最近一两年，全球生物识别产业正经历着一轮重大变革。以原先三足鼎立的指纹识别传感器市场为例，其中的AuthenTec公司、Validity公司先后分别被苹果公司和人机交互方案公司Synaptics所收购；而Fingerprint Cards公司则从2013年第三季度起，来自智能手机市场的业务量首次与银行指纹安全产品相持平。所有迹象表明，生物识别技术正在从以前仅用于政府机构、金融单位等特定行业向大众消费电子市场辐射，并且在新一代半导体电容式传感器技术和智能卡卡内匹配(MOC)功能的协助下，使得整体系统的采集便利性和安全系数都有了大幅度的提高。
而在传统的安全防范应用中，包括指纹、人脸、指静脉、掌纹、虹膜、语音等在内的各种生物识别技术的主要应用场所多集中在通道出入管理方面，尤其是以考勤/门禁控制系统的用量最大。伴随着当前生物识别技术在网络化、移动互联市场上的蓬勃发展，也极大程度地促进了其在安全行业中的普及应用和向外拓展。专业市场调研机构的最新报告显示，2013年全球生物识别市场的规模达到97.8亿美元，预计至2017年，该数值将上升至138.9亿美元，年均复合增长率在9%左右，身份识别和门禁控制是当中最重要的两大细分市场。
智能终端促进生物识别发展
智能手机等移动终端之所以对生物识别技术产生如此强烈的需求，主要是由于日益丰富的在线服务业务使得这类设备上保存的个人信息不断增多，这些敏感信息、即时访问在线服务以及移动支付功能等的安全性越来越受到人们的重视；同时，一些领先品牌厂商深刻地意识到，易用性对于高度复杂的移动设备起到决定性作用，在密码过多的情况下，通过简单的触摸实现无障碍的安全保障将会是一项极受推崇的功能。在整体市场需求的驱动下，如今的智能移动设备已经化身为推动生物识别技术向前发展的一股重要势力。
Synpatics公司生物识别事业部副总裁Art Steward |
以最近面市的三星Galaxy S5手机为例，其采用Synaptics公司提供的Natural ID指纹识别传感器技术，利用跨导电容方式实现电容式感测，并且通过了单独针对可靠性、耐用性和识别性能的一系列严格的测量、测试。除了满足典型移动设备的可靠性规范之外，该集成式指纹识别传感器还经受住了类似外壳与显示屏的刮擦和冲击测试，以及针对各种条件下的整体安全性强度测量，最终才得以通过品牌手机的旗舰平台面向全球发售。
HID Global大中华区营销总监赵建邦 |
与消费电子设备相比，用于考勤或门禁控制系统的生物识别技术面对的是完全不同的应用需求。Synpatics公司生物识别事业部副总裁Art Steward分析道，消费电子设备的指纹识别应用主要目的是证明本人资格，通常执行一对一匹配，由于指纹模板仅保存在个人设备上，因此成为攻击目标或欺骗目标的可能性也较低。但在门禁控制系统中，要求对实时扫描数据进行收集，并与保存的大数据库模板进行对比，执行预注册用户与收集的扫描数据之间的匹配。同时，某些大型系统的数据库可能位于中央服务器，要求针对1:N匹配开发识别算法，这就需要借助强大的计算机资源和匹配器方可完成，并通过采用诸如索引等技术，以求在最短的时间内从大数据库中找出匹配项，保存密钥或机密信息的大数据库也较易成为攻击的目标，因此系统的安全要求也相应的更为严格。
尽管如此，大部分安防厂商仍然认为，智能终端市场的兴起将对安防行业推出更多新兴的生物识别应用模式产生积极的影响。HID Global大中华区营销总监赵建邦说道：“智能手机等移动设备一般都带有麦克风和高清摄像头，使用场景非常适合生物识别技术的应用，在保护设备安全使用的同时，使得人机交互方式更加丰富、直观，而这也将有助于安防系统开发采用一些更新颖的验证方式进行门禁控制决策。”
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多种识别技术百花齐放
迄今为止，指纹识别技术依然是安防领域应用的主流，约占80%以上的市场份额(其次是人脸识别、指静脉和掌纹识别等)，与其它的生物识别技术相比，指纹识别设备具有较高的可靠性和易用度，且产品的成本及体积也较佳。杭州晟元芯片技术有限公司智能事业部总经理郭志介绍道，比较优秀的指纹算法可以在100MHz左右的芯片上运行，处理速度可以达到3,000枚/秒，在指纹采集方面目前全球有多种半导体传感器和光学指纹采集器可以配合，生产工艺都已较为成熟，另外，基于指纹门禁类系统的很多应用方案都采用了单芯片整体解决方案，使得产品的可靠性得以提升。
杭州晟元芯片技术有限公司智能事业部总经理郭志 |
与此同时，人脸识别技术在近两年也取得了突飞猛进的发展，市场应用份额呈现出快速增长的势头。“人脸识别算法正逐渐从PC机向嵌入式设备过渡，目前人脸算法最低可以做到在350MHz左右的芯片上运行，从而为人脸识别的大规模应用奠定下基础。此外，在人脸图像采集方面，目前通过红外补光算法优化等技术也开始能够达到在室内较好的识别效果。”郭志说道。但值得一提的是，由于人脸识别技术比指纹类系统更复杂，而且受制于外界光线干扰等因素，使得人脸识别一般多被应用在大型系统及室内场合中，现有门禁控制类设备面临的主要问题是在不同的光线环境下提高系统的识别率，而未来更多带有人脸识别功能的监控设备则对人脸算法又提出了更高的要求。据介绍，目前晟元将开发重点放在了指纹识别芯片和人脸识别芯片的整体解决方案上，已开发出AS603/05/07等一系列应用于生物识别领域的主控芯片。AS6xx系列7款芯片打破了以前由算法厂家控制市场的商业模式，通过其内置的生物识别技术，各行业客户可通过简单开发即可实现指纹识别或人脸识别功能，满足了各行业个性化定制的需求。
