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近日,國(guó)务院联防联控机制就指导落实新冠肺炎疫情防控各项工(gōng)作(zuò)要(yào)求,推动企事业单位稳步有序复工(gōng)复产,印发《企事业单位复工(gōng)复产疫情防控措施指南》。
這(zhè)份指南中提到了(le)企业复工(gōng)复产要(yào)注意的各种疫情防控措施,內(nèi)容涉及方方面面,但(dàn)不知道(dào)你有没有注意到這(zhè)份指南中有一(yī)个要(yào)求,可(kě)能(néng)会很(hěn)容易被忽略掉。那(nà)就是下(xià)面图中的這(zhè)个:
“使用指纹考勤机的单位应暂時(shí)停用,改用其他(tā)方式对进出人(rén)員(yuán)进行(xíng)登记。”也就是说,之前很(hěn)多企业使用指纹识别来考勤的,受這(zhè)次疫情影响,要(yào)换一(yī)种更安全更便捷的考勤方式了(le)。
据了(le)解,在目前所有的生物(wù)识别技術(shù)中,指纹识别是当前应用最為(wèi)广泛的一(yī)种。主要(yào)应用于商业上(shàng)的授权控制如(rú)门禁、企业考勤管理系统安全认证等领域。
随着企业复工(gōng)熱(rè)潮的来临,门禁和(hé)通(tōng)行(xíng)管理成為(wèi)安全复工(gōng)的重要(yào)环节。疫情之下(xià)的门禁场景新增了(le)戴口罩快(kuài)速识别身份、非接触式体温测量、工(gōng)作(zuò)考勤等新的需求。
但(dàn)实际情况是,如(rú)今不仅是指纹识别不再便利,还有人(rén)脸识别也因為(wèi)被口罩遮挡,导致脸部信息缺失,识别效果差强人(rén)意。
于是,大家都(dōu)察觉到在此次疫情中,指纹识别這(zhè)类接触式识别和(hé)人(rén)脸识别這(zhè)类当前主流的非接触式识别,都(dōu)存在一(yī)些不尽如(rú)人(rén)意的地(dì)方,大家開(kāi)始思考:
第一(yī),受這(zhè)次疫情影响,单一(yī)的生物(wù)识别技術(shù)是否会面临洗牌呢?
從(cóng)目前来看(kàn),不论是指纹识别、人(rén)脸识别這(zhè)类应用广泛的技術(shù),还是声纹、虹膜、步态等非接触式识别技術(shù),都(dōu)没有发挥出市场预想的作(zuò)用。
业內(nèi)人(rén)士认為(wèi),這(zhè)次疫情間(jiān)接成了(le)技術(shù)升级的强势推动剂,单一(yī)的生物(wù)识别技術(shù)市场会发生巨变,催生新的技術(shù):多模态生物(wù)识别技術(shù),又叫混合生物(wù)识别技術(shù)。
第二,多模态生物(wù)识别技術(shù),是否会迎来一(yī)次爆发?落地(dì)应用将会面临哪些挑战?
