後疫情時(shí)代，單一(yī)生物(wù)識别技術(shù)或面臨重新洗牌

• 2020/03/17

近日，國(guó)務院聯防聯控機制就指導落實新冠肺炎疫情防控各項工(gōng)作(zuò)要(yào)求，推動企事業單位穩步有序複工(gōng)複産，印發《企事業單位複工(gōng)複産疫情防控措施指南》。

　　這(zhè)份指南中提到了(le)企業複工(gōng)複産要(yào)注意的各種疫情防控措施，內(nèi)容涉及方方面面，但(dàn)不知道(dào)你有沒有注意到這(zhè)份指南中有一(yī)個要(yào)求，可(kě)能(néng)會很(hěn)容易被忽略掉。那(nà)就是下(xià)面圖中的這(zhè)個：

後疫情時(shí)代，單一(yī)生物(wù)識别技術(shù)或面臨重新洗牌

　　“使用指紋考勤機的單位應暫時(shí)停用，改用其他(tā)方式對進出人(rén)員(yuán)進行(xíng)登記。”也就是說，之前很(hěn)多企業使用指紋識别來考勤的，受這(zhè)次疫情影響，要(yào)換一(yī)種更安全更便捷的考勤方式了(le)。

　　據了(le)解，在目前所有的生物(wù)識别技術(shù)中，指紋識别是當前應用最為(wèi)廣泛的一(yī)種。主要(yào)應用于商業上(shàng)的授權控制如(rú)門禁、企業考勤管理系統安全認證等領域。

　　随着企業複工(gōng)熱(rè)潮的來臨，門禁和(hé)通(tōng)行(xíng)管理成為(wèi)安全複工(gōng)的重要(yào)環節。疫情之下(xià)的門禁場景新增了(le)戴口罩快(kuài)速識别身份、非接觸式體溫測量、工(gōng)作(zuò)考勤等新的需求。

　　但(dàn)實際情況是，如(rú)今不僅是指紋識别不再便利，還有人(rén)臉識别也因為(wèi)被口罩遮擋，導緻臉部信息缺失，識别效果差強人(rén)意。

　　于是，大家都(dōu)察覺到在此次疫情中，指紋識别這(zhè)類接觸式識别和(hé)人(rén)臉識别這(zhè)類當前主流的非接觸式識别，都(dōu)存在一(yī)些不盡如(rú)人(rén)意的地(dì)方，大家開(kāi)始思考：

　　第一(yī)，受這(zhè)次疫情影響，單一(yī)的生物(wù)識别技術(shù)是否會面臨洗牌呢?

　　從(cóng)目前來看(kàn)，不論是指紋識别、人(rén)臉識别這(zhè)類應用廣泛的技術(shù)，還是聲紋、虹膜、步态等非接觸式識别技術(shù)，都(dōu)沒有發揮出市場預想的作(zuò)用。

　　業內(nèi)人(rén)士認為(wèi)，這(zhè)次疫情間(jiān)接成了(le)技術(shù)升級的強勢推動劑，單一(yī)的生物(wù)識别技術(shù)市場會發生巨變，催生新的技術(shù)：多模态生物(wù)識别技術(shù)，又叫混合生物(wù)識别技術(shù)。

　　第二，多模态生物(wù)識别技術(shù)，是否會迎來一(yī)次爆發?落地(dì)應用将會面臨哪些挑戰?

　　這(zhè)是生物(wù)識别技術(shù)未來的發展趨勢，業內(nèi)人(rén)士推測，多模态生物(wù)識别技術(shù)，融合多種識别技術(shù)，這(zhè)不是一(yī)件簡單的事，需要(yào)投入和(hé)研發。

　　但(dàn)随着技術(shù)的升級，市場需求會呈現多元化，在疫情結束後，可(kě)能(néng)會迎來一(yī)波需求增長(cháng)，不過，在技術(shù)落地(dì)應用、成本上(shàng)如(rú)何占據優勢，可(kě)能(néng)是企業将會面臨的較大挑戰。

　　接下(xià)來，我們将對以上(shàng)這(zhè)些問(wèn)題進行(xíng)更詳細地(dì)剖析，呈現一(yī)張全面的生物(wù)識别技術(shù)地(dì)圖。

