文/的盧深視  崔哲

　　2012年至今，智能門鎖市場不斷擴大，消費者的選擇范圍也越來越大，從簡單的密碼鎖，到指紋鎖，再到集成聲紋、虹膜、人臉等多種生物識別技術(shù)的門鎖，智能化不斷將智能門鎖推往新的技術(shù)高度。

　　門鎖領(lǐng)域智能化發(fā)展已久，相較于其他智能家居設(shè)備，可謂是最早進入消費者視野的產(chǎn)品。2012年前后，專業(yè)智能鎖企業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)在門鎖領(lǐng)域異軍突起，吸引了傳統(tǒng)鎖廠、安防大咖、家電巨頭、通訊數(shù)碼、家居建材等領(lǐng)域的廠商相繼入局。門鎖廠商一致認為，只有能夠真正帶來體驗升級的革新產(chǎn)品，才能撬動整個市場，實現(xiàn)應(yīng)用場景升級，滿足常態(tài)化建設(shè)以及使用。

　　為了快速占領(lǐng)這一藍海市場，廠商們使出渾身解數(shù)，將指紋等多種生物識別技術(shù)集成至智能門鎖中，希望通過智能化體驗占領(lǐng)用戶心智，讓消費者切實感受智能門鎖帶來的便捷。

　　發(fā)展近10年，智能門鎖成為新家庭的首選門鎖。然而，技術(shù)紛繁復(fù)雜，門鎖廠商對于諸多生物識別技術(shù)了解不夠深入，往往會導(dǎo)致選擇的智能門鎖開鎖方案不合需求，消費者購買后實際體驗遠遠小于預(yù)期，這對行業(yè)發(fā)展極為不利!智能生物識別技術(shù)，門鎖廠商到底該選哪一種?

　　01 常見生物識別技術(shù)剖析

　　常見的生物識別技術(shù)有人臉識別、指紋識別、靜脈識別、虹膜識別、眼紋識別、聲紋識別，都是通過對人獨有的生物特征點的唯一性來進行比對以確定用戶身份：

　　指紋識別不僅被選擇在門鎖上使用，在考勤打卡、手機支付等領(lǐng)域也被普遍使用，是目前較為被信賴的安全支付技術(shù);虹膜識別、眼紋識別在以往認知中主要使用在機密等級較高的場所，也曾被用于手機安全支付領(lǐng)域，但未普及;聲紋識別作為新興技術(shù)在消費領(lǐng)域應(yīng)用不及以上技術(shù)豐富，但是在安防公安等場景也有著極大發(fā)揮空間。

　　而人臉識別技術(shù)從2015年進入爆發(fā)期，五年來深度下沉各個領(lǐng)域，智慧交通、智慧安防、新零售等場景都能見到人臉識別技術(shù)的身影，蘋果公司將人臉識別集成至iPhone手機中，更是掀起了全球智能制造廠商推出具有人臉識別功能產(chǎn)品的熱潮，門鎖廠商也不例外。

　　以上幾種生物識別技術(shù)各有千秋，圍繞智能門鎖這一具體場景的唯一性、是否無感、作用距離、魯棒性、安全性五個評價維度，可進行如下比較：

　　02 后疫情時代，無接觸身份識別或成趨勢

　　不久前，廣州市疾病預(yù)防控制中心對新型冠狀病毒的肺炎疫情監(jiān)測中，在一名確診患者家中門把手上發(fā)現(xiàn)了新型冠狀病毒的核酸。而居家生活中，進出家門人們難免會接觸到門把手，在疫情形勢仍然嚴峻的當下，避免各類接觸才能更好保障自身健康安全。非接觸式的智能門鎖呼之欲出，人臉識別技術(shù)被業(yè)界認為是非接觸開鎖的最佳方案。

　　根據(jù)硬件和算法，人臉識別可分為二維人臉識別和三維人臉識別。目前，在人臉識別領(lǐng)域應(yīng)用較多的為二維技術(shù)，但是基于二維技術(shù)的產(chǎn)品在可靠性、準確性、安全性、魯棒性方面不足，以及存在容易被低成本攻擊手段攻擊，受光照影響大等弊端，無法有效滿足需求。

　　三維機器視覺技術(shù)由于其比二維多了一個維度的信息，因此既可以拓展二維的應(yīng)用范圍，又可以完成二維無法做到的“痛點型應(yīng)用”。同時，三維機器視覺技術(shù)相較于傳統(tǒng)二維視覺，具有極高安全級別的防作偽優(yōu)勢，可以抵抗照片、面具、頭模等多種攻擊手段。

