2020年生物識別市場發(fā)展回顧
發(fā)布日期：2020-12-30
來源：中國安防協(xié)會
一、2020年，生物識別市場發(fā)展情況回顧
作為21世紀(jì)的一個朝陽產(chǎn)業(yè)，生物識別技術(shù)已進入人們生活的各個方面，呈現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)化、非接觸、多模態(tài)等趨勢特征。在我國，生物識別各類應(yīng)用場景正逐步打開，人臉識別、指紋識別、靜脈識別、步態(tài)識別也正在醫(yī)療機構(gòu)、居民社區(qū)、商業(yè)大樓等場所得到推廣普及。綜合來看，生物識別技術(shù)就是利用人體固有的生理特征（如虹膜、靜脈、人臉等）和行為特征（如筆記、聲音、步態(tài)等）通過計算機和光學(xué)、聲學(xué)、生物傳感器等高科技手段緊密結(jié)合來進行個人身份識別。智能門鎖、門禁考勤、移動支付、機場安檢等領(lǐng)域也成為了生物識別技術(shù)應(yīng)用的前沿陣地。
2020年疫情的迅速波及，生物識別技術(shù)遭到了嚴(yán)重挑戰(zhàn)。一方面，隱藏在口罩之后的人臉識別失效，另一方面，戴了防護手套的指紋在日常開鎖時同樣失去效用，以指紋識別為代表的單一生物識別技術(shù)以往帶來的便利也正在成為不便。每種生物識別技術(shù)都有自身的技術(shù)壁壘，具有一定的應(yīng)用局限性，無法覆蓋所有應(yīng)用場景。在時代大環(huán)境下，單一的生物識別技術(shù)逐漸“乏力”。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，這次疫情間接成了技術(shù)升級的強勢推動劑，單一的生物識別技術(shù)市場會發(fā)生巨變，催生了新的技術(shù)：多模態(tài)生物識別技術(shù)，又叫混合生物識別技術(shù)。在目前的研究與應(yīng)用領(lǐng)域中，生物特征識別主要關(guān)系到計算機視覺、圖象處理與模式識別、計算機聽覺、語音處理、多傳感器技術(shù)、虛擬現(xiàn)實、計算機圖形學(xué)、可視化技術(shù)、計算機輔助設(shè)計、智能機器人感知系統(tǒng)等其他相關(guān)的研究。己被用于生物識別的生物特征有利用人體固有的生理特性，（如指紋、指靜脈、人臉、虹膜等）和行為特征（如筆跡、聲音、步態(tài)等）來進行個人身份的鑒定。基于這些特征，生物特征識別技術(shù)己經(jīng)在過去的幾年中取得了長足的進展。目前研究和使用的生物特征識別技術(shù)主要有人臉識別、虹膜識別、指紋識別、人臉識別、聲音識別，不同的生物識別技術(shù)在精度、穩(wěn)定性、識別速度、便捷性方面有著明顯的差異。
對于2020的生物識別市場，我們可以給出總結(jié)：多模態(tài)生物識別成必然趨勢。在針對疫情下不同場景要求的安全級別，靜脈識別等生物特征識別技術(shù)可與其它生物識別技術(shù)相結(jié)合，通過多模態(tài)生物識別認(rèn)證的方式，既能有效解決身份識別問題，又能快速預(yù)防和杜絕病毒傳染風(fēng)險。例如，通過人臉識別、靜脈識別等多模態(tài)生物識別技術(shù)，結(jié)合熱成像測溫技術(shù)，可非接觸式實現(xiàn)對未戴口罩、高溫人員的快速發(fā)現(xiàn)、識別和預(yù)警，降低疫情傳播風(fēng)險。當(dāng)前，在機場、車站、地鐵站、社區(qū)、醫(yī)院、學(xué)校等人員密集場所進行口罩佩戴檢測和高溫人群篩查，是防疫工作的重要環(huán)節(jié)。采用多模態(tài)生物識別技術(shù)，不失為一種高效和安全的智能防疫輔助手段?？梢灶A(yù)見，此次疫情的當(dāng)下及疫情之后，戴口罩與安全將會在未來很長一段時間內(nèi)成為民眾潛意識中的習(xí)慣，也對身份認(rèn)證、信息安全提出了更大的挑戰(zhàn)。在平衡便捷性和安全性，并兼顧快捷的檢測預(yù)警和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼J(rèn)證授權(quán)，都給當(dāng)下的傳統(tǒng)識別認(rèn)證模式提出了更高要求和更大的挑戰(zhàn)。因此，多種生物識別技術(shù)進行融合應(yīng)用的多模態(tài)生物識別，必將成為身份識別與認(rèn)證領(lǐng)域的發(fā)展趨勢。對于生物識別生產(chǎn)研發(fā)企業(yè)來說，升級技術(shù)和產(chǎn)品才有新的發(fā)展空間。