這(zhè)是生物(wù)识别技術(shù)未来的发展趋势,业內(nèi)人(rén)士推测,多模态生物(wù)识别技術(shù),融合多种识别技術(shù),這(zhè)不是一(yī)件简单的事,需要(yào)投入和(hé)研发。
但(dàn)随着技術(shù)的升级,市场需求会呈现多元化,在疫情结束后,可(kě)能(néng)会迎来一(yī)波需求增長(cháng),不过,在技術(shù)落地(dì)应用、成本上(shàng)如(rú)何占据优势,可(kě)能(néng)是企业将会面临的较大挑战。
接下(xià)来,我们将对以上(shàng)這(zhè)些問(wèn)题进行(xíng)更详细地(dì)剖析,呈现一(yī)张全面的生物(wù)识别技術(shù)地(dì)图。
主流的生物(wù)识别技術(shù)对比
所谓的生物(wù)识别技術(shù)就是,通(tōng)过计算机与光(guāng)学、声学、生物(wù)传感器和(hé)生物(wù)统计学原理等高科技手段密切结合,利用人(rén)体固有的生理特性,(如(rú)指纹、指静脉、人(rén)脸、虹膜等)和(hé)行(xíng)為(wèi)特征(如(rú)筆(bǐ)迹、声音、步态等)来进行(xíng)个人(rén)身份的鉴定。
中國(guó)的生物(wù)特征识别行(xíng)业,最早发展和(hé)应用的是指纹识别技術(shù),相关企业從(cóng)80年(nián)代初就開(kāi)始研究,并掌握了(le)核心技術(shù),产业发展相对比较成熟。
而对于静脉识别、人(rén)脸识别、虹膜识别等生物(wù)认证技術(shù)的研究,则在1996年(nián)之后,后续还出现声音识别、步态识别等技術(shù)。
那(nà)么,目前主流的生物(wù)识别技術(shù)有哪些?它们彼此有何特点和(hé)优势呢?应用在哪些场景呢?先用一(yī)张图来呈现。
▎人(rén)脸识别:
人(rén)脸识别是基于人(rén)的脸部特征信息进行(xíng)身份识别的一(yī)种生物(wù)识别技術(shù),用摄像机或摄像头采集含有人(rén)脸的图像或視(shì)頻(pín)流,并自(zì)动在图像中检测和(hé)跟踪人(rén)脸,进而对检测到的人(rén)脸进行(xíng)脸部的一(yī)系列相关技術(shù),通(tōng)常也叫做(zuò)人(rén)像识别、面部识别。
运用的技術(shù)包括标准視(shì)頻(pín)识别和(hé)熱(rè)成像技術(shù)两种。
标准視(shì)頻(pín)识别是透过普通(tōng)摄像头记录下(xià)被拍摄者眼睛,鼻子,嘴的形状及相对位置等面部特征,然后将其转换成數(shù)字信号,再利用计算机进行(xíng)身份识别。
熱(rè)成像技術(shù)通(tōng)过分析由面部的毛细血管的血液产生的熱(rè)线来产生面部图像,与視(shì)頻(pín)摄像头不同,熱(rè)成像技術(shù)并不需要(yào)在较好的光(guāng)源条件下(xià),因此即使在黑(hēi)暗情况下(xià)也可(kě)以使用。
在疫情未发生之前,人(rén)脸识别技術(shù)在手机、支付、门禁等日常生活场景中都(dōu)获得广泛应用,但(dàn)受疫情影响,每个人(rén)都(dōu)要(yào)戴口罩,由于面部信息缺失,导致识别失效或出错。
▎指纹识别:
每个指纹都(dōu)有几个独一(yī)无二可(kě)测量的特征点,每个特征点都(dōu)有大约七个特征,人(rén)们的十个手指产生最少(shǎo)4900个独立可(kě)测量的特征。
指纹识别技術(shù)通(tōng)过分析指纹可(kě)测量的特征点,從(cóng)中抽取特征值,然后进行(xíng)认证。
由于指纹识别仪器操作(zuò)简单快(kuài)捷,在生物(wù)认证领域被广泛使用,主要(yào)用于公司考勤、安防、身份识别认证、銀(yín)行(xíng)金(jīn)库系统等,以及消費(fèi)电子如(rú)手机、电脑等都(dōu)有大范围地(dì)使用。
