從指靜脈技術(shù)看生物識別應(yīng)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(nèi)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(nèi)蒙古高考考生須全部通過指靜脈驗(yàn)證才能入場參加考試。結(jié)合4月新聞報道的南京某銀行安裝指靜脈存取款一體機(jī)，以及去年2月日本廠商向蘭州銀行交付的指靜脈ATM機(jī)，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(shè)備，終于也像曾經(jīng)的指紋識別設(shè)備一樣，從高安全場景特殊應(yīng)用，逐步滲透了到百姓日常生活和工作當(dāng)中。

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

　　二．簡述指靜脈技術(shù)

　　指靜脈識別技術(shù)源于日立醫(yī)療機(jī)構(gòu)的研究項(xiàng)目。在該項(xiàng)目中，研究人員發(fā)現(xiàn)每個人經(jīng)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(jìn)行身份認(rèn)證創(chuàng)造了條件。經(jīng)過10余年的優(yōu)化完善，日立將該技術(shù)固化到指靜脈識別模塊中，并進(jìn)行全球推廣。前文提到的指靜脈ATM機(jī)、指靜脈錄入儀，以及我們在日常項(xiàng)目中用到的指靜脈門禁、考勤設(shè)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(shù)的發(fā)明者，也代表了當(dāng)前全球指靜脈識別技術(shù)的最高水平。

　　與指紋等傳統(tǒng)生物識別技術(shù)相比，指靜脈技術(shù)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(nèi)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(dǎo)致指紋無法識別的情況；指靜脈圖像要求必須有血流經(jīng)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(nèi)部特征識別，且必須是活體識別的技術(shù)，我們稱之為第二代生物識別技術(shù)。與指靜脈具有同樣特點(diǎn)的，還包括虹膜識別。在客戶交流和產(chǎn)品推廣中發(fā)現(xiàn)，指靜脈、虹膜一類的高端生物識別技術(shù)產(chǎn)品，往往被安裝在核心防護(hù)區(qū)，以及高層領(lǐng)導(dǎo)辦公室，既加強(qiáng)安全級別，也可以方便領(lǐng)導(dǎo)使用，彰顯高端氣質(zhì)。對于高層領(lǐng)導(dǎo)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(chǎn)生排斥感和一定程度的恐懼感，因而在高端應(yīng)用場景，指靜脈似乎比虹膜更易于推廣。

　　指靜脈雖然在技術(shù)上與指紋相比有很大優(yōu)勢，但其體積比指紋識別設(shè)備大,價格也要高一些，使得指靜脈在短時間內(nèi)仍將以項(xiàng)目亮點(diǎn)和賣點(diǎn)的形象出現(xiàn)，較少有機(jī)會遇到像指紋識別設(shè)備一樣大規(guī)模的批量應(yīng)用。加之指紋識別已經(jīng)從最早的高安全防范，逐步進(jìn)化為日常生活工具，向手機(jī)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(shí)上，各種生物識別技術(shù)都有其應(yīng)用特點(diǎn)和匹配的場景，彼此往往是互為補(bǔ)充關(guān)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(yàn)和接受度比較好，而且設(shè)備成本低，適合作為日常工作生活中用到的生物識別技術(shù)進(jìn)行推廣，馬云刷臉支付就是其中典型的應(yīng)用。我們最早接觸虹膜技術(shù)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(shù)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(yīng)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(shù)要困難一些。

　　三．指靜脈的應(yīng)用

　　雖然指靜脈識別技術(shù)在日常生活中的應(yīng)用還處于起始階段，但在專業(yè)安防領(lǐng)域，已經(jīng)有越來越多的用戶看到其巨大的技術(shù)優(yōu)勢和發(fā)展?jié)摿?，在很多?dān)心指紋識別技術(shù)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(shù)。

　　在某省銀行門禁系統(tǒng)改造項(xiàng)目中，金庫和槍械庫是防范的重點(diǎn)，用戶考慮到指紋可能產(chǎn)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(shù)，取得了良好的效果。

