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世紀的一個朝陽產(chǎn)業(yè)，生物識別技術已進入人們生活的各個方面，呈現(xiàn)出網(wǎng)絡化、非接觸、多模態(tài)等趨勢特征。在我國，生物識別各類應用場景正逐步打開，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、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、聲學、生物傳感器等高科技手段緊密結合來進行個人身份識別。智能門鎖、門禁考勤、移動支付、機場安檢等領域也成為了生物識別技術應用的前沿陣地。
2020年疫情的迅速波及，生物識別技術遭到了嚴重挑戰(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以往帶來的便利也正在成為不便。每種生物識別技術都有自身的技術壁壘，具有一定的應用局限性，無法覆蓋所有應用場景。在時代大環(huán)境下，單一的生物識別技術逐漸“乏力”。業(yè)內(nèi)人士認為，這次疫情間接成了技術升級的強勢推動劑，單一的生物識別技術市場會發(fā)生巨變，催生了新的技術：多模態(tài)生物識別技術，又叫混合生物識別技術。在目前的研究與應用領域中，生物特征識別主要關系到計算機視覺、圖象處理與模式識別、計算機聽覺、語音處理、多傳感器技術、虛擬現(xiàn)實、計算機圖形學、可視化技術、計算機輔助設計、智能機器人感知系統(tǒng)等其他相關的研究。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?；谶@些特征，生物特征識別技術己經(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：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可與其它生物識別技術相結合，通過多模態(tài)生物識別認證的方式，既能有效解決身份識別問題，又能快速預防和杜絕病毒傳染風險。例如，通過人臉識別、靜脈識別等多模態(tài)生物識別技術，結合熱成像測溫技術，可非接觸式實現(xiàn)對未戴口罩、高溫人員的快速發(fā)現(xiàn)、識別和預警，降低疫情傳播風險。當前，在機場、車站、地鐵站、社區(qū)、醫(yī)院、學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，不失為一種高效和安全的智能防疫輔助手段?？梢灶A見，此次疫情的當下及疫情之后，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慣，也對身份認證、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警和嚴謹?shù)恼J證授權，都給當下的傳統(tǒng)識別認證模式提出了更高要求和更大的挑戰(zhàn)。因此，多種生物識別技術進行融合應用的多模態(tài)生物識別，必將成為身份識別與認證領域的發(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算法設計，并將推動面部識別技術市場的發(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注的關鍵識別技術，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)可準確識別戴口罩用戶的人臉識別算法。利用紅外技術的溫度和發(fā)燒檢測技術也已經(jīng)在訪問和邊界控制中進行了改進，生物識別遠程醫(yī)療應用開始在為消費者和患者提供遠程醫(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，甚至負責引領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)絡安全與隱私保護角度來看，生物特征識別不完全準確。大多數(shù)人認為生物特征識別非常準確，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沒有真正的生物特征因子那么細致和獨特。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備和軟件也就只能做到這種精細程度。某些時候，讀取器/掃描器不做模糊處理就看不清細節(jié)，但大多數(shù)情況下它們是能看到很多沒用的細節(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)很容易被復制，非秘密身份驗證因子的最大問題在于它們很容易被復制來做壞事。指紋和人臉都是很容易被捕捉、復制和重用的，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)和司法機構的指紋數(shù)據(jù)庫。只要這些機構的數(shù)據(jù)庫有一個被黑，指紋被盜就是板上釘釘?shù)氖?。復制人臉更是容易，自己都能?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備上也存有其信息，同樣能被復制和盜取。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)展的走勢及前景預測
我國生物識別技術處于國際先進水平，應用領域主要集中在移動終端、公共安全、金融等領域，市場滲透率相較于歐美等發(fā)達地區(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、信息安全、金融交易、社會安全等領域推動生物特征識別標準化工作，產(chǎn)業(yè)潛力巨大。預計到2021年，中國生物識別行業(yè)的市場規(guī)模將突破500億元。我國生物識別技術應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，手機是主要的應用領域，其中指紋識別技術現(xiàn)階段應用成熟，除中高端手機之外，其應用已經(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配?，F(xiàn)階段生物識別技術發(fā)展相對成熟，指紋識別技術應用廣泛，人臉識別和虹膜識別技術不斷出現(xiàn)新突破，識別準確率大幅提高。
此外，生物識別技術應用場景趨于復雜多樣化，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，或結合多種識別技術于一體服務要求嚴格的領域，是生物識別技術未來發(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，為智能設備、智能網(wǎng)絡、智能服務、智能安防等提供了自動精準的身份標識。而虹膜識別是其中識別精度高的技術之一，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)應用領域，虹膜識別都有廣闊的應用前景。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。虹膜識別技術應借助傳感器、光學等領域的飛速發(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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