　　主流的生物(wù)識别技術(shù)對比

　　所謂的生物(wù)識别技術(shù)就是，通(tōng)過計算機與光(guāng)學、聲學、生物(wù)傳感器和(hé)生物(wù)統計學原理等高科技手段密切結合，利用人(rén)體固有的生理特性，(如(rú)指紋、指靜脈、人(rén)臉、虹膜等)和(hé)行(xíng)為(wèi)特征(如(rú)筆(bǐ)迹、聲音、步态等)來進行(xíng)個人(rén)身份的鑒定。

　　中國(guó)的生物(wù)特征識别行(xíng)業，最早發展和(hé)應用的是指紋識别技術(shù)，相關企業從(cóng)80年(nián)代初就開(kāi)始研究，并掌握了(le)核心技術(shù)，産業發展相對比較成熟。

　　而對于靜脈識别、人(rén)臉識别、虹膜識别等生物(wù)認證技術(shù)的研究，則在1996年(nián)之後，後續還出現聲音識别、步态識别等技術(shù)。

　　那(nà)麽，目前主流的生物(wù)識别技術(shù)有哪些?它們彼此有何特點和(hé)優勢呢?應用在哪些場景呢?先用一(yī)張圖來呈現。

　　▎人(rén)臉識别：

　　人(rén)臉識别是基于人(rén)的臉部特征信息進行(xíng)身份識别的一(yī)種生物(wù)識别技術(shù)，用攝像機或攝像頭采集含有人(rén)臉的圖像或視(shì)頻(pín)流，并自(zì)動在圖像中檢測和(hé)跟蹤人(rén)臉，進而對檢測到的人(rén)臉進行(xíng)臉部的一(yī)系列相關技術(shù)，通(tōng)常也叫做(zuò)人(rén)像識别、面部識别。

　　運用的技術(shù)包括标準視(shì)頻(pín)識别和(hé)熱(rè)成像技術(shù)兩種。

　　标準視(shì)頻(pín)識别是透過普通(tōng)攝像頭記錄下(xià)被拍攝者眼睛，鼻子，嘴的形狀及相對位置等面部特征，然後将其轉換成數(shù)字信号，再利用計算機進行(xíng)身份識别。

　　熱(rè)成像技術(shù)通(tōng)過分析由面部的毛細血管的血液産生的熱(rè)線來産生面部圖像，與視(shì)頻(pín)攝像頭不同，熱(rè)成像技術(shù)并不需要(yào)在較好的光(guāng)源條件下(xià)，因此即使在黑(hēi)暗情況下(xià)也可(kě)以使用。

　　在疫情未發生之前，人(rén)臉識别技術(shù)在手機、支付、門禁等日常生活場景中都(dōu)獲得廣泛應用，但(dàn)受疫情影響，每個人(rén)都(dōu)要(yào)戴口罩，由于面部信息缺失，導緻識别失效或出錯。

　　▎指紋識别：

　　每個指紋都(dōu)有幾個獨一(yī)無二可(kě)測量的特征點，每個特征點都(dōu)有大約七個特征，人(rén)們的十個手指産生最少(shǎo)4900個獨立可(kě)測量的特征。

　　指紋識别技術(shù)通(tōng)過分析指紋可(kě)測量的特征點，從(cóng)中抽取特征值，然後進行(xíng)認證。

　　由于指紋識别儀器操作(zuò)簡單快(kuài)捷，在生物(wù)認證領域被廣泛使用，主要(yào)用于公司考勤、安防、身份識别認證、銀(yín)行(xíng)金(jīn)庫系統等，以及消費(fèi)電子如(rú)手機、電腦等都(dōu)有大範圍地(dì)使用。

　　但(dàn)由于這(zhè)次疫情的傳播性，指紋識别這(zhè)種接觸式識别，存在很(hěn)大的傳染風(fēng)險，所以，國(guó)務院聯防聯控機制才會要(yào)求企業暫停指紋考勤的識别方式。

　　▎虹膜識别：

　　人(rén)的眼睛結構由鞏膜、虹膜、瞳孔晶狀體、視(shì)網膜等部分組成。

　　虹膜是位于黑(hēi)色瞳孔和(hé)白色鞏膜之間(jiān)的圓環狀部分，其包含有很(hěn)多相互交錯的斑點、細絲、冠狀、條紋、隐窩等的細節特征。

　　而且虹膜在胎兒發育階段形成後，在整個生命曆程中将是保持不變的。這(zhè)些特征決定了(le)虹膜特征的唯一(yī)性，同時(shí)也決定了(le)身份識别的唯一(yī)性。因此，可(kě)以将眼睛的虹膜特征作(zuò)為(wèi)每個人(rén)的身份識别對象。