二、生物識別市場呈現(xiàn)的新形勢、新特點
2020年的新冠疫情給生物識別市場帶來了新的識別和監(jiān)視需求，促使人們進一步投資于生物特征識別AI算法設(shè)計，并將推動面部識別技術(shù)市場的發(fā)展。面部和虹膜識別，溫度和發(fā)燒檢測成為新的熱點，面部和虹膜識別已成為疫情期間最受關(guān)注的關(guān)鍵識別技術(shù)，可為戴著防護帽、口罩或部分遮蓋面部的用戶和市民進行身份驗證、識別和監(jiān)視操作。隨著針對監(jiān)視、視頻分析和智慧城市應(yīng)用的投資進一步增加，口罩、帽子、眼鏡等曾經(jīng)的面部識別算法的“干擾元素”，如今已經(jīng)成為算法開發(fā)人員角逐的焦點，例如開發(fā)可準(zhǔn)確識別戴口罩用戶的人臉識別算法。利用紅外技術(shù)的溫度和發(fā)燒檢測技術(shù)也已經(jīng)在訪問和邊界控制中進行了改進，生物識別遠(yuǎn)程醫(yī)療應(yīng)用開始在為消費者和患者提供遠(yuǎn)程醫(yī)療支持。
在今年廣泛佩戴口罩的疫情背景下，生物識別市場呈現(xiàn)出一個新特點那就是多因素認(rèn)證成為趨勢。與至少一種非生物特征屬性的秘密型身份驗證因子結(jié)合使用的生物特征識別方法是可以接受的。比如說，刷指紋的同時還要求輸入PIN碼或插入智能卡。生物特征可以作為一種標(biāo)識，就像輸入登錄名或電子郵件地址一樣，提供一種便利性，但不能作為驗明正身的唯一的身份驗證秘密。
三、生物識別市場發(fā)展存在的難題
2020年的疫情產(chǎn)生了非接觸式經(jīng)濟，而作為非接觸式的主角來說，忽然之間，好像全世界都愛上了生物特征識別，不僅僅是高端智能手機和筆記本的用戶，甚至負(fù)責(zé)引領(lǐng)全球身份驗證解決方案未來的資深安全專家都沉迷此道。但生物識別市場發(fā)展依然存在亟需解決的難題。
第一個難題是從網(wǎng)絡(luò)安全與隱私保護角度來看，生物特征識別不完全準(zhǔn)確。大多數(shù)人認(rèn)為生物特征識別非常準(zhǔn)確，因為宣傳廣告就是這么說的：“你的指紋、虹膜、視網(wǎng)膜、掌紋獨一無二，其他人都沒有?！彪m然這種說法可能接近真實，但生物特征屬性的存儲方式卻遠(yuǎn)沒有真正的生物特征因子那么細(xì)致和獨特。指紋確實有可能近乎全球唯一，但保存下來供后續(xù)驗證比對的指紋副本可未必唯一。指紋(或者虹膜、視網(wǎng)膜、人臉等等)從測量到存儲都不是完全還原的高清圖片，只是該生物信息身份的幾個確定性特征的測量值。比如，指紋就被調(diào)整為一系列反應(yīng)主要谷線、脊線和轉(zhuǎn)折的點，這些大的個體差異以點位來標(biāo)記，整個保存下來的指紋看上去更像是星座圖而不是真正的指紋。記錄原始生物特征屬性的設(shè)備和軟件也就只能做到這種精細(xì)程度。某些時候，讀取器/掃描器不做模糊處理就看不清細(xì)節(jié)，但大多數(shù)情況下它們是能看到很多沒用的細(xì)節(jié)。每個人的指紋都有些非常微小的改變，有時候也可能是指紋的一部分發(fā)生了變化，但更多的是些臨時的劃傷、擦傷和磨損。如果指紋讀取器忠實記錄下指紋的每一點細(xì)節(jié)，那很有可能今天錄入的指紋明天就識別不了了。人臉、虹膜、視網(wǎng)膜等其他生物特征屬性也一樣，所以生物特征讀取器和驗證器都會反向調(diào)諧自身，讓自己別那么精確。
事實上，這種反向調(diào)諧往往實現(xiàn)得過于深入，真正生物特征因子所謂的唯一性最終卻會與其他多個毫不相關(guān)的存儲值相匹配。一家700人規(guī)模的公司都會出現(xiàn)指紋匹配重復(fù)現(xiàn)象，錄指紋時被彈出“您的指紋已有記錄”的員工不得不換一個指頭錄入自己的生物特征信息以確保指紋的“唯一性”。如果指紋讀取器精細(xì)到能看清所有真正的差異，就會出現(xiàn)太多的誤報。有意反向調(diào)諧的情況下都已經(jīng)存在太多的假性拒絕現(xiàn)象了。相信大家都體驗過公司上班指紋打卡按無數(shù)次才驗證通過的情況。指紋機也不過是盡忠職守，已經(jīng)盡可能快地掃描呈現(xiàn)在自己面前的生物特征信息以確定是放行還是拒絕了。如果人們知道自己每次提交的生物特征身份要被對比和否定多少次，他們可能就會真正理解生物特征系統(tǒng)到底有多不準(zhǔn)確了。
