從指靜脈技術看生物識別應用的發(fā)展

　　一．前言

　　2015年7月，一則來自高考考場的新聞吸引了安防業(yè)內人士的眼球：據(jù)《法制晚報》報道，為防替考行為發(fā)生，今年內蒙古高考考生須全部通過指靜脈驗證才能入場參加考試。結合4月新聞報道的南京某銀行安裝指靜脈存取款一體機，以及去年2月日本廠商向蘭州銀行交付的指靜脈ATM機，同行不禁感慨：以往向金庫、監(jiān)獄、高端辦公室主推的指靜脈識別設備，終于也像曾經的指紋識別設備一樣，從高安全場景特殊應用，逐步滲透了到百姓日常生活和工作當中。

　　指靜脈技術是什么？它和指紋有什么區(qū)別？會不會替代指紋應用？本文將帶著這些問題，結合生物識別技術的發(fā)展方向，做一些初步的探討。

　　二．簡述指靜脈技術

　　指靜脈識別技術源于日立醫(yī)療機構的研究項目。在該項目中，研究人員發(fā)現(xiàn)每個人經過近紅外線照射獲得的手指靜脈圖像都不相同，從而為基于手指靜脈進行身份認證創(chuàng)造了條件。經過10余年的優(yōu)化完善，日立將該技術固化到指靜脈識別模塊中，并進行全球推廣。前文提到的指靜脈ATM機、指靜脈錄入儀，以及我們在日常項目中用到的指靜脈門禁、考勤設備，很多都是基于日立指靜脈模塊開發(fā)的。日立作為這一技術的發(fā)明者，也代表了當前全球指靜脈識別技術的最高水平。

　　與指紋等傳統(tǒng)生物識別技術相比，指靜脈技術有非常顯著的優(yōu)勢。指靜脈識讀依據(jù)是采用近紅外線照射手指血管獲得的靜脈圖像，是不會外泄的身體內部特征，因而不會像指紋一樣被輕易提取，也不存在工作中不慎劃破手指、表皮破損導致指紋無法識別的情況；指靜脈圖像要求必須有血流經過，從而保證指靜脈是絕對意義上的活體識別。

　　像這種依托身體內部特征識別，且必須是活體識別的技術，我們稱之為第二代生物識別技術。與指靜脈具有同樣特點的，還包括虹膜識別。在客戶交流和產品推廣中發(fā)現(xiàn)，指靜脈、虹膜一類的高端生物識別技術產品，往往被安裝在核心防護區(qū)，以及高層領導辦公室，既加強安全級別，也可以方便領導使用，彰顯高端氣質。對于高層領導來說，指靜脈這種“伸手即按”的使用方式和傳統(tǒng)指紋識別非常接近，而虹膜識別需要掃描眼睛，容易讓人產生排斥感和一定程度的恐懼感，因而在高端應用場景，指靜脈似乎比虹膜更易于推廣。

　　指靜脈雖然在技術上與指紋相比有很大優(yōu)勢，但其體積比指紋識別設備大,價格也要高一些，使得指靜脈在短時間內仍將以項目亮點和賣點的形象出現(xiàn)，較少有機會遇到像指紋識別設備一樣大規(guī)模的批量應用。加之指紋識別已經從最早的高安全防范，逐步進化為日常生活工具，向手機解鎖、指紋門鎖等更接近民用化的方向發(fā)展，指靜脈要在近期完成對指紋的升級替代，難度還是比較大的。

　　事實上，各種生物識別技術都有其應用特點和匹配的場景，彼此往往是互為補充關系。指紋和人臉識別雖然安全級別上沒有虹膜、指靜脈高，但用戶體驗和接受度比較好，而且設備成本低，適合作為日常工作生活中用到的生物識別技術進行推廣，馬云刷臉支付就是其中典型的應用。我們最早接觸虹膜技術很多都是在電影大片里面，這也恰恰表明高規(guī)格、高安全的生物識別技術價值和附加值都更高，更適合在對安全級別要求很高的場景中應用，日常場景中雖然可以用，但推廣難度會比指紋等常見技術要困難一些。

　　三．指靜脈的應用

　　雖然指靜脈識別技術在日常生活中的應用還處于起始階段，但在專業(yè)安防領域，已經有越來越多的用戶看到其巨大的技術優(yōu)勢和發(fā)展?jié)摿Γ诤芏鄵闹讣y識別技術安全級別不夠，或需要更高規(guī)格防范的場景，均采用了指靜脈識別技術。

　　在某省銀行門禁系統(tǒng)改造項目中，金庫和槍械庫是防范的重點，用戶考慮到指紋可能產生造假、識別率降低等異常情況，為安全起見，全套系統(tǒng)均采用了指靜脈識別技術，取得了良好的效果。

