生物識(shí)別：正從理想走入現(xiàn)實(shí)

      1997年至今，中科院計(jì)算技術(shù)研究所研究員山世光已經(jīng)對(duì)人臉識(shí)別等相關(guān)技術(shù)研究了20年。但在即將過(guò)去的2017年，他才真正感受到包括人臉識(shí)別在內(nèi)的生物識(shí)別技術(shù)，迎來(lái)了應(yīng)用的春天。

　　2017年9月初，支付寶在杭州肯德基KPRO餐廳上線刷臉支付，成為刷臉“黑科技”首次試水商用。用戶只要在支付寶手機(jī)App上開(kāi)通此功能，即可實(shí)現(xiàn)“支付寶刷臉付”，整個(gè)支付過(guò)程不超過(guò)10秒。

　　同月，蘋(píng)果公司發(fā)布iPhone X手機(jī)，推出Face ID功能，通過(guò)攝像頭實(shí)現(xiàn)用戶3D 臉部模型的復(fù)原，刷臉解鎖開(kāi)機(jī)。

　　與此同時(shí)，銀行開(kāi)通ATM機(jī)刷臉取款，無(wú)人超市刷臉取貨，語(yǔ)音識(shí)別實(shí)現(xiàn)即時(shí)翻譯，大學(xué)也利用虹膜識(shí)別技術(shù)建立了學(xué)生的點(diǎn)名系統(tǒng)、上課簽到和晚歸系統(tǒng)，而各種修圖軟件、直播App也上架了動(dòng)態(tài)趣味攝影功能。

　　“過(guò)去的兩三年里，通過(guò)深度學(xué)習(xí)等技術(shù)變革，包括人臉識(shí)別在內(nèi)的生物識(shí)別技術(shù)在精度上已有大幅提升，進(jìn)入到了一個(gè)迅速產(chǎn)品化的階段。”山世光告訴記者。

　　來(lái)“刷臉”吧

　　許多歐美科幻大片中都會(huì)出現(xiàn)這樣一幕：富豪們要通過(guò)指紋、臉部、虹膜等多重人體識(shí)別后，才能進(jìn)入擁有最高安防級(jí)別、藏有核心機(jī)密的房間。

　　如今，這些以往只存在于電影中的生物識(shí)別“黑科技”已悄然應(yīng)用到日常生活中：2017年9月，支付寶在杭州一家快餐店上線了刷臉支付;同月，搭載著Face ID功能的iPhone X面世，刷臉取款、刷臉取貨也相繼進(jìn)入銀行和無(wú)人商店。

　　不過(guò)，刷臉只是生物識(shí)別技術(shù)中最具代表性、應(yīng)用最廣泛的一類(lèi)。除此之外，生物識(shí)別還包括指紋、虹膜等多種識(shí)別方式。所謂“刷臉”時(shí)代，實(shí)際上是人們對(duì)生物識(shí)別時(shí)代的一種形象說(shuō)法。

　　實(shí)際上，生物識(shí)別技術(shù)在中國(guó)的快速發(fā)展演進(jìn)并非偶然。

　　2014年前后，工信部、公安部、國(guó)家工商總局等多部委就聯(lián)合公布了《電話“黑卡”治理專項(xiàng)行動(dòng)工作方案》，要求購(gòu)買(mǎi)手機(jī)卡必須實(shí)名制;國(guó)家網(wǎng)信辦之后也全面推進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)真實(shí)身份信息的管理。

　　強(qiáng)制性的身份認(rèn)證讓生物識(shí)別技術(shù)有了落地的“土壤”。當(dāng)然，這只是外因，更重要的內(nèi)因在于，中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的高歌猛進(jìn)，對(duì)保障用戶的信息安全提出了更高要求，也在倒逼著身份認(rèn)證領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步。

　　在政策和需求的雙重助推下，中國(guó)的生物識(shí)別技術(shù)在起步較歐美等國(guó)晚幾十年的背景下，仍實(shí)現(xiàn)了大步跨越，在核心算法、數(shù)據(jù)積累、模型建造等方面取得了不俗的成績(jī)。

　　比如，科大訊飛在語(yǔ)音識(shí)別領(lǐng)域的技術(shù)已走在全球前列，成為很多國(guó)外名企的合作對(duì)象;釋碼大華則憑借在虹膜識(shí)別上的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，成為印度政府主導(dǎo)的全民生物身份識(shí)別系統(tǒng)的技術(shù)服務(wù)商。

