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虹膜识别进入智能门锁,提供专属安全屏障

随着指纹识别、人脸识别应用日益普及, 生物识别技术的演变仍在推进中。虹膜识别作为一种安全性更高的生物识别技术,被各大科技公司视为重要的技术储备,谋划如何在市场爆发前抢占制高点和主动权。

然而,在指纹识别和人脸识别已基本满足日常需求的当下,虹膜产品在消费市场的存在感极低。应用相对单一、价格普遍偏高、生态仍未完善,种种迹象似乎印证了同一种论调:“虹膜识别是一种不必要的功能”……对此,《国际电子商情》分析师走访了国内虹膜识别行业,与专家业者一起探讨:如何推动大众走进“刷眼”时代。cFkesmc

一波三折的发展历史

眼睛是心灵的窗户, 也是身份的标识。人眼眼球包括眼球壁及其内容物,其中,虹膜位于角膜和晶状体之间圆环状部分, 包含许多类似于斑点、细丝、冠状、条纹、皱纹、隐窝等形状的虹膜的纹理特征,它们均具有个体唯一性、终身稳定性、活体防伪性等特点,是目前唯一能够准确识别身份的生物特征。一项来自中国工程院的数据称,与指纹识别0.8%、人脸识别2%左右的误识率相比,虹膜识别的误识率可低至百万分之一。cFkesmc

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因此,虹膜识别的市场潜力巨大,它不仅符合高安全要求、高精度的全民身份认证场景,还可以广泛应用在金融、医疗、安检、安防、特种行业考勤与门禁、工业控制等领域。事实上,目前全球虹膜识别最广泛的两个应用领域,是公检法司和国家安全,国内外无一例外。比如说美国—自动生物特征识别系统(ABIS) 、印度全民身份认证、阿联酋出入境系统(由于中东人的习俗,很多女士通常只露出两个眼睛)、矿山及一些手工劳动强度较大的人员安全管理(这些人员通常手指的指纹磨损比较严重)等。虹膜识别在民用市场虽早有布局,但至今都未成功。cFkesmc

虹膜识别在民用市场的开发可以回溯到2015年。当年,富士通推出了一款名为ARROWS NX F-04G的手机,被视为全球首款量产的搭载虹膜识别的手机。同年,英特尔主导成立了全球首个虹膜支付联盟,联想、释码大华、民生银行均列其中。直到2016年Galaxy Note 7面世,虹膜识别功能正式走向主流市场,当时业者们纷纷将虹膜识别视为手机新卖点,盼望引起其他手机厂商的跟进,引导出指纹识别和虹膜识别并存的消费热潮。cFkesmc

事与愿违,当不少三星S8用户反映使用虹膜识别后会产生头痛、眩晕等不适感,三星公开承认“错误地使用虹膜识别会对眼睛造成损害”,这使得消费者对虹膜识别应用产生了心理芥蒂。随后iPhone X搭载的3D人脸识别一炮而红,虹膜识别功能逐渐被边缘化。直到去年,三星的旗舰手机一直没放弃虹膜识别功能,但它始终没有得到同行的“站队”。2019年最新一代Galaxy S10发布,“自讨没趣”的三星终究舍弃了虹膜方案,选择了“指纹+人脸”的识别方案,虹膜识别在手机上的应用遗憾告终。cFkesmc

此外,传统虹膜成像系统约束过多,系统用户体验差,也限制了它在民用终端应用发展。因为虹膜识别的成像距离较近、通常小于1 m,景深小,视场小,捕获体积较小,需要用户配合调整好头部、眼睛姿势,并且不能同时对双眼成像,识别速度较慢。目前主流虹膜识别模式为定焦方式,识别距离约为20-35cm。如果镜头技术能快速发展,识别模式升级为变焦,识别广角和距离加强,将极大提高虹膜识别的效率。cFkesmc

价格方面,虹膜识别的成本相对较高,也限制了虹膜市场的成长。其原因主要是虹膜识别的设备造价较高,虹膜识别模组在消费终端应用暂时不广,上下游产业链尚未形成规模化,单个虹膜识别模组的价格比指纹模组要高。cFkesmc

中国虹膜市场元年已至!

“2019年是虹膜市场的元年!”深圳虹识技术有限公司技术总监陈建威在接受《电子国际商情》采访时积极表示,“一方面,政策红利的不断释放,国家基于网络安全及国土安全需求,大力推动国内生物特征识别技术的国家标准体系的建设,今年更是把虹膜和声纹列入了公安部力推的两个专项,全国范围内筹建并完善对特殊人群的虹膜图像数据库,这对提供解决方案、硬件设备的虹膜厂家产生重大利好。另一方面,虹膜相关的行业标准不断完善,国产虹膜厂家在智能门锁方面占据全球领先的水平,虹膜识别的民用市场将伴随智能门锁市场的蓬勃发展,迎来一次大爆发。”[!--empirenews.page--]cFkesmc