但(dàn)由于這(zhè)次疫情的传播性,指纹识别這(zhè)种接触式识别,存在很(hěn)大的传染風(fēng)险,所以,國(guó)务院联防联控机制才会要(yào)求企业暂停指纹考勤的识别方式。
▎虹膜识别:
人(rén)的眼睛结构由巩膜、虹膜、瞳孔晶状体、視(shì)网膜等部分组成。
虹膜是位于黑(hēi)色瞳孔和(hé)白色巩膜之間(jiān)的圆环状部分,其包含有很(hěn)多相互交错的斑点、细丝、冠状、条纹、隐窝等的细节特征。
而且虹膜在胎儿发育阶段形成后,在整个生命历程中将是保持不变的。這(zhè)些特征决定了(le)虹膜特征的唯一(yī)性,同時(shí)也决定了(le)身份识别的唯一(yī)性。因此,可(kě)以将眼睛的虹膜特征作(zuò)為(wèi)每个人(rén)的身份识别对象。
有數(shù)据透露,虹膜识别的准确率高达当前指纹方案的三十倍。
而虹膜识别又属于非接触式的识别,识别非常方便高效。
▎静脉识别:
静脉识别系统运用两种方式:
一(yī)种方式是通(tōng)过静脉识别仪取得个人(rén)静脉分布图,依据专用比对算法從(cóng)静脉分布图提取特征值;
另一(yī)种方式是通(tōng)过紅(hóng)外(wài)线 CCD摄像头获取手指、手掌、手背静脉的图像,将静脉的數(shù)字图像存贮在计算机系统中,实现特征值存储。
静脉比对時(shí),实時(shí)采取静脉图,运用先进的滤波、图像二值化、细化手段对數(shù)字图像提取特征,采用复雜(zá)的匹配算法同存储在主机中静脉特征值比对匹配,從(cóng)而对个人(rén)进行(xíng)身份鉴定,确认身份。
▎声音识别/声纹识别
人(rén)在说话時(shí),使用的发声器官:舌、牙齿、喉头、肺、鼻腔,在尺寸和(hé)形态方面每个人(rén)的差异很(hěn)大,所以任何两个人(rén)的声纹图谱都(dōu)有差异。
這(zhè)也使得声音识别/声纹识别成為(wèi)目前非接触式识别身份认证的一(yī)种方式。
与其他(tā)生物(wù)特征相比,声纹识别的优势在于:声纹提取方便;识别成本低(dī)廉,使用简单;适合远程身份确认;声纹辨认的算法复雜(zá)度低(dī)。
▎步态识别
步态识别技術(shù)是通(tōng)过人(rén)的体型(身高、腿骨、肌肉、关节等生理特征)和(hé)走路姿态进行(xíng)身份识别。
人(rén)们在走路的時(shí)候,步态受肌肉力量、肌腱和(hé)骨骼長(cháng)度、骨骼密度、协调能(néng)力、体重、重心、肌肉或骨骼受损程度、生理条件等影响,所以,每个人(rén)走路的“風(fēng)格”都(dōu)会存在一(yī)些差异。
為(wèi)此,业界人(rén)士普遍认為(wèi),步态识别在未来是一(yī)项非常重要(yào)并且基本稳定的生物(wù)特征识别技術(shù)。
步态识别的操作(zuò)原理是,需要(yào)对识别对象提前进行(xíng)視(shì)頻(pín)數(shù)据采集,而且步态是基于一(yī)段視(shì)頻(pín)序列,在走的过程中捕捉持续的变化,并发现其独特特征。
据了(le)解,在简单场景下(xià),步态识别技術(shù)通(tōng)过与數(shù)据库的數(shù)据进行(xíng)对比,可(kě)以识别个体身份。但(dàn)在复雜(zá)场景下(xià)的识别精度,目前效果还不确定。
单一(yī)生物(wù)识别或将面临洗牌
有數(shù)据显示,指纹识别的考勤机在企业中的普及率达到75%以上(shàng)。也就是说,指纹识别已然成為(wèi)眼下(xià)最普遍的一(yī)种考勤模式。
据前瞻产业研究院公布的數(shù)据,人(rén)脸识别在考勤或门禁领域的应用也已走向成熟,约占行(xíng)业市场的42%左右。
受這(zhè)次疫情影响,指纹识别、人(rén)脸识别等单一(yī)的生物(wù)识别方式,暴露了(le)一(yī)些在特殊需求下(xià)的問(wèn)题。
