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人脸识别技术未来是否会成为智能锁主流?

2019-01-08 11:11 来源:智能门锁研究院

细数智能锁的解锁姿势——指纹、密码、IC卡、NFC、蓝牙、机械钥匙、APP。这是常用的,其中以指纹和密码使用频次最高。当然,你也可以把人脸识别放进去。虽然不是主流配置,但市面上很多智能锁都以此为卖点。

本文要讨论的一个问题,就是人脸识别相较于其他开锁方式,在将来是否会成为智能锁的主流?如果类似于iPhone那样的FaceID技术在智能锁上普及,那么这个产品将迎来一次巨大的设计和体验的变革。

指纹我们已经习以为常了,仿佛智能锁没有指纹就不是智能锁。我们暂时打破这种思维定势,从智能安防角度重新思考一把入户门锁解锁姿势的未来式。

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人脸识别技术未来是否会成为智能锁主流?

人脸识别一二

人脸识别技术在日常生活中已经非常普及。比如每次开滴滴共享汽车之前,就需要进行一次人脸验证。很多金融类App也采用人脸识别作为验证手段。随着实名制的推行,人脸识别被推广到各行各业,成为人工智能产业一条重要的分支。

目前,业内普遍采用的人脸识别依然是2D识别——理论上一张照片可以骗过摄像头。当然,为了杜绝这一问题,很多人脸识别SDK开发商(BAT、旷视、商汤、依图、格林深瞳等)都推出了活体检测技术,让用户对着镜头做眨眼、摇头、侧脸等动作,来判断真人。

2D人脸识别,通常由人脸检测、人脸最优照片选取、人脸对齐、特征提取、特征比对等几个算法模块组成,是属于软件层面的身份验证技术。虽然通过上述方法也能做到活体检测,但效率太低,用户体验不好。而且这种软件解决方案受制于光线明暗、摄像头性能、用户脸部状态等因素影响。

于是,3D人脸技术开始普及。与2D的纯算法方案不同的是,3D技术依赖于硬件。通过硬件捕捉,在人脸验证的同时瞬间判断活体,是真正的生物识别技术。

知道为什么iPhone X会有一个刘海吗?这不仅是因为那里有个前置摄像头,还有其他一大堆传感器用来捕捉用户的面部表情。

正对着iPhone X,从左至右依次是:红外镜头、泛光感应元件、距离感应器、环境光传感器、扬声器、麦克风、700万像素摄像头、点阵投影器。

在传感器配合下,点阵投影器向人脸投射3万多个点位,描绘出一张完整的人脸3D建模。经过苹果搭载着神经网络计算逻辑的A11芯片,FaceID便可在一瞬间识别用户并解锁手机。 不过,iPhone X的3D人脸识别并不是业内唯一方案。在3D生物识别上,除苹果采用的这种结构光方案外,还有ToF(时差测距技术)、双目立体成像方案两种。

结构光方案,简而言之是向物体投射光信号,根据光信号的变化来判断物体位置和深度,以此推导出3D模型。而ToF是利用光线投射到物体表面,通过计算其飞回的时间差来判断位置信息的方法。

理论上来说,ToF技术比结构光在信息捕捉量和工作距离上都要有优势。但应用到硬件上,要综合考量成本、必要性和软件算法等因素。事实上,采用结构光的iPhone X,其FaceID在体验上甚至比采用ToF的Vivo手机还要流畅。

这是因为3D识别的硬件只是一方面,其后方的芯片和算法支持也很重要。本质上说,3D生物识别是不在于数据处理,而在于人工智能

智能锁的机会

用了较大篇幅做科普,是为了让读者对于人脸识别有更深入的了解。这样,人脸识别是否有必要应用到智能锁上,是否能成为主流验证形式,我们将有更清晰的思考。

搜索电商平台,搭载人脸识别技术的智能锁产品不在少数,价格区间跨度也很大,有一千多的,也有三千多的。查看产品介绍,发现厂家宣传都支持3D活体识别技术。

事实上,这种宣传有欺骗消费者的嫌疑。2018年10月份,国家市场监管总局发布智能锁消费提示,经风险监测发现,搭载人脸识别功能的智能锁安全风险较高,建议消费者不使用或关闭该功能。

其实,当前的智能锁所搭载的人脸识别,绝大部分都是基于2D识别。不同的是,它配备了红外线,可以保证在弱光环境下依然能识别成功。但这个红外并不是用来构建人脸建模的,与iPhone X、小米8探索版等手机所搭载的结构光技术不可同日而语。

有些智能锁产品,甚至打出了双目摄像头的概念。在3D人脸识别领域,双目立体成像也是一种主流方案。目前华为的Nova3手机便搭载了基于这一技术的人脸识别功能。

不过,双目摄像头是个在硬件上门槛较低的方案,关键是背后的数据算法。搭载了双目摄像头的智能锁,比单纯的2D识别理论上要先进一些,至少在判断活体上要更加靠谱。

从目前来看,人脸识别已经出现在了一些腰部、尾部品牌的产品上。出于成本和安全性考虑,头部品牌基本没有采用这一技术。

其实原因也很简单,如国家质检总局的风险监测结果所言:目前智能锁上的人脸识别不够安全。

未来发展趋势

智能锁搭载人脸识别,无论是2D还是3D,面临着很多问题:

一、如何保证不被照片骗过,事实上配备了红外技术的人脸识别依然会被照片骗过;

二、入户门是个特殊场景,智能锁与人脸不在同一个高度,如何准确识别是个问题;

三、在确保安全的同时,如何兼顾物料成本,毕竟一套3D活体识别硬件成本不低。

当然,人脸识别对智能锁来说,在体验上有很多优势。比如,人脸识别方案可以做到真正的无感进入:用户在走向入户门的过程中,智能锁做出判断,可以提前开门迎接。

如果智能锁的人脸识别安全性,在硬件和软件上能达到支付级别,那么相比指纹要更加安全。因为人脸识别可以通过神经网络训练识别的准确度,用户用得越多摄像头越聪明,安全性会随着使用时间增强。

如果支付级别的3D人脸识别模块成本降下来,那么对智能锁行业来说一定是个冲击。因为金融行业最严苛的安保体系,都是基于人脸或虹膜识别来实现的。智能锁作为一个安防产品,安全是第一位。成本允许的情况下,3D人脸识别必定将成为主流。

小结

目前来说,人脸识别并非智能锁行业的主流。但长远来看,随着技术成熟度的提升和成本的下降,人脸识别在智能锁产品上的普及度会进一步加快。因为相比其他身份验证方式,人脸识别是目前唯一的一种无接触识别手段,对于用户体验的塑造上具有绝对优势。

同时,相比指纹,无论是光学指纹、电容指纹还是超声波指纹,人脸识别验证中的信息量最大,被破解的概率相对较小。在活体检测上,相比指静脉方式,人脸识别的模块体积小,效率高。也许三到五年后,刷脸入户将成为习以为常的一个动作。

责任编辑:张震