　　和技術(shù)演進(jìn)相伴而生的還有應(yīng)用市場(chǎng)的爆發(fā)。

　　前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《生物識(shí)別技術(shù)行業(yè)分析報(bào)告》顯示：2010年～2014年，中國(guó)生物識(shí)別市場(chǎng)平均增長(zhǎng)率保持在60%以上;到2020年，中國(guó)生物識(shí)別市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到300億元。

　　生物識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用也已經(jīng)從最初單一的安防領(lǐng)域擴(kuò)展到了通訊、支付、零售等多個(gè)領(lǐng)域。指紋、面部、虹膜、聲音等生物識(shí)別方式也不再相互排斥，而是相輔相成。

　　當(dāng)然，技術(shù)短板仍然存在。例如，面部識(shí)別在復(fù)雜場(chǎng)景下的識(shí)別準(zhǔn)確率會(huì)降低，穩(wěn)定性稍差;虹膜識(shí)別對(duì)于人體站距有苛刻要求，不能遠(yuǎn)距離識(shí)別;語(yǔ)音識(shí)別還容易受到雜音、噪音的影響，等等。

　　在這些仍待克服的技術(shù)問(wèn)題上，中國(guó)與歐美的先發(fā)國(guó)家站在同一起跑線上。而這些問(wèn)題的解決也不能一蹴而就，要依賴于計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

　　然而，可以預(yù)見(jiàn)的是，中國(guó)的生物識(shí)別技術(shù)及應(yīng)用將依托于自身這個(gè)廣闊而別具活力的市場(chǎng)迅猛發(fā)展。在這個(gè)擁有13億人口的大國(guó)中，身份認(rèn)證將隨之迎來(lái)新的突破。

　　6年沒(méi)帶過(guò)鑰匙

　　早在2003年，以山世光為核心技術(shù)人員的團(tuán)隊(duì)研發(fā)出的人臉識(shí)別系統(tǒng)就應(yīng)用于全國(guó)“兩會(huì)”安檢中，并獲得肯定。

　　而從安防角度切入生物識(shí)別，似乎是技術(shù)發(fā)展的必然。

　　在20世紀(jì)60年代，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和指紋識(shí)別技術(shù)的發(fā)展，美國(guó)聯(lián)邦調(diào)查局(FBI)開(kāi)始推動(dòng)指紋自動(dòng)認(rèn)證流程，實(shí)施自動(dòng)指紋比對(duì)。同一時(shí)期，為解決身份識(shí)別問(wèn)題，人臉識(shí)別、筆記識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別等一大批新的生物特征識(shí)別技術(shù)涌現(xiàn)了出來(lái)。

　　“指紋作為最早出現(xiàn)的識(shí)別技術(shù)，在特征比對(duì)以及算法上已經(jīng)非常成熟，但在應(yīng)用場(chǎng)景上，指紋、人臉、虹膜各有利弊。”生物識(shí)別產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟秘書(shū)長(zhǎng)孫哲南告訴記者。

　　2006年，當(dāng)時(shí)還未創(chuàng)立北京釋碼大華科技有限公司(以下簡(jiǎn)稱釋碼大華)的王曉鵬就在倫敦希斯羅機(jī)場(chǎng)，目睹了人來(lái)人往“刷眼”登機(jī)的新鮮場(chǎng)景。而在中國(guó)，他發(fā)現(xiàn)還要排隊(duì)等候人工安檢。

　　“不過(guò)，過(guò)去6年里，我已經(jīng)沒(méi)帶過(guò)鑰匙了。”王曉鵬對(duì)記者說(shuō)，借助釋碼大華核心的虹膜識(shí)別技術(shù)，他從家到辦公室穿過(guò)的每一扇門(mén)都可虹膜解鎖，甚至進(jìn)入電腦的“門(mén)”，也只需抬頭看一眼夾在屏幕上那個(gè)只有3cm的小攝像頭。

　　山世光告訴記者，在如今這波席卷全球的人工智能風(fēng)潮中，中國(guó)在生物識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域抓住了很多機(jī)會(huì)，其中的一些應(yīng)用場(chǎng)景甚至走在了世界前列。

　　比如成立于2012年的北京曠視科技有限公司(以下簡(jiǎn)稱曠視科技)，就將人臉識(shí)別技術(shù)應(yīng)用到了抓捕犯罪嫌疑人上，其為公安部門(mén)搭建的天眼系統(tǒng)，利用大數(shù)據(jù)和人臉識(shí)別技術(shù)，已成功抓捕了3000余名嫌疑犯。

