从指静脉技术看生物识别应用的发展

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　　一.前言

　　2015年7月，一则来自高考考场的新闻吸引了安防业内人士的眼球：据《法制晚报》报道，为防替考行为发生，今年内蒙古高考考生须全部通过指静脉验证才能入场参加考试。结合4月新闻报道的南京某银行安装指静脉存取款一体机，以及去年2月日本厂商向兰州银行交付的指静脉ATM机，同行不禁感慨：以往向金库、监狱、高端办公室主推的指静脉识别设备，终于也像曾经的指纹识别设备一样，从高安全场景特殊应用，逐步渗透了到百姓日常生活和工作当中。

　　指静脉技术是什么?它和指纹有什么区别?会不会替代指纹应用?本文将带着这些问题，结合生物识别技术的发展方向，做一些初步的探讨。

　　二.简述指静脉技术

　　指静脉识别技术源于日立医疗机构的研究项目。在该项目中，研究人员发现每个人经过近红外线照射获得的手指静脉图像都不相同，从而为基于手指静脉进行身份认证创造了条件。经过10余年的优化完善，日立将该技术固化到指静脉识别模块中，并进行全球推广。前文提到的指静脉ATM机、指静脉录入仪，以及我们在日常项目中用到的指静脉门禁、考勤设备，很多都是基于日立指静脉模块开发的。日立作为这一技术的发明者，也代表了当前全球指静脉识别技术的最高水平。

　　与指纹等传统生物识别技术相比，指静脉技术有非常显著的优势。指静脉识读依据是采用近红外线照射手指血管获得的静脉图像，是不会外泄的身体内部特征，因而不会像指纹一样被轻易提取，也不存在工作中不慎划破手指、表皮破损导致指纹无法识别的情况;指静脉图像要求必须有血流经过，从而保证指静脉是绝对意义上的活体识别。

　　像这种依托身体内部特征识别，且必须是活体识别的技术，我们称之为第二代生物识别技术。与指静脉具有同样特点的，还包括虹膜识别。在客户交流和产品推广中发现，指静脉、虹膜一类的高端生物识别技术产品，往往被安装在核心防护区，以及高层领导办公室，既加强安全级别，也可以方便领导使用，彰显高端气质。对于高层领导来说，指静脉这种“伸手即按”的使用方式和传统指纹识别非常接近，而虹膜识别需要扫描眼睛，容易让人产生排斥感和一定程度的恐惧感，因而在高端应用场景，指静脉似乎比虹膜更易于推广。

　　指静脉虽然在技术上与指纹相比有很大优势，但其体积比指纹识别设备大,价格也要高一些，使得指静脉在短时间内仍将以项目亮点和卖点的形象出现，较少有机会遇到像指纹识别设备一样大规模的批量应用。加之指纹识别已经从最早的高安全防范，逐步进化为日常生活工具，向手机解锁、指纹门锁等更接近民用化的方向发展，指静脉要在近期完成对指纹的升级替代，难度还是比较大的。

　　事实上，各种生物识别技术都有其应用特点和匹配的场景，彼此往往是互为补充关系。指纹和人脸识别虽然安全级别上没有虹膜、指静脉高，但用户体验和接受度比较好，而且设备成本低，适合作为日常工作生活中用到的生物识别技术进行推广，马云刷脸支付就是其中典型的应用。我们最早接触虹膜技术很多都是在电影大片里面，这也恰恰表明高规格、高安全的生物识别技术价值和附加值都更高，更适合在对安全级别要求很高的场景中应用，日常场景中虽然可以用，但推广难度会比指纹等常见技术要困难一些。

　　三.指静脉的应用

　　虽然指静脉识别技术在日常生活中的应用还处于起始阶段，但在专业安防领域，已经有越来越多的用户看到其巨大的技术优势和发展潜力，在很多担心指纹识别技术安全级别不够，或需要更高规格防范的场景，均采用了指静脉识别技术。

　　在某省银行门禁系统改造项目中，金库和枪械库是防范的重点，用户考虑到指纹可能产生造假、识别率降低等异常情况，为安全起见，全套系统均采用了指静脉识别技术，取得了良好的效果。

