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指紋、面部、虹膜,誰才是 AI 手機身份識別最強王者?

指紋、面部、虹膜,誰才是 AI 手機身份識別最強王者?

世界上沒有兩片相同的葉子,也沒有相同的人,生物識別技術的用武之地非常多。

三點機遇讓生物識別技術成為智能手機新寵

生物識別並不是什麼新技術,它是利用人體固有的生理特徵來進行個人身份鑒定的技術,在上世紀就早已投入商用,但是在近兩三年才被廣泛運用到智能手機上。市場上應用於手機上的主流生物識別技術有指紋識別、人臉識別、虹膜識別三種。通訊產業報市場調研數據顯示,在 2018 年上半年,包括蘋果在內的 10 大主流旗艦智能手機(三星 S9、華為 P20 Pro、榮耀 10、iphone 8、魅族 15 Plus、堅果 R1、一加 6、小米 8、vivo NEX、OPPO Find X。)均採用了生物識別技術。

從 2013 年 9 月蘋果發佈 iPhone 5s 至今不過短短五年時間,生物識別就在智能手機領域大規模開花結果,究其原因有以下三點。

其一,技術瓶頸被突破。無論是指紋識別、人臉識別還是虹膜識別技術的發展都可追溯到上世紀,它們早就應用於銀行、社會福利保障、電子商務、安全防務等領域,但是由於傳感器不能微型化和材料限制導致遲遲沒有應用於手機。

近年來,隨著按壓式、電容式和屏下指紋識別、3D 人臉識別和虹膜識別所需的傳感器微型化和人臉識別、虹膜識別等技術方案的日趨成熟,再加之智能手機體積的增長為傳感器的搭載提供了更大的空間,最終才使生物識別技術登上智能手機。

其二,生物識別技術能夠大規模被應用於智能手機離不開市場需求刺激。雖然智能手機市場是一片紅海,但是手機市場對具有生物識別功能的手機需求依舊旺盛,根據 Acuity Market Intelligence 的調查,2017 年有近三分之二的新款智能手機具有生物識別能力,預計 2019 年生物識別技術在新智能手機的滲透率將達 100%,2022 年前後全球內使用生物識別的移動設備可望達到 55 億台,可穿戴設備與平板電腦生物識別技術的普及率也將達 100%。在智能手機千億市場的巨大需求加持下,搭載生物識別技術的智能手機市場需求也會非常龐大。

其三,尋找手機新的發展點是手機廠商的當務之急,而市場上對生物識別技術手機巨大的需求就是智能手機發展的新機遇,所以生物識別手機受到廠商的大力追捧。

智能手機經過高速發展後,因遇到硬件上的瓶頸導致手機迭代升級的幅度越來越小,新品手機賣點越來越少,用戶的購買欲降低。手機廠商為增強用戶的購機慾望,迫切尋找新的賣點,而生物識別技術日趨成熟,也受市場歡迎,具備成為了手機廠商新品手機的新賣點的條件,生物識別技術在手機廠商的宣傳後,也逐漸成為了智能手機的必備功能。

生物識別技術對智能手機有何吸引力

指紋識別技術自 2013 iPhone 5s 發佈後就成為了智能手機的標配;2016 年三星 NOTO 7 發佈後,虹膜識別為智能手機提供了另一種生物識別解決方案; 2017 年 iPhone X 發佈後,人臉識別變成為智能手機的新風向。現在無論是高端旗艦手機還是百元機都帶有生物識別技術,為什麼智能手機如此鍾愛生物識別技術呢?

其一,安全性高,方便快捷。生物識別的安全性遠遠高於傳統的圖形解鎖和密碼解鎖,由於人體的生物特徵具有唯一性、不變性、可識別驗證等特點,相比於傳統手機密碼或圖案等解鎖方式更加安全、保密。目前市面上三種生物識別技術破解都較難,而反觀傳統的手機解鎖方式,只需偷窺或其他途徑就能盜取到密碼並進行破譯,安全性較生物識別手機略遜一籌。

其二,用戶對生活品質的追求。1G 時代用戶對手機的需求僅僅是打電話;2G 時代轉變為短信、社交軟件的文字信息傳輸;3G 時代上升到圖文層面;到了 4G 時代大眾幾乎將吃住行購娛「搬進」了手機,由此就會產生大量隱私數據,這時生物識別技術的出現正好滿足人們對這些方面數據安全的需要。此外,「快時代」什麼都講究快,而生物識別最快僅需要 0.1s 就能解鎖手機,方便快捷的特性也符合用戶的生活節奏。