　　“像這種應(yīng)用場(chǎng)景，識(shí)別技術(shù)的精準(zhǔn)度不能低于95%，而且還需要實(shí)時(shí)響應(yīng)，這對(duì)算法和計(jì)算能力的要求很高。”曠視科技副總裁謝憶楠告訴記者。

　　節(jié)省400萬(wàn)個(gè)小時(shí)的跑腿時(shí)間

　　謝憶楠清晰地記得，生物識(shí)別迎來(lái)新熱潮是從2014年開(kāi)始的。

　　2014年前后，工信部、公安部、國(guó)家工商總局聯(lián)合公布《電話“黑卡”治理專項(xiàng)行動(dòng)工作方案》，要求購(gòu)買(mǎi)手機(jī)卡必須實(shí)名制;國(guó)家網(wǎng)信辦隨后也全面推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)真實(shí)身份信息的管理。這給身份認(rèn)證行業(yè)帶來(lái)了新機(jī)遇。

　　比如銀行開(kāi)戶這件事，傳統(tǒng)金融機(jī)構(gòu)要求客戶必須持法定證件到柜臺(tái)辦理業(yè)務(wù)，由柜臺(tái)人員現(xiàn)場(chǎng)核對(duì)客戶證件身份信息，而互聯(lián)網(wǎng)金融的發(fā)展，則讓開(kāi)戶完全實(shí)現(xiàn)了線上處理。

　　“當(dāng)然，這也有一個(gè)過(guò)程。最初是通過(guò)上傳身份證正反面照片，進(jìn)行比對(duì)，現(xiàn)在也開(kāi)始采用人臉識(shí)別技術(shù)進(jìn)行身份認(rèn)證。線下可以實(shí)現(xiàn)刷臉支付，線上解決的是遠(yuǎn)程身份認(rèn)證問(wèn)題。”謝憶楠說(shuō)。

　　這其中的關(guān)鍵問(wèn)題在于，如何通過(guò)線上技術(shù)確認(rèn)線下操作的是本人而不是圖片或視頻。

　　騰訊優(yōu)圖實(shí)驗(yàn)室總監(jiān)黃飛躍告訴記者，為解決這一問(wèn)題，騰訊優(yōu)圖特意為微眾銀行設(shè)計(jì)了一個(gè)基于唇語(yǔ)識(shí)別的活體檢測(cè)技術(shù)。

　　“用戶錄視頻的時(shí)候，還要讀出當(dāng)時(shí)手機(jī)上提示的一段隨機(jī)數(shù)字，我們會(huì)結(jié)合他嘴唇的變化以及唇形的變化、語(yǔ)音等相關(guān)信息來(lái)確認(rèn)這是一個(gè)真實(shí)的人。” 他說(shuō)，其開(kāi)發(fā)的人臉核身技術(shù)，還提供給了百余家外部公司。

　　而從2017年9月開(kāi)始，支付寶陸續(xù)在各地試點(diǎn)推出線下門(mén)店刷臉支付，才真正打通線上線下，使生物識(shí)別成為熱點(diǎn)。

　　北京中科虹霸科技有限公司CEO馬力觀察到，銀行也開(kāi)始陸續(xù)探索生物識(shí)別技術(shù)在線上線下的應(yīng)用，“原來(lái)銀行總是說(shuō)自己網(wǎng)點(diǎn)多，如今紛紛成立實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)型升級(jí)，網(wǎng)點(diǎn)反倒成了負(fù)擔(dān)。”

　　事實(shí)上，包括招商銀行、農(nóng)業(yè)銀行在內(nèi)的多家銀行，都在2017年前后宣布在部分城市和網(wǎng)點(diǎn)上線ATM機(jī)“刷臉取款”功能。這一過(guò)程也是循序漸進(jìn)的，比如銀行設(shè)置的“刷臉取款”額度限制多為3000元。

　　“我們中國(guó)的用戶在‘互聯(lián)網(wǎng)+’的時(shí)代已經(jīng)被‘教育’過(guò)了，還是非常愿意去嘗試一些新鮮東西的。”山世光告訴記者，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)金融累積起來(lái)的龐大用戶群，也有利于生物識(shí)別技術(shù)開(kāi)發(fā)出新的應(yīng)用場(chǎng)景。