在一些特定的专业领域，其它种类的生物识别技术同样大显身手。例如，HID Global与虹膜识别技术供应商合作，将虹膜模板存在iCLASS虚拟凭证卡内，并嵌入至带有NFC功能的智能手机中，进行大楼门禁控制、考勤管理以及其它独立的身份识别认证。另外，日立(HITACHI)开发的指静脉识别技术利用近红外线穿透手指后所得的静脉纹路图像来进行个人身份识别，目前这类产品被大量运用在银行ATM机、POS收银系统，以及门禁/考勤/PC机登陆等企业自动化管理系统中。
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提升稳定性和安全系数
对于绝大多数生物识别系统来说，由于应用的特殊性，使得它们较易受到使用环境的影响，使用者的性别、年龄、工作性质以及环境清洁程度等均有可能妨碍到高精度生物识别设备的使用效果。对此，赵建邦表示：“生物识别技术特别是指纹识别要进一步拓宽其应用领域，仍然需要提高识别速度、识别质量和准确性，以及对形变指纹(残缺和污损指纹)的识别品质和稳定性。”其次，不同种类的生物识别技术产品的安全性不同，即便是同一种技术，如果采用不同的操作方式，其安全性也会有所变化，因此在采用生物识别设备时，应从系统设计、硬件连接稳定性、软件接口、管理流程、系统操作等多方面进行综合评估，充分考虑最终用户的实际需求和与其它子系统的集成可行性，全面提升系统的安全系数。
为了进一步提高系统的稳定可靠性，今年二月，HID Global收购了生物识别行业的领导企业之一Lumidigm，该公司旗下的多光谱成像技术解决了传统生物识别技术的接触式测量精确度会因不良的皮肤状况、未经准确定义或损坏的指纹，以及不利的环境条件而降低的难题。多光谱成像技术使用多个光源光谱和先进的偏光技术，以从皮肤表面和次表面提取独特的指纹特征，这些附加数据使以多光谱成像为基础的解决方案能够为客户提供高质量的指纹图像，并能更有效地辨别冒名顶替或者“造假”指纹。
此外，对于消费电子领域的指纹识别技术开发，Synpatics公司的Art Steward指出，时至今日，指纹识别传感器已能够满足移动设备在尺寸、成本、外观及易用性方面的要求，目前提供的解决方案可利用主机处理器资源或集成控制器来执行指纹匹配。在种类繁多的指纹识别传感器中，电容式传感器是目前出货量最大的一类解决方案，但当前的一个主要挑战是当手指远离感测元件时，信号易衰减，并最终导致成像质量下降，因此如何找到外观涂层厚度、成像性能，以及安全性强度的最佳平衡点是关键所在。这意味着，一方面传感器电子器件需要向匹配器提供良好的高保真图像，从而获得适当的安全系数；而另一方面，传感器涂层也应具有足够的厚度，以满足产品对大批量生产和美观性的要求。
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应用范畴向在线服务拓展
从目前生物识别技术在安防行业的开发趋势来看，一个较为明显的特征是，生物识别系统越来越多地与视频监控系统实现对接，特别是针对一些大型安防系统，生物识别(以人脸识别为主)作为其中一项重要的验证手段，在智能视频监控领域中体现出安全保卫和人员管理的商业价值。另一个值得关注的是，今年四月，专业从事智能卡、身份管理、安全电子交易生物识别技术方案开发的公司Morpho加入到FIDO线上快速身份验证联盟的阵营之中，这也标志着生物识别技术的应用范畴正逐渐从实体安全系统，拓展至互联网和移动网络的在线服务方向，基于生物识别、NFC近距离无线通信、可信平台模块和安全元件(SIM卡智能卡USB令牌)等技术，将打造出新型实体安全和人员身份认证的管理模式。
谈到生物识别技术的未来发展，郭志提到：“在技术方面，面状指纹传感器正逐渐替代条状传感器，用户体验会更好，主处理器方面则向着小型化、内置安全单元、低功耗方向发展；在应用上，身份认证及安全支付将是重点，包括指纹手机、指纹POS机等形式的带生物识别功能的认证设备、认证终端、认证平台等将获得跨越式的增长。”
浙江中正智能科技有限公司安防事业部总经理助理张金魁 |
以目前的市场热点之一—在线支付为例，在三星Galaxy S5智能手机中，Synaptics基于Natural ID VFS 6100的最新指纹识别感测解决方案与Home按键实现了无缝集成，并提供从器件解锁到PayPal移动支付的各项功能，这也是全球第一款集成FIDO联盟标准的客户端和PayPal应用程序的指纹识别传感器方案。据介绍，目前VFS 6100滑动传感器已量产发货；同时Synaptics首款位置传感器VFS 7500样片也已上市。
浙江中正智能科技有限公司是国内一家智能型系统平台和身份认证解决方案的提供厂商，产品涉及金融、交通、企业安全等领域。该公司安防事业部总经理助理张金魁同样表示，互联网时代下的身份信息验证需求越来越迫切，生物识别技术将在移动支付和大范围人员管理中发挥更加重要的作用。例如，在金融行业互联网应用和支付安全方面，生物识别技术可以提供更便利的管理授权模式和让用户更安心的支付方式；另外，通过人脸识别技术，将设备抓拍到的人脸图像与后台身份证照片作比对来确认身份，也已被运用在一些地区出租屋承租者的身份管理和房屋使用管理系统中。
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