示,公司会推出高、中、低配不同版本提供给客户选择;同时随着需求量越来越大,整体成本价格也会下降;另外随着产业成熟,原材料供应商越来越多,为了拿到订单也会有所降价。“2019年开始,我认为成本会下降很多,可以满足更多行业包括手机厂商的需求。”

  相对而言,成本较低的指纹识别技术,已经开始在物联网领域发力,比如智能门锁。2018年10月开始,IC设计厂商汇顶科技宣布其提供方案的某品牌蓝牙智能门锁正式商用。

  据汇顶方面向记者介绍,其技术是将电容指纹传感器、光学检测传感器集成到一颗传感器中,通过指纹、血液及心率信号验证用户指纹信息,起到识别并拒绝2D/3D假指纹的作用。这类技术适用于门锁、挂锁、箱包等需要身份认证的设备,未来将应用到更多智能家居中。


  需要指出的是,近日有媒体曝出,部分品牌智能门锁被信号干扰后存在较大安全隐患,显示出就整体而言,至少门锁行业仍处在良莠不齐的发展阶段,安全问题仍旧是智能时代需要多方联合守护的方向。

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