比如(rú),写字楼、办公室等集中區(qū)域的指纹识别门禁及考勤系统,面临两个选择,一(yī)是寻找其他(tā)替代的识别方式;二是不再使用。
這(zhè)就会给以指/掌纹、指/掌静脉為(wèi)主的考勤设备厂商带来沉重打击。
部分企业為(wèi)了(le)适应市场的需求,也积极调整识别系统,推出了(le)戴口罩人(rén)脸识别门禁/考勤+同步测温的系统,实现非接触式体温检测、快(kuài)速筛查、自(zì)动告警。
另外(wài),疫情期間(jiān),物(wù)流紧张、供应链缺货,导致非接触式识别产品的成本,相比指纹、刷卡等方式存在一(yī)定的差价,成本上(shàng)升。
疫情让人(rén)们对安全、卫生的需求放在了(le)首位,对企业来说,這(zhè)是一(yī)个机遇,在未来,非接触式的生物(wù)特征识别由于具备安全性和(hé)卫生性,可(kě)能(néng)很(hěn)快(kuài)会全面替代指纹识别类型的接触式识别产品。
但(dàn)实际上(shàng),声纹识别、虹膜识别、步态识别等非接触式识别技術(shù)在這(zhè)次疫情防控中并没有发挥太大的作(zuò)用。
有业內(nèi)人(rén)士分析,這(zhè)可(kě)能(néng)是跟這(zhè)几类识别技術(shù)目前的技術(shù)手段、应用场景、人(rén)性化服务等不够充分有关,所以在减少(shǎo)病毒传播和(hé)保护公众健康等方面没有发挥应有的价值。
從(cóng)這(zhè)个层面来看(kàn),无论是哪一(yī)种的生物(wù)识别技術(shù),如(rú)果只是单一(yī)的技術(shù)手段,在应急、预防、管控等方面的应用上(shàng),都(dōu)会有很(hěn)大的局限,技術(shù)价值并不明(míng)显。
從(cóng)以上(shàng)的情况来看(kàn),未来市场呼吁的不再是单一(yī)的生物(wù)识别方式,而是更加智能(néng)化的多模态生物(wù)识别技術(shù)。
之前以接触式识别為(wèi)主要(yào)技術(shù)的企业,可(kě)能(néng)要(yào)及時(shí)调整战略和(hé)规划,升级技術(shù)和(hé)产品,才有新的发展空間(jiān)。
多模态生物(wù)识别市场趋势
根据前瞻产业研究院的數(shù)据显示,预估2020年(nián),全球生物(wù)特征识别的市场可(kě)以突破250亿美元。
在國(guó)內(nèi)市场方面,2010至2014年(nián),國(guó)內(nèi)生物(wù)特征识别市场的平均增速保持在60%以上(shàng),2014年(nián)生物(wù)特征识别市场规模為(wèi)80亿元,2015年(nián)突破100亿元,预计2020年(nián)可(kě)突破300亿元。
從(cóng)单个生物(wù)识别技術(shù)应用来看(kàn),指纹识别虽然占生物(wù)识别技術(shù)的份额最高,但(dàn)整体呈下(xià)降趋势,從(cóng)2007年(nián)的66.9%下(xià)降至2013年(nián)的60.1%,受這(zhè)次疫情影响,预计在2020年(nián)的下(xià)降幅度将会超过50%左右;
而声纹识别、人(rén)脸识别、虹膜识别等所占份额则不断增長(cháng),到2020年(nián)比重预计分别达到22.4%、9.6%、6.4%。
虽然這(zhè)些生物(wù)识别技術(shù)已经相对成熟,但(dàn)依舊(jiù)存在一(yī)些技術(shù)障碍,比如(rú):
指纹识别技術(shù)应用比较广泛,但(dàn)无法满足眼下(xià)对安全和(hé)卫生的需求;
人(rén)的脸部特征也不是一(yī)成不变的,而且采集图像的过程中易受到光(guāng)线等因素的影响,导致人(rén)脸识别精确度受到影响;