　　有數(shù)據透露，虹膜識别的準确率高達當前指紋方案的三十倍。

　　而虹膜識别又屬于非接觸式的識别，識别非常方便高效。

　　▎靜脈識别：

　　靜脈識别系統運用兩種方式：

　　一(yī)種方式是通(tōng)過靜脈識别儀取得個人(rén)靜脈分布圖，依據專用比對算法從(cóng)靜脈分布圖提取特征值;

　　另一(yī)種方式是通(tōng)過紅(hóng)外(wài)線 CCD攝像頭獲取手指、手掌、手背靜脈的圖像，将靜脈的數(shù)字圖像存貯在計算機系統中，實現特征值存儲。

　　靜脈比對時(shí)，實時(shí)采取靜脈圖，運用先進的濾波、圖像二值化、細化手段對數(shù)字圖像提取特征，采用複雜(zá)的匹配算法同存儲在主機中靜脈特征值比對匹配，從(cóng)而對個人(rén)進行(xíng)身份鑒定，确認身份。

　　▎聲音識别/聲紋識别

　　人(rén)在說話時(shí)，使用的發聲器官：舌、牙齒、喉頭、肺、鼻腔，在尺寸和(hé)形态方面每個人(rén)的差異很(hěn)大，所以任何兩個人(rén)的聲紋圖譜都(dōu)有差異。

　　這(zhè)也使得聲音識别/聲紋識别成為(wèi)目前非接觸式識别身份認證的一(yī)種方式。

　　與其他(tā)生物(wù)特征相比，聲紋識别的優勢在于：聲紋提取方便；識别成本低(dī)廉，使用簡單；适合遠程身份确認；聲紋辨認的算法複雜(zá)度低(dī)。

　　▎步态識别

　　步态識别技術(shù)是通(tōng)過人(rén)的體型(身高、腿骨、肌肉、關節等生理特征)和(hé)走路姿态進行(xíng)身份識别。

　　人(rén)們在走路的時(shí)候，步态受肌肉力量、肌腱和(hé)骨骼長(cháng)度、骨骼密度、協調能(néng)力、體重、重心、肌肉或骨骼受損程度、生理條件等影響，所以，每個人(rén)走路的“風(fēng)格”都(dōu)會存在一(yī)些差異。

　　為(wèi)此，業界人(rén)士普遍認為(wèi)，步态識别在未來是一(yī)項非常重要(yào)并且基本穩定的生物(wù)特征識别技術(shù)。

　　步态識别的操作(zuò)原理是，需要(yào)對識别對象提前進行(xíng)視(shì)頻(pín)數(shù)據采集，而且步态是基于一(yī)段視(shì)頻(pín)序列，在走的過程中捕捉持續的變化，并發現其獨特特征。

　　據了(le)解，在簡單場景下(xià)，步态識别技術(shù)通(tōng)過與數(shù)據庫的數(shù)據進行(xíng)對比，可(kě)以識别個體身份。但(dàn)在複雜(zá)場景下(xià)的識别精度，目前效果還不确定。

　　單一(yī)生物(wù)識别或将面臨洗牌

　　有數(shù)據顯示，指紋識别的考勤機在企業中的普及率達到75%以上(shàng)。也就是說，指紋識别已然成為(wèi)眼下(xià)最普遍的一(yī)種考勤模式。

　　據前瞻産業研究院公布的數(shù)據，人(rén)臉識别在考勤或門禁領域的應用也已走向成熟，約占行(xíng)業市場的42%左右。

　　受這(zhè)次疫情影響，指紋識别、人(rén)臉識别等單一(yī)的生物(wù)識别方式，暴露了(le)一(yī)些在特殊需求下(xià)的問(wèn)題。

　　比如(rú)，寫字樓、辦公室等集中區(qū)域的指紋識别門禁及考勤系統，面臨兩個選擇，一(yī)是尋找其他(tā)替代的識别方式；二是不再使用。

　　這(zhè)就會給以指/掌紋、指/掌靜脈為(wèi)主的考勤設備廠商帶來沉重打擊。

　　部分企業為(wèi)了(le)适應市場的需求，也積極調整識别系統，推出了(le)戴口罩人(rén)臉識别門禁/考勤+同步測溫的系統，實現非接觸式體溫檢測、快(kuài)速篩查、自(zì)動告警。