　　“刷臉政務(wù)”就是個(gè)例子。螞蟻金服公共服務(wù)事業(yè)部總經(jīng)理劉曉捷告訴記者，截至目前，全國(guó)范圍內(nèi)已有40余個(gè)城市開(kāi)通“刷臉政務(wù)”，875萬(wàn)人體驗(yàn)“刷臉政務(wù)”，節(jié)約跑腿和等待時(shí)間長(zhǎng)達(dá)400多萬(wàn)小時(shí)。

　　“在稅務(wù)、社保、公積金、交通繳罰等不同領(lǐng)域，‘刷臉’辦事正在全國(guó)范圍內(nèi)逐步推廣。”他說(shuō)。

　　智能硬件來(lái)襲

　　生物識(shí)別技術(shù)被公眾大范圍認(rèn)知，還有賴于智能手機(jī)對(duì)人臉識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用。

　　蘋(píng)果iPhone X摒棄了慣用的指紋識(shí)別Home鍵，而采用了Face ID人臉識(shí)別技術(shù)，被看作是新一代生物識(shí)別技術(shù)的第一槍。

　　“除了蘋(píng)果，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)很多手機(jī)廠商也開(kāi)始全面鋪開(kāi)人臉識(shí)別技術(shù)，包括小米、vivo、華為等品牌，都找過(guò)我們搭建人臉解鎖技術(shù)框架。”謝憶楠告訴記者。

　　而另一家手機(jī)廠商三星，選擇的是虹膜識(shí)別技術(shù)，其發(fā)布的Note7，讓虹膜識(shí)別業(yè)內(nèi)人士為之一振。“國(guó)美也推出了第一代虹膜手機(jī)，而國(guó)內(nèi)其他手機(jī)廠商也都已經(jīng)和我們有合作了。”馬力告訴記者。

　　與手機(jī)一樣火熱的，還有智能音箱。2014年，亞馬遜推出了搭載智能語(yǔ)音交互技術(shù)的音箱Echo，截至目前銷(xiāo)量已達(dá)近千萬(wàn)臺(tái)。而在國(guó)內(nèi)，京東聯(lián)合科大訊飛推出了叮咚音箱，聯(lián)想研制出聯(lián)想智能音箱，阿里巴巴開(kāi)發(fā)出天貓精靈，小米也有小米“小愛(ài)同學(xué)”音箱，喜馬拉雅FM推出了小雅AI音箱。

　　“物聯(lián)網(wǎng)和智能設(shè)備一直沒(méi)有很好的應(yīng)用，一臺(tái)洗衣機(jī)加個(gè)攝像頭變成所謂的智能洗衣機(jī)，這當(dāng)然沒(méi)人買(mǎi)。但是Echo能有這么大的銷(xiāo)量說(shuō)明這的確是用戶的真實(shí)需求，也給了行業(yè)很多信心。有問(wèn)題的不是市場(chǎng)需求，而是應(yīng)用產(chǎn)品。”獵豹移動(dòng)旗下公司獵戶星空首席科學(xué)家閔可銳告訴記者。

　　根據(jù)艾媒咨詢《2017上半年中國(guó)智能音箱市場(chǎng)專題研究報(bào)告》，2016年中國(guó)智能音箱銷(xiāo)售規(guī)模為1.36億元，預(yù)計(jì)2017年將達(dá)到2.01億元，增長(zhǎng)率為47.8%，而到2020年，智能音箱銷(xiāo)售規(guī)模將超過(guò)10億元。

　　獵戶星空也想從技術(shù)角度切入分一杯羹。閔可銳說(shuō)，圍繞語(yǔ)音交互，獵戶星空打造了一整套的技術(shù)，包括從前端信號(hào)處理到喚醒、語(yǔ)音識(shí)別到自然語(yǔ)言處理再到語(yǔ)音合成。

　　“我們的主要業(yè)務(wù)分別圍繞語(yǔ)音、視覺(jué)和硬件展開(kāi)，喜馬拉雅的小雅AI音箱使用的就是這一整套技術(shù)，小米AI音箱、小米電視等都使用了獵戶星空的語(yǔ)音合成以及遠(yuǎn)場(chǎng)語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)。”閔可銳告訴記者。

　　他認(rèn)為，隨著深度學(xué)習(xí)技術(shù)的發(fā)展，如今人臉識(shí)別和語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)，都能相互打通。