虹膜能(néng)成像的距离很(hěn)窄,如(rú)果用户的姿势稍有不对,就有可(kě)能(néng)采集不到清晰的虹膜,同時(shí)识别距离远近、复雜(zá)光(guāng)线环境、睫毛遮挡、异形瞳孔等問(wèn)题也影响虹膜识别的精准度;
声纹和(hé)步态识别,则因為(wèi)采集难度较大、受拍摄角度和(hé)环境影响大等,而难以推广。
從(cóng)這(zhè)次疫情防控的需求来看(kàn),单个生物(wù)识别技術(shù)的問(wèn)题已经凸显,生物(wù)技術(shù)行(xíng)业应该意识到在原有单一(yī)识别技術(shù)基础上(shàng),需增加一(yī)种或多种识别技術(shù)来提升生物(wù)识别的安全性,即第二代生物(wù)识别技術(shù)——多模态生物(wù)识别。
多模态生物(wù)识别,是指整合或融合两种及两种以上(shàng)生物(wù)识别技術(shù),利用其多重生物(wù)识别技術(shù)的独特优势,并结合數(shù)据融合技術(shù),使得认证和(hé)识别过程更加精准、安全。
它与单一(yī)生物(wù)识别方式的主要(yào)區(qū)别在于,多模态生物(wù)识别技術(shù)可(kě)通(tōng)过独立的或多种采集方式合而為(wèi)一(yī)的采集器,采集不同的生物(wù)特征(如(rú)指纹、指静脉、人(rén)脸、虹膜图像等),并通(tōng)过分析、判断多种生物(wù)识别方式的特征值进行(xíng)识别和(hé)认证。
如(rú)今生物(wù)识别正從(cóng)单一(yī)走向多模态化,单一(yī)生物(wù)技術(shù)识别无法支撑越来越复雜(zá)化、多样化的身份验证场景,而多模态生物(wù)识别可(kě)以实现人(rén)脸、指纹、指静脉、虹膜、声纹等多种生物(wù)识别的相结合,從(cóng)而进行(xíng)更精确的身份认证以及集中、统一(yī)的系统管理。
在后疫情時(shí)代,多种生物(wù)识别技術(shù)进行(xíng)融合应用的多模态生物(wù)识别,变得更加灵活,能(néng)根据不同的应用需求和(hé)场景变化,来选择合适的融合方式和(hé)权重决策。這(zhè)必将成為(wèi)新一(yī)代身份识别与认证领域的发展趋势。
按照技術(shù)应用的场景划分,目前多模态生物(wù)识别主要(yào)的赋能(néng)方向,聚焦在几个方面,包括:
公共服务领域如(rú)公安、出入境、社保等机构等,应用“指纹+人(rén)脸+OCR”的识别方式;
信息安全领域如(rú)军队、军工(gōng)企业等,应用“指纹+虹膜+掌纹”的识别方式;
个性化AIoT应用领域如(rú)部分政务机构、酒店、零售等行(xíng)业,应用“人(rén)脸+指纹+虹膜”的识别方式。
多模态生物(wù)识别技術(shù)落地(dì)应用面临的挑战
有业內(nèi)人(rén)士指出,未来多模态生物(wù)识别技術(shù)的发展机遇已显而易見(jiàn),但(dàn)是要(yào)把技術(shù)真正落地(dì),覆盖更多的应用场景和(hé)应用人(rén)群,除了(le)需要(yào)构建起從(cóng)算法、产品、硬件到后端平台端到端的解决方案能(néng)力之外(wài),还要(yào)面对现实的挑战:
第一(yī),技術(shù)研发不是一(yī)蹴而就,生物(wù)识别融合技術(shù)更加复雜(zá),企业需沉下(xià)心来夯实技術(shù),才能(néng)发挥數(shù)据价值,带来商业化,而且這(zhè)个時(shí)間(jiān)没有定數(shù);
第二,算法、产品或解决方案,将会越来越趋“同质化”,除了(le)强化技術(shù)实力以外(wài),还要(yào)争取行(xíng)业市场的话语权,提升自(zì)身综合的企业实力;
第三,技術(shù)链、供应链容易出现断点,底层技術(shù)容易被忽略,成為(wèi)企业发展的短板;需要(yào)不断优化生物(wù)识别技術(shù)的应用缺陷,才能(néng)推进商业化落地(dì)。