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2017 年，成為人臉識別的爆發(fā)年。與此同時，與人臉識別同屬生物識別的更多識別技術，也逐漸在不同行業(yè)中下沉。從打開智能手機到解鎖車門再到購物付款，生物識別已成為身份識別的首選方法。
除了提高從付款方式到交通工具領域等的安全性，生物識別還為眾多行業(yè)帶來了更多可能性。
來源：CB Insights
作為利用人體固有的生理特性（如指紋、臉象、虹膜等）和行為特征（如筆跡、聲音、步態(tài)等）進行身份認證的技術，生物識別技術通常具有唯一性、遺傳性或終身不變等特點。生物識別，正在各個領域逐步替代傳統(tǒng)認證技術，成為隨身攜帶的“身份 ID”。
據(jù) CB Insights 的 Industry Analyst Consensus，預計到 2050 年，生物識別技術行業(yè)的估值將達到 590 億美元。
但由于以人體生物特征作為身份認證，該技術在隱私上還存在爭議。并且，由于技術還尚未成熟，可能導致誤識或拒識，在執(zhí)法或銀行業(yè)等對安全性要求極高的領域更應注意。
下面讓我們來了解一下生物識別的定義、優(yōu)勢、面臨的挑戰(zhàn)及可能對各領域產生的影響。
生物識別陣營：人臉識別最熱、指紋識別最傳統(tǒng)
生物識別技術的唯一性，在身份驗證和訪問控制上有很大作用。雖然面臨不少困難，但生物識別的市場正在不斷增長中。
生物識別技術包括多種用于識別個人的技術：
指紋識別
指紋掃描儀可在一次掃描中捕捉約 30 個細節(jié)特征。沒有兩個人的指紋能擁有超過 8 個相同的特征點，這使指紋成為一種非常可靠的生物識別方式。
來源：pixabay
但相對，指紋識別對手指的濕度和清潔度都有要求，且容易留存，存在被復制的可能性。不過，指紋識別依然是目前全球采用最廣泛的一種生物識別技術。
指紋識別能夠得到充分應用的一個重要外部原因是智能手機產業(yè)的不斷發(fā)展。指紋識別基本成為智能手機的標配功能。在中國，這個世界上最大的智能手機生產國，指紋識別在智能手機中的滲透率達到 75% 以上。現(xiàn)在，各大手機廠商追逐全面屏，將目光聚焦到了屏下指紋識別技術上，指紋識別技術由此迎來新的發(fā)展機會。
其中，中國匯頂作為國內頭號屏下指紋供應商受到了市場關注，該公司曾經打破蘋果手機在前置按壓式指紋識別上的壟斷。2019 年 12 月底，匯頂在互動平臺表示，其屏下光學指紋方案已經實現(xiàn)大規(guī)模量產。該公司也認為，隨著移動智能終端技術的全面發(fā)展和應用日趨多樣化，包括指紋和 3D 人臉識別等更多生物特征組識別技術將給市場提供更全面和多樣化的選擇。值得注意的是，同樣是在去年 8 月，匯頂宣布收購 NXP 音頻業(yè)務，由此擴充其手機產品線，卡位音頻交互入口。
面部識別
面部識別系統(tǒng)通過分析個人的面部特征或輪廓來驗證身份。其中人臉識別作為人工智能視覺領域的熱門技術之一，也是近年來新興的識別方式。
來源：pixabay
另外，眼部掃描儀可通過虹膜識別或視網(wǎng)膜識別來驗證身份。而虹膜識別也是目前生物識別技術中最為精確的一種。
面部識別現(xiàn)階段的重點技術方向之一是用在手機上的 3D 結構光人臉識別，該技術相較于前一代的 2D 識別技術能夠達到更高的私密性和安全性。蘋果 iPhone X 是全球首個使用 3D 散斑結構光用于人臉識別以及支付的智能手機，由此打開了 3D Sensing 的新局面。
其中，在 3D 結構光人臉識別算法上，國內華為、OPPO、小米這幾家主要手機廠商都在進行布局。公開資料顯示，華為采取自研的方式，OPPO 和小米的算法供應商則分別為奧比中光、Mantis Vision。
聲紋識別