　　驾校考试系统是最早引入指纹识别的考试系统之一，目前不仅在理论考试需要录入指纹，有些地区在实际操作考试中也要求核对指纹信息。如果驾考系统被指纹膜、假指纹渗透，不仅损害了颁证机关的权威性，也会给道路交通埋下安全隐患。正是看到了指静脉技术采用身体内部特征，不可复制的特点，已经有一些驾校在评估用指静脉替代指纹作为实际操作考试身份识别的可行性。

　　除了金库、监狱等高安全防范等级的场景外，安检和边检也是对身份认证有严格要求的重要领域。在某安检项目中，单一的生物识别技术已经无法满足客户需求，安防行业龙头企业海康威视凭借强大的视频监控技术，品类齐全的摄像机，以及高端生物识别技术，为客户配备了一套集成Smart IPC、指静脉识别、身份证读卡、液晶屏显示的人员通道。该项目采用证件识别、生物识别、视频分析识别等多重认证方式，实现身份确认、刷卡抓拍照片、人员信息与监控图像叠加、后台名单比对等功能，将门禁出入口系统、安检系统、视频监控系统在同一套平台中高度集成，统一管理，极大的提高了安检工作的准确性和效率，得到了用户的认可和好评。

　　四.互联网+生物识别

　　在以边检通道为代表的诸多集成项目中，我们深切的感受到用户真正需要的并不是单一的生物识别技术，而是一个更安全、更便捷、更可控的应用环境。生物识别技术与报警、门禁、监控等传统防范技术一样，只是手段和工具，解决用户关切的问题，满足客户需求，才是整套系统最核心的目标。在公共安全防范领域，指纹、指静脉等生物识别技术，与门禁、报警、监控等传统防范技术，加上平台统一管理，并与大数据，互联网+相结合，构建真正安全、便捷的防范和识别体系，将会是未来生物识别和安防系统重要的发展方向。

　　在互联网+的时代，当传统生物识别与云计算，大数据相结合，将对原有的技术方案、推广模式，乃至业务模式产生颠覆性的影响。以近来风头正劲的Face++为例，该产品通过云计算平台对人脸数据进行分析比对，极大的扩展了样本数据，提高了识别准确率，将传统单机方式人脸识别率的85%左右提升到了接近98%，甚至有报道称已经超过人眼识别率。与此同时，由于采用云计算方式，该应用对前端设备自身的运算能力要求非常低，可以大幅降低前端设备成本，为产品进入更多应用场景，形成规模化应用奠定了基础，并形成“优化算法，提高准确率，降低成本”的良性循环。

　　可以想见，基于云计算提高算法可靠性，降低前端设备成本的模式不止适用于人脸识别，也同样适用于指纹、指静脉，乃至视频智能分析等众多要求较高运算能力的技术。与互联网+相结合的生物识别技术，将与视频智能分析技术，传统门禁、报警事件触发进一步融合，形成更智能、更准确、更有特色的解决方案，从而满足用户在不同场景，对不同安全防范级别的要求。

　　回到我们前面提到的海康威视安检人员通道项目，已经有客户提出除了集成的指静脉识别功能，还要基于人员通道上叠加的Smart IPC对接Face++应用，形成指静脉与人脸识别相复核的高安全边检通道方案。该方案的最终落地，无论对于边检人员识别管控，还是企业自身安防和考勤，都会有非常广阔的应用前景。

　　五.结语

　　从指静脉唯一性的发现，到指静脉识别技术的发明，成熟，推广应用，再结合人脸识别技术基于云计算的演变，我们可以清晰的看到生物识别技术从出生到成熟的发展路径。在这些生物识别技术从破土而出到人尽皆知的过程中，安防行业是其重要的成长环境，为基础技术的成熟稳定创造了非常多的应用场景，促进了技术的完善和进步。另一方面，互联网+和云计算的发展，则是整个社会的大环境，不仅影响着生物识别技术的发展方向，更影响着整个安防行业，乃至IT行业的发展方向。

　　我们相信，依托互联网发展大环境，聚焦满足最终用户需求的小场景，在不断优化应用体验的同时，切实提升重点场景的安全防范级别，生物识别技术必将取得更加迅速的发展。

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