　　駕校考試系統(tǒng)是最早引入指紋識別的考試系統(tǒng)之一，目前不僅在理論考試需要錄入指紋，有些地區(qū)在實際操作考試中也要求核對指紋信息。如果駕考系統(tǒng)被指紋膜、假指紋滲透，不僅損害了頒證機關的權威性，也會給道路交通埋下安全隱患。正是看到了指靜脈技術采用身體內部特征，不可復制的特點，已經有一些駕校在評估用指靜脈替代指紋作為實際操作考試身份識別的可行性。

　　除了金庫、監(jiān)獄等高安全防范等級的場景外，安檢和邊檢也是對身份認證有嚴格要求的重要領域。在某安檢項目中，單一的生物識別技術已經無法滿足客戶需求，安防行業(yè)龍頭企業(yè)海康威視憑借強大的視頻監(jiān)控技術，品類齊全的攝像機，以及高端生物識別技術，為客戶配備了一套集成SmartIPC、指靜脈識別、身份證讀卡、液晶屏顯示的人員通道。該項目采用證件識別、生物識別、視頻分析識別等多重認證方式，實現(xiàn)身份確認、刷卡抓拍照片、人員信息與監(jiān)控圖像疊加、后臺名單比對等功能，將門禁出入口系統(tǒng)、安檢系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)在同一套平臺中高度集成，統(tǒng)一管理，極大的提高了安檢工作的準確性和效率，得到了用戶的認可和好評。

　　四．互聯(lián)網+生物識別

　　在以邊檢通道為代表的諸多集成項目中，我們深切的感受到用戶真正需要的并不是單一的生物識別技術，而是一個更安全、更便捷、更可控的應用環(huán)境。生物識別技術與報警、門禁、監(jiān)控等傳統(tǒng)防范技術一樣，只是手段和工具，解決用戶關切的問題，滿足客戶需求，才是整套系統(tǒng)最核心的目標。在公共安全防范領域，指紋、指靜脈等生物識別技術，與門禁、報警、監(jiān)控等傳統(tǒng)防范技術，加上平臺統(tǒng)一管理，并與大數(shù)據(jù)，互聯(lián)網+相結合，構建真正安全、便捷的防范和識別體系，將會是未來生物識別和安防系統(tǒng)重要的發(fā)展方向。

　　在互聯(lián)網+的時代，當傳統(tǒng)生物識別與云計算，大數(shù)據(jù)相結合，將對原有的技術方案、推廣模式，乃至業(yè)務模式產生顛覆性的影響。以近來風頭正勁的Face++為例，該產品通過云計算平臺對人臉數(shù)據(jù)進行分析比對，極大的擴展了樣本數(shù)據(jù)，提高了識別準確率，將傳統(tǒng)單機方式人臉識別率的85%左右提升到了接近98%，甚至有報道稱已經超過人眼識別率。與此同時，由于采用云計算方式，該應用對前端設備自身的運算能力要求非常低，可以大幅降低前端設備成本，為產品進入更多應用場景，形成規(guī)?；瘧玫於嘶A，并形成“優(yōu)化算法，提高準確率，降低成本”的良性循環(huán)。

　　可以想見，基于云計算提高算法可靠性，降低前端設備成本的模式不止適用于人臉識別，也同樣適用于指紋、指靜脈，乃至視頻智能分析等眾多要求較高運算能力的技術。與互聯(lián)網+相結合的生物識別技術，將與視頻智能分析技術，傳統(tǒng)門禁、報警事件觸發(fā)進一步融合，形成更智能、更準確、更有特色的解決方案，從而滿足用戶在不同場景，對不同安全防范級別的要求。

　　回到我們前面提到的?？低暟矙z人員通道項目，已經有客戶提出除了集成的指靜脈識別功能，還要基于人員通道上疊加的SmartIPC對接Face++應用，形成指靜脈與人臉識別相復核的高安全邊檢通道方案。該方案的最終落地，無論對于邊檢人員識別管控，還是企業(yè)自身安防和考勤，都會有非常廣闊的應用前景。

　　五．結語

　　從指靜脈唯一性的發(fā)現(xiàn)，到指靜脈識別技術的發(fā)明，成熟，推廣應用，再結合人臉識別技術基于云計算的演變，我們可以清晰的看到生物識別技術從出生到成熟的發(fā)展路徑。在這些生物識別技術從破土而出到人盡皆知的過程中，安防行業(yè)是其重要的成長環(huán)境，為基礎技術的成熟穩(wěn)定創(chuàng)造了非常多的應用場景，促進了技術的完善和進步。另一方面，互聯(lián)網+和云計算的發(fā)展，則是整個社會的大環(huán)境，不僅影響著生物識別技術的發(fā)展方向，更影響著整個安防行業(yè)，乃至IT行業(yè)的發(fā)展方向。

　　我們相信，依托互聯(lián)網發(fā)展大環(huán)境，聚焦?jié)M足最終用戶需求的小場景，在不斷優(yōu)化應用體驗的同時，切實提升重點場景的安全防范級別，生物識別技術必將取得更加迅速的發(fā)展。