語音驗證通過一個人的聲音來確認其身份，最常用于基于電話的安全系統(tǒng)，如電話銀行業(yè)務。
相對于上述的生物識別技術，聲紋識別仍然是一個發(fā)展較窄的領域。大多數(shù)致力于 AI 語音技術的公司都涉及聲紋識別技術的研發(fā)，例如科大訊飛、云知聲、Speakin等；專注于聲紋識別身份安全服務的快商通，和依圖科技這樣的以計算機視覺技術起家的 AI 創(chuàng)企紛紛加入到這個賽道：2019 年 10 月，依圖亮相國際聲紋識別權威競賽 VoxSRC，其聲紋識別算法奪得第一。據(jù)了解，這家公司正在多算法領域投入，推進多模態(tài)技術融合。
掌紋識別
手掌掃描儀通過識別手指長度和手掌寬度等幾何特征，或者掃描手掌中獨特的靜脈圖案來驗證一個人的身份。
在手掌識別上，亞馬遜將是最值得關注的公司。12 月 26 日，美國專利與商標局公布了亞馬遜最新專利申請——一種非接觸式掃描系統(tǒng)，可通過掃描手掌特征（包括掌紋和靜脈）來識別用戶身份。但實際上，掌紋識別是一項起源于中國的技術：古時對人手掌的研究促進了其作為一種刑偵手段被中國率先進行系統(tǒng)的研究。
國內從事手掌識別的 AI 公司不多，麥侖科技是一家，該公司正在開發(fā)手掌識別算法，以應用在社會基礎設施性的出入管理（含安防）和支付等環(huán)節(jié)。過去兩年間，用于地鐵出入的掌靜脈閘機已開始頻繁亮相各種軌道交通展覽會上，也有個別城市地鐵方表示正在試驗這種掌紋識別的地鐵出入方式。
DNA識別
DNA 檢測最常用于調查取證和醫(yī)療保健。通過分析 DNA 片段準確識別人，是一種非常有效的方式。
隨著 DNA 分析技術的不斷發(fā)展以及 DNA 數(shù)據(jù)庫的建設，DNA 檢驗技術在案件偵破中的成效日益突出。國內的“白銀案”、“勞榮枝案”等都已證明這一點。而用在醫(yī)療上，識別和檢測個人的 DNA 序列則是精準醫(yī)療得以實現(xiàn)的重要基礎。
行為特征
行為生物識別技術測量的是個人獨特的行為模式。該技術可識別人如何行走、行走的特征和姿勢。該項技術正和人臉識別等識別方式相結合，以做出對人體的更準確判斷。
來源：pixabay
其中一個在近年取得較多進展的研究方向是步態(tài)識別。對比已經被人們廣泛知曉的人臉識別技術，步態(tài)識別通過捕捉人類行走模式進行身份識別，即使是在換裝、換場景、面部遮擋等情境下，也可以準確識別對象，其在刑偵安防、醫(yī)療康復等領域具備很強的應用性。
結合人臉識別，步態(tài)識別在智慧園區(qū)、平安城市的視頻監(jiān)控場景中可以提供更好的識別體驗。
根據(jù)公開報道，一家名為“銀河水滴”的中國初創(chuàng)公司已經可以提供步態(tài)識別產品：2019 年，銀河水滴正式發(fā)布全球首個步態(tài)識別互聯(lián)系統(tǒng)“水滴慧眼”，該系統(tǒng)依托于步態(tài)識別技術、集步態(tài)建庫、步態(tài)識別、步態(tài)檢索、大范圍追蹤等功能于一體，實現(xiàn)海量攝像機下步態(tài)識別的實時智能互聯(lián)，支持事前預警、事中報警和事后追蹤，支持地圖布控及地圖軌跡追蹤等。
從刷臉入住到指紋權限，生物識別改變的九大場景
除以上提到的使用指紋或人臉解鎖手機外，生物識別技術廣泛應用于多個行業(yè)，以下重點介紹應用程度較高的幾個領域。
虹膜、指紋掃描或成汽車標配
生物識別技術正被越來越多地應用于汽車技術開發(fā)中，以保證駕駛安全及人身安全。
根據(jù) CB Insights 的 Industry Analyst Consensus 研究，到 2024 年，全球汽車生物識別技術的市場預計將達到 3.03 億美元，年復合增長率接近 17％。
來源：TechSci Research