第二個難題是來自生物識別市場存在其局限性。生物特征識別不是每個人都適用。如果你運營過大型生物特征識別系統(tǒng)，那種數(shù)萬到數(shù)十萬用戶級別的，你就會了解到總會有人永遠(yuǎn)用不了特定生物特征識別屬性進行身份驗證的各種原因。這還不是說裝有義眼或天生沒有指紋的極個別現(xiàn)象，而是有些人不知道為什么錄入指紋后總是匹配不上?；蛟S是他們的身體有些特殊，生物特征屬性變化太快，讓他們總是無法成功通過特定生物特征識別驗證。這些人只能作為例外被排除在生物特征識別身份驗證系統(tǒng)之外，用其他的方法驗證身份。
第三個難題是生物特征不是秘密，這涉及到隱私保護方面的監(jiān)管難題。生物特征與口令或私鑰類似，都不算秘密。你的生物特征隨處可見，指紋到處按，人臉到處刷，你周圍的任何人都能捕獲到，再沒有其他任何一種身份驗證是這么明目張膽、觸手可及了。這會引發(fā)另外一些問題，生物特征識別數(shù)據(jù)很容易被復(fù)制，非秘密身份驗證因子的最大問題在于它們很容易被復(fù)制來做壞事。指紋和人臉都是很容易被捕捉、復(fù)制和重用的，一旦被別人捕獲，依賴這些生物特征屬性的系統(tǒng)還怎么信任你聲稱的身份？但是生活中又有很多情況必須要用到指紋，比如上班打卡、簽購房合同、申請政府工程項目等等。我們的指紋早已在自己知情或不知情的情況下進入了多個數(shù)據(jù)庫，比如征信系統(tǒng)和司法機構(gòu)的指紋數(shù)據(jù)庫。只要這些機構(gòu)的數(shù)據(jù)庫有一個被黑，指紋被盜就是板上釘釘?shù)氖隆?fù)制人臉更是容易，自己都能數(shù)數(shù)自己在社交媒體上發(fā)過多少張自拍了。還有全球各地遍布的安全攝像頭和各類情報機構(gòu)保存的人臉識別數(shù)據(jù)庫。虹膜和視網(wǎng)膜雖然不及指紋和人臉使用廣泛，但需要此類生物特征解鎖的設(shè)備上也存有其信息，同樣能被復(fù)制和盜取。更糟的是，某些組織還在開發(fā)“全包式”生物特征識別數(shù)據(jù)庫，內(nèi)含各類生物特征樣本，旨在令其機構(gòu)能夠像合法用戶那樣呈現(xiàn)和使用可被生物特征識別系統(tǒng)接受的那種特征信息。
四、未來發(fā)展的走勢及前景預(yù)測
我國生物識別技術(shù)處于國際先進水平，應(yīng)用領(lǐng)域主要集中在移動終端、公共安全、金融等領(lǐng)域，市場滲透率相較于歐美等發(fā)達(dá)地區(qū)來說仍較低，未來仍有非常大的提升空間。近幾年中國將在信息技術(shù)、信息安全、金融交易、社會安全等領(lǐng)域推動生物特征識別標(biāo)準(zhǔn)化工作，產(chǎn)業(yè)潛力巨大。預(yù)計到2021年，中國生物識別行業(yè)的市場規(guī)模將突破500億元。我國生物識別技術(shù)應(yīng)用市場可分為消費級市場和行業(yè)級市場兩大類。消費級市場面向的是個人或家庭，消費級市場對生物識別產(chǎn)品的性價比要求高，手機是主要的應(yīng)用領(lǐng)域，其中指紋識別技術(shù)現(xiàn)階段應(yīng)用成熟，除中高端手機之外，其應(yīng)用已經(jīng)下沉至低端手機市場，普及率不斷提升。在智能手機的帶動下，人臉識別成為手機的標(biāo)配?，F(xiàn)階段生物識別技術(shù)發(fā)展相對成熟，指紋識別技術(shù)應(yīng)用廣泛，人臉識別和虹膜識別技術(shù)不斷出現(xiàn)新突破，識別準(zhǔn)確率大幅提高。
此外，生物識別技術(shù)應(yīng)用場景趨于復(fù)雜多樣化，不同的場景識別需求條件有所差異，針對不同的場景使用不同的識別技術(shù)，或結(jié)合多種識別技術(shù)于一體服務(wù)要求嚴(yán)格的領(lǐng)域，是生物識別技術(shù)未來發(fā)展的趨勢。生物識別是智能化時代的身份入口，指紋、人臉和虹膜等，為智能設(shè)備、智能網(wǎng)絡(luò)、智能服務(wù)、智能安防等提供了自動精準(zhǔn)的身份標(biāo)識。而虹膜識別是其中識別精度高的技術(shù)之一，虹膜識別能進一步提升安全性和可靠性，無論是國家安全層面，還是在行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，虹膜識別都有廣闊的應(yīng)用前景。5G時代的到來，在對虹膜識別提出更高要求的同時，也提供了機遇。虹膜識別技術(shù)應(yīng)借助傳感器、光學(xué)等領(lǐng)域的飛速發(fā)展，向微型化、移動式、多模態(tài)和高通量方向轉(zhuǎn)變。
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