三大生物識別技術各有何能耐

時至今日,生物識別技術在智能手機領域的應用已經十分廣泛,指紋識別、人臉識別和虹膜識別已經形成三足鼎立的局面。三種生物識別技術都可圈可點,但是在 2017 年採用面部識別技術的智能手機有較大增長,那麼面部識別技術就是智能手機生物識別的最終方案了嗎?欲知山中事,需問山中人,欲知智能手機生物識別的最終方案,還需具體分析。

指紋識別

指紋識別具有速度快、準確率高、成本低等優勢。魅族手機是國內最早採用指紋識別功能的國產手機,有多年的指紋調教經驗。以魅族 16 為例,其採用的屏下指紋設計在亮屏的情況下解鎖速度達到了 0.2s,相較於傳統 6 位密碼 1.2s 解鎖、九宮格圖案 0.7s 解鎖、面部識別 0.4s 解鎖和虹膜識別 2s 解鎖速度優勢明顯,在準確率方面也達到了 99%。

此外,由於魅族 16 採用的是尚未大規模應用的屏下指紋方案,其生產成本僅僅比採用面部識別方案和虹膜識別方案的手機要高一些,但是採用普通指紋識別的手機指紋模塊生產成本幾乎不到 3D 面部解鎖識別模塊的 3 分之一,虹膜解鎖識別模塊的 5 分之一,普通指紋識別在生產成本方面也有優勢。

但指紋識別作為手機令牌並不是很安全,因為使用指紋識別解鎖時需要指紋收集傳感器與人體發生直接接觸,這樣一來就不可避免的在手機上留下指紋信息,指紋信息容易被竊取,偽造也較為容易,安全性還是欠佳;另外,智能手機要實現指紋識別功能就需要加裝傳感器,在全面屏時代,手機前面板幾乎沒有多餘空間增加指紋識別傳感器,而增加手機生物識別功能的主要解決方法就是像華為 P20、小米 mix 等手機將指紋識別的傳感器放在手機背面,但這樣一來就會降低手機的顏值和一體性。

面部識別

採用面部識別技術的智能手機具有解鎖更加方便快捷的優勢。自 iPhone X 發佈後面部識別手機數量就呈遞增之勢,以同樣採用 3D 結構光面部識別技術的小米8為例。小米 8 採用的 3D 結構光技術能夠在人臉對準屏幕的瞬間完成解鎖等步驟,而且在用戶雙手有水,或者雙手不空等特殊場景下也能使用,解鎖十分方便快捷。

但具有成本高的缺點。按小米一貫的作風,旗艦小米系列售價歷年均為 1999,但是今年小米 8 的售價卻達到了 2699 的價格,除去今年處理器和內存漲價的因素外,3D 結構光傳感器較高的造價也是造成產品價格上漲的重要因素,所以人臉識別成本還是較高。

虹膜識別

虹膜識別最大的優勢就是安全性和準確性較高。目前採用虹膜識別最具代表性的就是三星 Noto 8,驗證時虹膜識別傳感器無需與人體發生接觸,且虹膜只有在紅外線照射的情況下才會顯現,故虹膜這個生物特徵被盜取的幾率微乎其微,這就保障了較高的安全性。準確性是由於虹膜識別會識別眼球虹膜上的 260 多個特徵點,幾乎能夠實現 100% 的識別率。

但缺點也十分明顯,如成本高,操作步驟繁瑣等。三星 Noto 8 在全面屏設計的情況下採用採用虹膜識別,就不得不為手機定制了一款能安裝在手機前面板上並能識別虹膜的高素質紅外相機,因為手機前面板幾乎沒有空間裝下傳感器,這樣一來就增加了手機的總體成本。此外,三星 Noto 8 的虹膜識別步驟麻煩,需要先點亮屏幕然後將人眼放到指定的區域讓手機識別方能完成解鎖,一套流程下來花費近 2s,顯得識別速度特別慢。

小結

三種生物識別技術在智能手機領域都能大行其道,但不可否認的是這三種生物識別技術都具有一個共同缺點,那就是功能性的缺失,從這個角度來看,三者都並非是智能手機在生物識別領域的最佳選擇。

但如果在已有的生物識別技術中選取智能手機的最佳搭檔,在筆者綜合看來,屏下指紋不僅會是 2018 年下半年智能手機的主要賣點,還將是智能手機未來 3-5 年來的主要安全令牌。

文/劉曠公眾號,ID:liukuang110,本文首發曠創投網

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