虹膜或指紋掃描儀等可能會成為鎖定、解鎖和啟動車輛的“標配”。盡管許多潛在的車載生物識別技術仍在開發(fā)中，但現(xiàn)代汽車（Hyundai）已在兩款面向中國市場的車型內集成了指紋掃描功能，用來解鎖和啟動汽車。
其他公司也在開發(fā)車載生物識別技術。如保時捷（Porsche）與計算機軟件開發(fā)商 FogHorn 合作開發(fā)了一個多重元素認證系統(tǒng)的原型，可以實時進行人臉識別及使用手機進行其他身份驗證，使駕駛員無需鑰匙扣即可進入汽車。
此外，許多初創(chuàng)公司和汽車供應商也利用如人臉識別和眼睛跟蹤等技術，來防止駕駛員分心和疲勞。如 Affectiva 已經開發(fā)了一款駕駛員監(jiān)控軟件，根據(jù)駕駛員的生理狀況判斷其是否專注于路面情況。
中國的虹膜識別企業(yè)，如中科虹霸等也在構建小型化成像系統(tǒng)，在車載設備等上集成虹膜識別功能。
“刷臉”支付的普及
隨著金融服務變得越來越數(shù)字化，銀行和金融科技公司正采用更嚴格的身份識別協(xié)議來打擊欺詐，提高交易安全性并增強客戶體驗。
畢馬威（KPMG）進行的一項調查顯示，銀行業(yè)欺詐日益猖獗：2018 年，約有 60％ 的銀行表示客戶欺詐的總金額和數(shù)量較 2017 年上升，主要包括網(wǎng)絡詐騙、身份盜竊和數(shù)據(jù)盜竊。
因此，對于信用卡、ATM 機和門戶網(wǎng)站等對安全性要求極高的金融服務平臺來說，生物識別技術已成為一大戰(zhàn)略需求。另外，據(jù)萬事達卡（MasterCard）的數(shù)據(jù)，超 9 成的消費者相對密碼更喜歡生物識別技術。
來源：Mastercard via Medium
生物識別正在市場中發(fā)揮著效用。截至 2019 年 6 月，已有 20 個非接觸式卡試點采用了 Fingerprints 的指紋傳感器。蘇格蘭皇家銀行（Royal Bank of Scotland）也在進行非接觸式卡試點，一旦交易金額超過 30 英鎊（約合 272 元人民幣），就會對消費者啟用指紋驗證。
而在中國，支付寶等支付平臺也開始支持“刷臉”支付。各大銀行網(wǎng)點，也支持通過人臉識別辦理部分業(yè)務。作為這一市場背后的技術和方案提供商之一，曠視科技為支付寶客戶端提供人臉識別登錄功能支持，同時為一些互聯(lián)網(wǎng)金融公司及商業(yè)銀行提供人臉識別服務。
輔助遠程醫(yī)療
醫(yī)療保健系統(tǒng)的各個方面，也都在從生物識別中受益。
如生物識別能在緊急情況下更快速識別患者，還能有助于防范醫(yī)療業(yè)內常見的患者欺詐和處方錯誤等。紐約的 Northwell Health 就采用虹膜掃描來解決這一問題。
生物識別還可以用來保護患者隱私，只有獲得許可才能訪問患者的健康信息。經過授權的醫(yī)生可通過快速虹膜或指紋掃描來驗證其身份。
近幾年興起的人臉識別，也從醫(yī)療行業(yè)中找到了市場。中國北京的一些醫(yī)院，已經開始嘗試人臉識別來管理通行權限。醫(yī)生、病人、醫(yī)藥代表、外來人員等的通行都會設置不同權限。
另外，將面部識別或指紋作為多因素綜合身份驗證的一部分，還可以通過準確的患者身份識別及允許主治醫(yī)師對患者信息的數(shù)字訪問來推進遠程醫(yī)療。這也是未來值得關注的一個方向之一。
在餐飲業(yè)，生物識別正幫助提高安全性和效率。
餐飲工廠在世界各地隨處可見。生物識別的加入，可以使這些工廠遠程監(jiān)控員工的訪問級別和權限。限制了員工進入某些生產線，可以最大程度降低交叉污染風險。此外，生物識別系統(tǒng)還能防止未經授權的人進入生產車間。如可口可樂使用指紋系統(tǒng)，追蹤每個進入罐裝車間的卡車司機的活動。
