生物識別技術2018盤點:面部識別突進安全仍是主議題
2019年01月11日02:48

  從解鎖、支付、拍照到開門……越來越多具體場景中,“密碼”這一步被慢慢取代。即使你的大腦混淆了這些數字組成,但你的“生物本體”正成為更好的記憶助手。

  這也是2018年的科技業盛會CES上,越來越多來自中國的3D視覺廠商參與其中的原因所在。一定程度上,這與Apple的市場帶動作用有關,實際上這更關乎的是使用體驗和生活效率。

  由於覆蓋面廣泛,手機成為生物識別領域較早落地的一大場景,在2018年,包括3D結構光、TOF(時間飛行)兩大方案都開始在國產頭部廠商的旗艦機型中商用。與此同時,智能門鎖、公共交通等場景中開始大規模推動。隨著成本逐步降低,在接下來的物聯網時代,將會有更多搭載生物識別技術的智能終端出現。

  但不可忽略的是,涉及個人身份認證和金融安全,識別精準度的把控成為核心要素,包括模組和應用在內的廠商都在此進行技術迭代和門檻設置。此外,相應的國家應用標準也正逐步出台並完善。

  面部識別突進

  生物識別幾大關鍵技術:指紋識別、面部識別、虹膜識別,甚至於體態識別等,在2018年都加速落地。而由於成本、應用等因素影響,業界普遍認為目前並不會出現某種生物識別技術被替代的情形。尤其在安全性能要求更高的當下,這些技術仍在迭代進程中。

  指紋識別算是推動較早的技術,如今打開微信和支付寶進行移動端支付時,都會跳出指紋錄入界面,提醒著你,未來即使忘記支付密碼也不用發愁了。

  面部識別的突然大熱與Apple有關。自2017年底Apple推出iPhone X,將Face ID取代Touch ID後,越來越多國產手機廠商開始真正重視面部識別技術在手機端的應用。除Apple之外,如今國產頭部廠商相繼開始採用面部識別技術,但囿於模組成本高企,真正達到“支付”這一安全級別的面部識別模組,仍主要應用在中高端旗艦機型上。

  相比前兩者,業界普遍認為虹膜識別安全性能更高,這源於除非經曆過危及眼睛的外科手術,人體的虹膜幾乎會終生不變。而瞳孔本身會隨著光線而變化,自帶“防偽”特質。不過七鑫易維創始人兼CEO黃通兵分析道,虹膜識別技術在信息提取階段比人臉識別要難,因為對傳感器解像度要求較高,帶來應用成本難題。

  回顧2018年,生物識別技術中最熱的,當屬基於3D視覺技術的面部識別方案。至於為何是在Apple發佈相關硬件之後,曠視科技手機事業部產品與市場總監沈瑄告訴21世紀經濟報導記者,“當前搭載相關技術的硬件產品銷售數量少,內容廠商因此不願意加大投入,加上初期用戶體驗感不足,因此3D視覺技術還在市場培育期。但Apple有教育市場和構建海量使用場景的能力,到2019年底,當有更多搭載3D結構光技術的Apple硬件在市場鋪貨量突破上億只時,應用廠商才會加大力度進行相關配套開發,應用場景才能加速落地。”

  目前3D視覺技術有三大主流方案——雙目立體視覺、3D結構光和TOF。據記者瞭解,前者屬被動採集;後兩者屬主動採集方案,也是手機端正著力推進應用落地的方案。

  後兩者不同之處在於,應用過程中對關鍵參數要求不同。3D結構光相對更適用於近距離信息採集,因此常用於人臉識別後的解鎖和支付;TOF更適用遠距離採集,也將有更廣闊的應用空間。對手機端來說,前者適用前置鏡頭,後者則是後置鏡頭。

  從技術實現原理來看,以奧比中光設計生產的硬件模組為例,主要包含三部分——紅外發射、紅外接收和彩色鏡頭,以此獲取物體的立體信息,包括距離遠近、色彩等內容,集成到底層深度芯片進行計算,實現人臉識別、人體骨架識別、三維掃瞄、三維建模等功能。