　　03 基于三維視覺技術(shù)實現(xiàn)智能門鎖應(yīng)用方案

　　三維視覺人臉識別技術(shù)被業(yè)界普遍認為是符合智能門鎖應(yīng)用場景的最佳識別開鎖技術(shù)。

　　一般而言，基于三維視覺結(jié)構(gòu)光技術(shù)的人臉識別(3D-FaceID)智能門鎖解決方案的模組包含3D結(jié)構(gòu)光、紅外攝像頭和專為3D模組定制的低功耗AI芯片，同時結(jié)構(gòu)光技術(shù)支持億萬大庫下3D人臉數(shù)據(jù)驗證的人臉識別算法及活體檢測技術(shù)，性能優(yōu)越，可以為門鎖廠商提供高可靠性的解決方案，實現(xiàn)人臉錄入、人臉檢測、質(zhì)量分析、活體檢測、人臉識別等多種功能。

　　3D-FaceID智能人臉識別模組具有極快的識別速度，可以在小于1秒的時間內(nèi)快速無感解鎖通行?；谌S機器視覺的優(yōu)勢，其具有良好的視場角，識別范圍從水平50度到垂直70度，從1米的兒童到2米的成人，都可以輕松識別通過。同時，主動式紅外泛光燈可以在強光、逆光或黑暗的樓道下里也能夠精準識別人臉，全天候無差別地保障住戶安全，擁有極高的便捷性。為了契合智能門鎖使用場景，模組會采用專為3D相機設(shè)計的超低功耗AI芯片，具有強大的NPU算力，平均功耗小于1W，單次充電可以使用長達1年時間。

　　3D-FaceID人臉識別智能門鎖解決方案可以為門鎖企業(yè)帶來極致性能用戶體驗，同時還能降低成本、縮短開發(fā)周期。以下為3D-FaceID人臉識別智能門鎖解決方案框架圖及說明：

　　3D-FaceID人臉識別智能門鎖解決方案在硬件上主要由3D結(jié)構(gòu)光模組和AI智能芯片兩部分組成。3D結(jié)構(gòu)光模組采用高精度的激光投射器和專業(yè)定制的鏡頭，可以獲取最佳的深度信息。選用的AI智能芯片是專為3D結(jié)構(gòu)光相機設(shè)計的一款高性能/低功耗的芯片，具有強大的NPU算力，可以為活體檢測、臉識別等算法提供完美加速。軟件部分主要由ISP圖像處理、深度恢復(fù)、3D活體檢測、3D人臉識別等幾部分組成。

　　基于百億量級的3D人臉數(shù)據(jù)進行優(yōu)化和測試，3D-FaceID人臉識別智能門鎖解決方案可以達到行業(yè)最佳的檢測效果和識別準確率。

　　核心技術(shù)優(yōu)勢：3D-FaceID人臉識別智能門鎖解決方案

　　極速無感人臉識別， 檢測時間小于1秒;

　　3D活體檢測，拒絕照片/視頻/3D面具等攻擊;

　　寬視場角，支持不同身高的人正常通行;

　　超低功耗，通行時平均功耗小于1W，單次充電可以使用長達1年時間;

　　接近傳感，支持人員近距離觸發(fā)，更加智能工作;

　　光照影響小，夜晚等光照較差環(huán)境正常使用。

　　04“安全+性價比”將是智能門鎖的發(fā)展趨勢

　　作為家庭安全守護第一關(guān)，門鎖的重要性不言而喻。采用人臉識別的智能門鎖，對于識別精度有著更高的要求。3D結(jié)構(gòu)光技術(shù)可以完全滿足高安全性需求?；诮Y(jié)構(gòu)光原理，可還原人臉高精度3D細節(jié)信息，通過人臉立體尺寸信息精準辨識人員身份，同時能有效抵御二維和三維攻擊。

　　除此之外，利用3D數(shù)據(jù)的豐富性優(yōu)勢，該方案在逆光、暗光、大角度情況下均能達到良好的使用體驗。受光照干擾小，室內(nèi)室外、白天黑夜情況都能正常使用，適合門鎖各類環(huán)境。

　　然而現(xiàn)階段3D視覺行業(yè)仍存在關(guān)鍵突破點：生產(chǎn)制造產(chǎn)業(yè)鏈匹配不完善，以及大規(guī)模應(yīng)用的成本問題。

　　三維視覺產(chǎn)業(yè)鏈涵蓋核心器件、模組裝配、像機成像系統(tǒng)設(shè)計、算法、感知技術(shù)方案與模塊、終端產(chǎn)品與行業(yè)方案七個環(huán)節(jié)，由于三維機器視覺仍屬于較前沿的技術(shù)，供應(yīng)鏈匹配上存在技術(shù)難度高、標準不統(tǒng)一等諸多問題，整合產(chǎn)業(yè)鏈是3D視覺產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的必要路徑。

　　從實踐經(jīng)驗而言，影響3D像機成本的因素，除了BOM和規(guī)模因素，其受良率、裝配、算法這三方面影響也非常巨大，在實際生產(chǎn)應(yīng)用環(huán)節(jié)不可忽略，結(jié)構(gòu)裝配、應(yīng)力、熱傳導(dǎo)等因素對于整機性能的影響也是至關(guān)重要。通過掌握相機模組核心技術(shù)能夠降低對器件規(guī)格及一致性的要求，降低裝配精度與成本，并提升良率，最終實現(xiàn)低成本。