　　駕?？荚囅到y(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(shí)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(jī)關(guān)的權(quán)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(shù)采用身體內(nèi)部特征，不可復(fù)制的特點(diǎn)，已經(jīng)有一些駕校在評估用指靜脈替代指紋作為實(shí)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(rèn)證有嚴(yán)格要求的重要領(lǐng)域。在某安檢項(xiàng)目中，單一的生物識別技術(shù)已經(jīng)無法滿足客戶需求，安防行業(yè)龍頭企業(yè)?？低晳{借強(qiáng)大的視頻監(jiān)控技術(shù)，品類齊全的攝像機(jī)，以及高端生物識別技術(shù)，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(xiàng)目采用證件識別、生物識別、視頻分析識別等多重認(rèn)證方式，實(shí)現(xiàn)身份確認(rèn)、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(zhǔn)確性和效率，得到了用戶的認(rèn)可和好評。

　　四．互聯(lián)網(wǎng)+生物識別

　　在以邊檢通道為代表的諸多集成項(xiàng)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(shù)，而是一個更安全、更便捷、更可控的應(yīng)用環(huán)境。生物識別技術(shù)與報警、門禁、監(jiān)控等傳統(tǒng)防范技術(shù)一樣，只是手段和工具，解決用戶關(guān)切的問題，滿足客戶需求，才是整套系統(tǒng)最核心的目標(biāo)。在公共安全防范領(lǐng)域，指紋、指靜脈等生物識別技術(shù)，與門禁、報警、監(jiān)控等傳統(tǒng)防范技術(shù)，加上平臺統(tǒng)一管理，并與大數(shù)據(jù)，互聯(lián)網(wǎng)+相結(jié)合，構(gòu)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(wǎng)+的時代，當(dāng)傳統(tǒng)生物識別與云計算，大數(shù)據(jù)相結(jié)合，將對原有的技術(shù)方案、推廣模式，乃至業(yè)務(wù)模式產(chǎn)生顛覆性的影響。以近來風(fēng)頭正勁的Face++為例，該產(chǎn)品通過云計算平臺對人臉數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比對，極大的擴(kuò)展了樣本數(shù)據(jù)，提高了識別準(zhǔn)確率，將傳統(tǒng)單機(jī)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(jīng)超過人眼識別率。與此同時，由于采用云計算方式，該應(yīng)用對前端設(shè)備自身的運(yùn)算能力要求非常低，可以大幅降低前端設(shè)備成本，為產(chǎn)品進(jìn)入更多應(yīng)用場景，形成規(guī)模化應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)，并形成“優(yōu)化算法，提高準(zhǔn)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(shè)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(yùn)算能力的技術(shù)。與互聯(lián)網(wǎng)+相結(jié)合的生物識別技術(shù)，將與視頻智能分析技術(shù)，傳統(tǒng)門禁、報警事件觸發(fā)進(jìn)一步融合，形成更智能、更準(zhǔn)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海康威視安檢人員通道項(xiàng)目，已經(jīng)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(yīng)用，形成指靜脈與人臉識別相復(fù)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(yīng)用前景。

　　五．結(jié)語

　　從指靜脈唯一性的發(fā)現(xiàn)，到指靜脈識別技術(shù)的發(fā)明，成熟，推廣應(yīng)用，再結(jié)合人臉識別技術(shù)基于云計算的演變，我們可以清晰的看到生物識別技術(shù)從出生到成熟的發(fā)展路徑。在這些生物識別技術(shù)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(chǔ)技術(shù)的成熟穩(wěn)定創(chuàng)造了非常多的應(yīng)用場景，促進(jìn)了技術(shù)的完善和進(jìn)步。另一方面，互聯(lián)網(wǎng)+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(shù)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(wǎng)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(yīng)用體驗(yàn)的同時，切實(shí)提升重點(diǎn)場景的安全防范級別，生物識別技術(shù)必將取得更加迅速的發(fā)展。