  基於這些識別算法搭建的模型基礎之上,包括商湯、曠視科技在內的AI算法公司進行深度信息處理,比如信息比對等。

  應用場景擴圍

  2018年更常見的生物識別應用,主要還是指紋和麵部識別。鑒於面部識別發展初期成本高企,當前能夠承載應用成本的行業,也偏向安全體系要求更高、對成本敏感度尚可的行業,比如金融支付、交通出行、酒店住宿等。

  比如螞蟻金服參與奧比中光融資後,部分門店開始採用人臉識別支付方式。奧比中光財務副總裁、董事會秘書陳彬向21世紀經濟報導記者表示,“對我們來說,銀行系統乃至金融系統使用是我們看重的方向。過去大家可能會對人臉是否能取代二維碼有所遲疑,但2018年高鐵、機場等主流出行場景開始使用人臉識別之後,消費者會越來越接受這種模式。”

  他進一步分析道,螞蟻金服對人臉識別的應用,主要是用於小額支付,這就屬金融方向。“我們認為螞蟻金服在支付模式方面可能會對行業有示範作用,之後其他傳統銀行或者互聯網廠商可能都會在這方面有所考量,否則可能會跟二維碼時代一樣,不跟進就失去了整個時代。因此我們認為,金融有可能是3D替代2D識別很重要的場景。”

  但涉及金融領域,繞不開的一大議題就是安全性,如何評判終端搭載的硬件模組是3D還是2D級別?

  為此,一名頭部手機公司研發人員向21世紀經濟報導記者解釋道,人臉和指紋識別各有各的好,相對來說,指紋解鎖比較方便,人臉識別安全級別更高。從支付應用角度,手機公司和支付公司主要關注兩大核心指標:FAR(錯誤接受率)和FRR(錯誤拒絕率),前者意味著對於錯誤生物信息的通過概率,後者則指對於正確生物信息的拒絕概率。

  “兩個指標是此消彼長的關係。在支付的安全級別中,FAR一定要卡得嚴,但同時會帶來整體識別效果不佳從而影響體驗,反之又會影響安全性。因此兩個指標會有一個閾值調節的範圍,需要把兩個參數進行平衡。”他進一步指出,從應用軟件端來說,支付寶和微信兩大平台都會對手機硬件有數據要求,若綜合數據採集和測試最終通過,就意味著對手機端使用安全係數的肯定。因此,只要這兩大核心軟件跳出支援指紋或面部支付的選項,即預設了手機端支付的安全性。

  至於面部識別的成本較高現狀,陳彬向記者表示,公司會推出高、中、低配不同版本提供給客戶選擇;同時隨著需求量越來越大,整體成本價格也會下降;另外隨著產業成熟,原材料供應商越來越多,為了拿到訂單也會有所降價。“2019年開始,我認為成本會下降很多,可以滿足更多行業包括手機廠商的需求。”

  沈瑄也向記者指出,初版應用在OPPO find X機型中的3D結構光技術方案整體模組成本高達25美元,隨著Apple等機型的推動,運用量抬升後,預計成本下降到10美元左右,就可以做到Android行業通用。

  相對而言,成本較低的指紋識別技術,已經開始在物聯網領域發力,比如智能門鎖。2018年10月開始,IC設計廠商彙頂科技宣佈其提供方案的某品牌藍牙智能門鎖正式商用。

  據彙頂方面向記者介紹,其技術是將電容指紋傳感器、光學檢測傳感器集成到一顆傳感器中,通過指紋、血液及心率信號驗證用戶指紋信息,起到識別並拒絕2D/3D假指紋的作用。這類技術適用於門鎖、掛鎖、箱包等需要身份認證的設備,未來將應用到更多智能家居中。

  需要指出的是,近日有媒體曝出,部分品牌智能門鎖被信號干擾後存在較大安全隱患,顯示出就整體而言,至少門鎖行業仍處在良莠不齊的發展階段,安全問題仍舊是智能時代需要多方聯合守護的方向。

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