　　“圖像識(shí)別在準(zhǔn)確率上有很大提升，而音頻也可以看成是一個(gè)一維的圖像，它對(duì)應(yīng)的頻率也可以看成是一張圖，所以原來(lái)在圖像上應(yīng)用的識(shí)別技術(shù)就能轉(zhuǎn)到音頻識(shí)別上去。”閔可銳說(shuō)。

　　無(wú)感識(shí)別的未來(lái)

　　英國(guó)《每日郵報(bào)》2017年11月15日?qǐng)?bào)道，已有研究人員利用汗液中獨(dú)一無(wú)二的分子特性，在未來(lái)5到10年里，可以實(shí)現(xiàn)解鎖智能手機(jī)。

　　王曉鵬告訴記者，智能手機(jī)或其他可穿戴設(shè)備通過(guò)不斷學(xué)習(xí)汗液中的特定生物信息，以此建立起對(duì)使用者的識(shí)別能力，從而實(shí)現(xiàn)解鎖設(shè)備，這種想法是可以理解的。

　　實(shí)際上，生物識(shí)別不但在技術(shù)上具有互通性，在實(shí)際應(yīng)用中，不同生物識(shí)別技術(shù)也開(kāi)始走向相互融合的道路。

　　上海聚虹光電科技有限公司總經(jīng)理宮雅卓告訴記者，其給銀行提供的識(shí)別技術(shù)，就是虹膜、人臉二合一的方案。

　　“遠(yuǎn)距離可以使用人臉識(shí)別，近距離可以使用虹膜識(shí)別，兩者無(wú)縫切換。”宮雅卓說(shuō)，人臉識(shí)別最大的障礙在于防偽，而虹膜識(shí)別優(yōu)勢(shì)就是防偽，所以兩者相互結(jié)合，更為可靠和安全。

　　馬力則告訴記者，指紋識(shí)別成本低、效果好，也方便，因此也能與人臉識(shí)別、虹膜識(shí)別結(jié)合起來(lái)使用。

　　“如果在辦公室開(kāi)會(huì)，需要使用手機(jī)回復(fù)信息，與其舉著手機(jī)做人臉和虹膜識(shí)別，還不如直接指紋解鎖來(lái)得方便;但如果正在處理一份大額交易，舉起手機(jī)、抬頭識(shí)別就更能保證安全性了。”他說(shuō)。

　　在馬力看來(lái)，未來(lái)肯定是一個(gè)識(shí)別技術(shù)多模態(tài)發(fā)展的局面，人臉將成為基礎(chǔ)采集項(xiàng)，指紋和虹膜是可選項(xiàng)，根據(jù)不同的場(chǎng)景選擇不同的搭配。

　　王曉鵬對(duì)這種設(shè)想也頗為贊成，“以后去銀行辦卡，可以分A類(lèi)賬戶、B類(lèi)賬戶和C類(lèi)賬戶，這個(gè)采集虹膜，這個(gè)采集人臉，這個(gè)采集指紋，建立一套金融的超級(jí)應(yīng)用體系，那么銀行就不需要再設(shè)置數(shù)字密碼了。”

　　而當(dāng)提起生物識(shí)別的未來(lái)，謝憶楠的腦海里就會(huì)浮現(xiàn)出一個(gè)場(chǎng)景：

　　人們走進(jìn)商場(chǎng)，商家立馬能獲取消費(fèi)者購(gòu)物習(xí)慣和偏好，進(jìn)行有針對(duì)性的銷(xiāo)售，而消費(fèi)者也能獲取相應(yīng)的購(gòu)物券和店鋪推薦，看中某個(gè)商品直接拿走，所有的交易都在后臺(tái)默默進(jìn)行。

　　“這背后都依托于生物識(shí)別的準(zhǔn)確性，它是第一步。這也將會(huì)優(yōu)化整個(gè)商業(yè)流程，提升消費(fèi)體驗(yàn)。”謝憶楠說(shuō)。

　　這與研究人臉識(shí)別20年的山世光的想法不謀而合。

　　“無(wú)論是學(xué)術(shù)界，還是工業(yè)界，大家都希望從用戶完全配合，慢慢到中間狀態(tài)的無(wú)感配合，最后終極目標(biāo)是對(duì)完全不配合用戶的準(zhǔn)確識(shí)別。現(xiàn)在無(wú)感識(shí)別是我們努力的目標(biāo)，希望能做到與完全配合95%以上精度接近的水平。”山世光說(shuō)。