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深圳虹识技术有限公司技术总监陈建威cFkesmc

据《国际电子商情》调查,在国际上Iridian、Iritech、PrincetonIdentity、EyeLock等发展较早,具有领先优势;国内虹膜识别技术虽然发展较晚,但也出现了一批优秀的厂家,如:聚虹光电、中科虹霸、虹识技术、虹星科技、释码大华、启虹智能、点面科技、思源科安、天诚盛业等等,他们近年来不断实现技术突破,尤其在核心算法的先进性和准确度等方面,已经不亚于海外竞争对手。cFkesmc

例如,中科虹霸携手公安系统建设的虹膜识别云服务平台,已建立2000万人口容量的虹膜数据库,并参与起草、主导修订了国家标准《信息安全技术虹膜识别系统技术要求》(GB/T20979~2019);虹识技术自主研发的虹膜生物识别ASIC芯片“乾芯”二代将于年底实现量产,标志着解决虹膜产品价格贵、体积大和功耗大三个难题;聚虹光电新一代生物识别支付产品已开发完成,预计在今年下半年发布;点面科技设计并实现了多种深度神经网络虹膜识别算法;未来,中国本土的虹膜识别技术覆盖范围将进一步拓展。cFkesmc

至于虹膜识别将何时全面爆发,陈建威认为,还是要回归到终端消费市场。首先看用户的需求,虹膜识别已经符合了消费电子的首要条件—安全,但更多的附加价值也需要时间培育,短期内不会成为手机终端的识别技术的主流,暂时无法替代指纹识别的快捷支付、3D人脸识别的兼容娱乐功能的使用习惯。其次是生态的建设,倘若全国的虹膜库建立起来后,虹膜识别成为银行和政府机构对公民身份识别的一个必要指标,那么搭载了虹膜识别功能的移动手机便会大规模上市,这是生态圈发展的必要条件。cFkesmc

虹膜识别在智能门锁中的应用

如今, 在智能门锁领域讨论虹膜识别,首先要强调它的安全性能。陈建威在采访时说道, 近期央视曝光了“38款智能门锁竟无一款完全合格”的负面消息,其中38款门锁全部是指纹识别开锁功能,再次引起了消费者对智能门锁安全性能的关注。实际上,目前指纹门锁容易被攻破,如果经过技术升级或提升成本,大部分可以解决。但同质化严重的指纹锁一旦提高了技术水平或生产成本,“物美价廉”的印象就会被破坏,其市场竞争优势则会大打折扣。因此,安全性极高的虹膜识别,将会是智能门锁保障安全性能的最优解。cFkesmc

从技术层面来看,虹膜的基本结构由内在的遗传基因决定的,在人体发育到8个月之后就趋于稳定,自出生以后不再有变化,因此虹膜是独一无二的,具有极高的稳定性。另外,虹膜还具有非常强的生物活性,比如瞳孔的大小会随光线强弱变化,视物时有不自觉的调节过程,这导致用于虹膜收集、校准的硬件设备要求具备活体检测的功能。这些条件都是虹膜作为生物识别的活体检测的生理基础。cFkesmc

针对目前热门的智能门锁市场,中科虹霸认为,门锁类追求的关键点是安全性、易用性、长续航;总的来看,远距离、大视场、大景深、非配合或少配合的虹膜成像系统将是趋势。据悉,中科虹霸已经实现量产的虹膜识别门锁解决方案,是基于平台上做了深层优化,安全性上可以做到百万分之一的安全级别;易用性方面,识别距离可以做到30~55cm;在长续航方面,7000毫安时电池每天可开启18次,可超过100天的续航时间。cFkesmc

而武汉虹识技术着力于“硬件+算法”的全套虹膜识别门锁解决方案。硬件方面,虹识技术专注于自研芯片的开发,第二代乾芯ASIC芯片将于今年年底批量生产,据悉该芯片功耗只有100毫瓦,在智能锁应用里已达到待机(电池充电一次的使用时间)8-9个月,适合应用于移动终端设备、智能门锁、保险柜、保险箱等等。算法方面,虹识技术建立了专门的算法团队,由两个博士创始人带队,从算法底层研发可硬件化的专用芯片ASIC,而非采用通用的CPU、DSP运算,以达到开锁功能更安全、更迅速、功耗更低。此外,虹识技术还推出了自有品牌的虹膜锁整机产品—IDL,最初它相当于“产品样板”,提供给锁厂、整机厂研究开发,让终端制造商更直观地体验到虹膜识别在门锁领域的安全优势,并以此设计更多个性化的智能门锁产品。[!--empirenews.page--]cFkesmc

“我认为,虹膜并不是来取代指纹和人脸的,而是推进三种技术的取长补短,形成一个生物识别全技术的时代。因此,现阶段正是虹膜厂家培养用户需求的关键时期,要让更多消费者看到虹膜应用的优势。”陈建威展望道,“虹识技术的下一步,将会与产业链上下游一起,从方案角度出发先做出一两款好的硬件产品去打动消费者;后续将基于这些方案经验、核心模组延伸至各种场景和应用,有差异化才会有好的市场,最终实现虹膜产业链打通,解决应用、场景、成本等难题,虹膜识别技术才能长久地发展下去。”cFkesmc

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Momo Zhong
国际电子商情(Electronics Supply and Manufacturing-China)助理产业分析师,专注于PCB、电子工程、移动终端、智能家居等上下游垂直领域。
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