就面向消費者而言，許多餐飲公司都在使用面部識別技術來創(chuàng)造更好的客戶體驗。如肯德基允許中國客戶使用阿里巴巴提供的人臉識別支付系統(tǒng)來付款。
各大餐廳也開始使用生物識別來記住顧客的訂餐偏好。如位于達拉斯的 BurgerFi 和 Malibu Poke 使用面部識別功能，通過提供客戶喜歡的選項加快訂購過程。
酒店刷臉入住和智能點單
作為一種為客戶提供個性化服務的新方法，從即時入住到基于身份的個性化首選服務，酒店行業(yè)的人臉識別正日趨流行。
萬豪國際集團已在中國的兩家酒店對其人臉識別登記亭進行了測試，整個入住辦理過程可以縮短至不到一分鐘。
零售業(yè)用戶偏好追蹤及廣告
零售業(yè)的大公司已在嘗試使用生物識別系統(tǒng)進行支付，以及進行從而更精準地的進行定位目標人群促銷促和減少盜竊。
亞馬遜在零售生物識別支付系統(tǒng)方面處于領先地位。目前，它正在測試一種掃描儀，使用計算機視覺加上深度數(shù)據(jù)來識別人的手，從而完成購物過程中的付款。這家零售巨頭計劃到 2020 年初在美國部分 Whole Foods 商店推出非接觸式手動掃描付款系統(tǒng)，如果成功，將布設到美國所有 Whole Foods 商店。
來源：The Verge
各大零售公司也在探索使用其優(yōu)化店內的廣告和促銷。將店內的安防攝像頭進行升級為智能攝像頭，以追蹤購物者了解他們更關注哪些產品，以及店內的投放廣告效果。據(jù)報道，Home Depot 已在使用攝像頭來追蹤購物者的情況。
目前，中國的線下門店也已有所嘗試。如阿里巴巴旗下的盒馬鮮生就可通過人臉識別進行支付，京東便利店等也都引入了刷臉支付系統(tǒng)。
店內的面部識別技術也可用于防范入店行竊和欺詐行為。Target、沃爾瑪和 Lowe's 等都在進行嘗試。但這也存在風險。據(jù)布魯金斯學會（Brookings Institution）稱，美國只有 27％ 的消費者表示贊成使用面部識別技術來防盜，有 50% 一半的消費者表達了不喜歡使用面部識別技術來防盜，只有 27％ 的消費者表示贊成。
識別犯罪的邊境利器
來源：AARP
邊境海關的指紋掃描儀已經使用了多年。將掃描的指紋與自動生物特征識別系統(tǒng)（ABIS）進行比較，可以快速識別有犯罪記錄的任何人。
但如前所述，指紋的誤識率和拒識率很高。泰國、英國、加拿大和美國等都在探索如何使用虹膜掃描和面部識別更可靠地識別旅行者。
目前在中國， 計算機視覺公司依圖研發(fā)的“蜻蜓眼”人像大平臺，就在為海關總署及中國邊檢等提供人像比對系統(tǒng)。
隨著機場內自助值機亭的日益普及，國防部正收集越來越多的面部、虹膜和指紋掃描數(shù)據(jù)，以更好地識別恐怖分子和犯罪分子。因而，當護照遺失或出現(xiàn)偽造時，生物識別很有可能成為下一代身份驗證方法。
DNA和指紋作為執(zhí)法秘鑰
生物識別為執(zhí)法部門所用已有很長的歷史。DNA 和指紋是刑事案件中最可靠使用的兩種證據(jù)類型。執(zhí)法者可以通過隨身攜帶的個人設備快速掃描嫌疑人的指紋，并立即與自動指紋識別系統(tǒng)（AFIS）比對。
在世界范圍內，目前使用面部識別進行視頻監(jiān)控的趨勢正在增長。如倫敦的全市面部掃描監(jiān)視系統(tǒng)已經幫助執(zhí)法人員抓獲了 3 名暴力罪犯。
而 TrustStamp 作為一種生物特征識別系統(tǒng)，還可防止美國和墨西哥墨邊境之間的人口販運。通過面部識別辨別受害者，并將信息同步和確認給當局，以便更有效地發(fā)出傳票和逮捕令。
從用于測謊專家的神經生物學，到在城市和機場大規(guī)模快速識別已知的恐怖分子和罪犯，面部識別在執(zhí)法中的應用越來越廣泛。