　　另外(wài)，疫情期間(jiān)，物(wù)流緊張、供應鏈缺貨，導緻非接觸式識别産品的成本，相比指紋、刷卡等方式存在一(yī)定的差價，成本上(shàng)升。

　　疫情讓人(rén)們對安全、衛生的需求放在了(le)首位，對企業來說，這(zhè)是一(yī)個機遇，在未來，非接觸式的生物(wù)特征識别由于具備安全性和(hé)衛生性，可(kě)能(néng)很(hěn)快(kuài)會全面替代指紋識别類型的接觸式識别産品。

　　但(dàn)實際上(shàng)，聲紋識别、虹膜識别、步态識别等非接觸式識别技術(shù)在這(zhè)次疫情防控中并沒有發揮太大的作(zuò)用。

　　有業內(nèi)人(rén)士分析，這(zhè)可(kě)能(néng)是跟這(zhè)幾類識别技術(shù)目前的技術(shù)手段、應用場景、人(rén)性化服務等不夠充分有關，所以在減少(shǎo)病毒傳播和(hé)保護公衆健康等方面沒有發揮應有的價值。

　　從(cóng)這(zhè)個層面來看(kàn)，無論是哪一(yī)種的生物(wù)識别技術(shù)，如(rú)果隻是單一(yī)的技術(shù)手段，在應急、預防、管控等方面的應用上(shàng)，都(dōu)會有很(hěn)大的局限，技術(shù)價值并不明(míng)顯。

　　從(cóng)以上(shàng)的情況來看(kàn)，未來市場呼籲的不再是單一(yī)的生物(wù)識别方式，而是更加智能(néng)化的多模态生物(wù)識别技術(shù)。

　　之前以接觸式識别為(wèi)主要(yào)技術(shù)的企業，可(kě)能(néng)要(yào)及時(shí)調整戰略和(hé)規劃，升級技術(shù)和(hé)産品，才有新的發展空間(jiān)。

　　多模态生物(wù)識别市場趨勢

　　根據前瞻産業研究院的數(shù)據顯示，預估2020年(nián)，全球生物(wù)特征識别的市場可(kě)以突破250億美元。

　　在國(guó)內(nèi)市場方面，2010至2014年(nián)，國(guó)內(nèi)生物(wù)特征識别市場的平均增速保持在60%以上(shàng)，2014年(nián)生物(wù)特征識别市場規模為(wèi)80億元，2015年(nián)突破100億元，預計2020年(nián)可(kě)突破300億元。

　　從(cóng)單個生物(wù)識别技術(shù)應用來看(kàn)，指紋識别雖然占生物(wù)識别技術(shù)的份額最高，但(dàn)整體呈下(xià)降趨勢，從(cóng)2007年(nián)的66.9%下(xià)降至2013年(nián)的60.1%，受這(zhè)次疫情影響，預計在2020年(nián)的下(xià)降幅度将會超過50%左右；

　　而聲紋識别、人(rén)臉識别、虹膜識别等所占份額則不斷增長(cháng)，到2020年(nián)比重預計分别達到22.4%、9.6%、6.4%。

　　雖然這(zhè)些生物(wù)識别技術(shù)已經相對成熟，但(dàn)依舊(jiù)存在一(yī)些技術(shù)障礙，比如(rú)：

　　指紋識别技術(shù)應用比較廣泛，但(dàn)無法滿足眼下(xià)對安全和(hé)衛生的需求；

　　人(rén)的臉部特征也不是一(yī)成不變的，而且采集圖像的過程中易受到光(guāng)線等因素的影響，導緻人(rén)臉識别精确度受到影響；

　　虹膜能(néng)成像的距離很(hěn)窄，如(rú)果用戶的姿勢稍有不對，就有可(kě)能(néng)采集不到清晰的虹膜，同時(shí)識别距離遠近、複雜(zá)光(guāng)線環境、睫毛遮擋、異形瞳孔等問(wèn)題也影響虹膜識别的精準度；

　　聲紋和(hé)步态識别，則因為(wèi)采集難度較大、受拍攝角度和(hé)環境影響大等，而難以推廣。

　　從(cóng)這(zhè)次疫情防控的需求來看(kàn)，單個生物(wù)識别技術(shù)的問(wèn)題已經凸顯，生物(wù)技術(shù)行(xíng)業應該意識到在原有單一(yī)識别技術(shù)基礎上(shàng)，需增加一(yī)種或多種識别技術(shù)來提升生物(wù)識别的安全性，即第二代生物(wù)識别技術(shù)——多模态生物(wù)識别。

　　多模态生物(wù)識别，是指整合或融合兩種及兩種以上(shàng)生物(wù)識别技術(shù)，利用其多重生物(wù)識别技術(shù)的獨特優勢，并結合數(shù)據融合技術(shù)，使得認證和(hé)識别過程更加精準、安全。

　　它與單一(yī)生物(wù)識别方式的主要(yào)區(qū)别在于，多模态生物(wù)識别技術(shù)可(kě)通(tōng)過獨立的或多種采集方式合而為(wèi)一(yī)的采集器，采集不同的生物(wù)特征(如(rú)指紋、指靜脈、人(rén)臉、虹膜圖像等)，并通(tōng)過分析、判斷多種生物(wù)識别方式的特征值進行(xíng)識别和(hé)認證。

　　如(rú)今生物(wù)識别正從(cóng)單一(yī)走向多模态化，單一(yī)生物(wù)技術(shù)識别無法支撐越來越複雜(zá)化、多樣化的身份驗證場景，而多模态生物(wù)識别可(kě)以實現人(rén)臉、指紋、指靜脈、虹膜、聲紋等多種生物(wù)識别的相結合，從(cóng)而進行(xíng)更精确的身份認證以及集中、統一(yī)的系統管理。

　　在後疫情時(shí)代，多種生物(wù)識别技術(shù)進行(xíng)融合應用的多模态生物(wù)識别，變得更加靈活，能(néng)根據不同的應用需求和(hé)場景變化，來選擇合适的融合方式和(hé)權重決策。這(zhè)必将成為(wèi)新一(yī)代身份識别與認證領域的發展趨勢。

　　按照技術(shù)應用的場景劃分，目前多模态生物(wù)識别主要(yào)的賦能(néng)方向，聚焦在幾個方面，包括：

　　公共服務領域如(rú)公安、出入境、社保等機構等，應用“指紋+人(rén)臉+OCR”的識别方式；

　　信息安全領域如(rú)軍隊、軍工(gōng)企業等，應用“指紋+虹膜+掌紋”的識别方式；

　　個性化AIoT應用領域如(rú)部分政務機構、酒店、零售等行(xíng)業，應用“人(rén)臉+指紋+虹膜”的識别方式。

　　多模态生物(wù)識别技術(shù)落地(dì)應用面臨的挑戰

　　有業內(nèi)人(rén)士指出，未來多模态生物(wù)識别技術(shù)的發展機遇已顯而易見(jiàn)，但(dàn)是要(yào)把技術(shù)真正落地(dì)，覆蓋更多的應用場景和(hé)應用人(rén)群，除了(le)需要(yào)構建起從(cóng)算法、産品、硬件到後端平台端到端的解決方案能(néng)力之外(wài)，還要(yào)面對現實的挑戰：

　　第一(yī)，技術(shù)研發不是一(yī)蹴而就，生物(wù)識别融合技術(shù)更加複雜(zá)，企業需沉下(xià)心來夯實技術(shù)，才能(néng)發揮數(shù)據價值，帶來商業化，而且這(zhè)個時(shí)間(jiān)沒有定數(shù)；

　　第二，算法、産品或解決方案，将會越來越趨“同質化”，除了(le)強化技術(shù)實力以外(wài)，還要(yào)争取行(xíng)業市場的話語權，提升自(zì)身綜合的企業實力；

　　第三，技術(shù)鏈、供應鏈容易出現斷點，底層技術(shù)容易被忽略，成為(wèi)企業發展的短闆;需要(yào)不斷優化生物(wù)識别技術(shù)的應用缺陷，才能(néng)推進商業化落地(dì)。