而中國作為世界最大的安防市場，將人臉識別應用于視頻領域，已成為安全防護的一大趨勢。包括人臉識別在內的其他 AI 技術，與行業(yè)相結合，正為安防領域帶來新的變革。
從考勤到考試的校園方案
面部識別或指紋可以應用于需要身份驗證的任何場景內容，從午餐程序到宿舍訪問。學校教師可以使用系統(tǒng)來訪問學生成績和個人信息。
在美國，學校內部的安全性最近已成為一個日益嚴重的問題。面部識別可以快速識別出未經許可就進入校園的人。
借助能閱讀肢體語言和面部特征的人工智能，還能保持學術誠信。這在大學或標準考試中，尤為有用，人工智能能識別出監(jiān)考人不一定會注意到的應試者作弊跡象。
學生還可以進行在線考試，因為生物特征識別系統(tǒng)將大大方便考試認證過程。
而中國的一些企業(yè)也在提出方案建設“智慧校園”，將人臉識別、行為識別等相結合，打通考勤、校園安防與宿舍管理等權限，提供完整的校園服務。
即便如此，人們對于未成年人的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控依然有一些擔憂。這可能是生物識別在教育領域推行的一大阻力。
生物識別技術面臨的挑戰(zhàn)
盡管各大企業(yè)對生物識別都很感興趣，但挑戰(zhàn)和爭議也與之相伴。
歐洲最大的黑客協(xié)會 Chaos Computer Club，設法制造出假手指解鎖使用 TouchID 的 iPhone。該協(xié)會的發(fā)言人弗蘭克·里格（Frank Rieger）表示：“正如我們多年來已經說過的那樣，不應使用指紋來保護任何東西。人們會在任何地方留下指紋，只需將指紋提取出來，就可以輕而易舉地制作出假指紋手指。”
這些黑客還通過將隱形眼鏡放在打印出的用戶眼睛照片上，來欺騙三星 S8 虹膜識別系統(tǒng)。
與密碼或信用卡不同，身體特征標識不可被替換。因而，如果黑客獲取了某位用戶的生物特征信息，那么問題就會變得將很棘手難解決。
另一個問題在于，生物識別系統(tǒng)可能出現(xiàn)拒識或誤識。正如同使用過手機的指紋掃描儀的人感受到的，很多情況下都可能被拒識。
結論
隨著世界范圍內，企業(yè)和消費者的雙重驅動，生物識別的市場還在不斷擴大。但企業(yè)需要拿出更多精力應對挑戰(zhàn)和風險，如果發(fā)生數(shù)據(jù)泄露，將嚴重損害消費者的信心，對企業(yè)造成災難性影響。
目前已有的一些提高安全性及減輕風險的方案，比如多因素綜合的身份驗證，將生物識別技術與其他身份驗證技術（例如基于 PIN 的方法）相結合。如將人臉識別、指紋識別與密碼結合起來，許多專攻不同生物識別技術的公司也在尋求互相合作。
如美國銀行（Bank of America）就表示，其虹膜掃描技術只是其多重元素身份證中的一部分，并非唯一的帳戶訪問方式。
當談及生物識別的未來時，我們還能看到一個趨勢：生物識別已從目前很常見的移動應用，逐步轉向網(wǎng)站和桌面應用程序。其有可能取代許多在線網(wǎng)站目前采用的雙因素識別方式，從而使計算機的登錄更順暢、更和快捷。
身份識別的下一個紀元，我們可能不再需要將身份證等塞滿錢包，因為 ATM 機、支付系統(tǒng)和 IoT 設備將能僅通過生物識別技術來處理交易，從而更便捷地的出入健身房或辦公室。
來源：Biometric Update
讓我們而再將視野放遠一些，生物識別還將在提高大都市的效率和安全性改善上發(fā)揮巨大作用。從利用面部識別設備進入救護車或醫(yī)院獲取健康記錄，到對超市里獲得使用低保服務服務券（美國社會低保服務體系一部分）的人進行身份認證等，生物識別正在助推智能城市時代的到來。
未來幾年，生物識別還將通過無數(shù)方式來改變我們的日常生活。但要真正獲得成功，相關各方公司必須制定更加透明、和完善的隱私政策，以此獲得消費者的青睞和信任。
（譯者：閔敏；責任編輯：黃珊、張瑞）
