隨著(zhù)生物識別技術(shù)在智能手機找到新的一片天,并拓展到更廣泛的移動(dòng)或商務(wù)應用,加上用戶(hù)對于設備內部信息安全的要求日益提高,刺激業(yè)者導入多重因素的生物識別驗證,進(jìn)一步驅動(dòng)生物識別市場(chǎng)蓬勃發(fā)展…電子實(shí)驗模塊
近幾年,有許多的“舊”科技,因技術(shù)的突破或是某個(gè)產(chǎn)業(yè)的導入,而再度從人們的記憶深處被意識到,例如虛擬現實(shí)(VR)、增強現實(shí)(AR)、人工智能(AI)…等。近期又有一項技術(shù),因智能手機業(yè)者的采納,迎來(lái)一波新的應用高潮,甚至將從智能手機出發(fā),拓展到其他移動(dòng)設備或消費性電子領(lǐng)域,不僅為消費性市場(chǎng)帶來(lái)新的商機,也為相關(guān)半導體業(yè)者迎來(lái)春燕,這項技術(shù)就是——生物識別(Biometric)。
生物識別技術(shù)是透過(guò)計算機與光學(xué)、聲學(xué)、生物傳感器和生物統計學(xué)原理等高科技手段密切結合,利用人體固有的生理特性(如指紋、人臉、虹膜、指靜脈等)和行為特征(如筆跡、聲音、步態(tài)等)來(lái)進(jìn)行個(gè)人身份的鑒定。事實(shí)上,生物識別技術(shù)尤其指紋識別,早被一些企業(yè)單位用于“重要區域”的門(mén)禁系統,但2013年蘋(píng)果(Apple)iPhone 5采用指紋掃描搭配Touch ID安全協(xié)議后,其他智能手機業(yè)者如三星(Samsung)紛紛跟進(jìn),使指紋識別技術(shù)率先進(jìn)到智能手機系統。
接下來(lái),三星在今年4月推出的Galaxy S8,整合臉部識別技術(shù),以及虹膜識別、指紋掃描等生物識別技術(shù)。而今年蘋(píng)果 iPhone問(wèn)世10周年紀念旗艦機種X以臉部識別Face ID取代過(guò)去的指紋識別,更讓生物識別市場(chǎng)為之沸騰。不僅如此,阿里無(wú)人商店帶動(dòng)的刷臉購物,也讓生物識別技術(shù)朝商務(wù)應用拓展。
爆紅!市場(chǎng)前景可期
隨著(zhù)生物識別技術(shù)在智能手機找到新的一片天,并逐漸將“勢力范圍”拓展到智能手機以外的移動(dòng)設備或商務(wù)應用,生物識別技術(shù)的市場(chǎng)發(fā)展也較過(guò)去更加蓬勃。不僅市調單位的調查結果積極正面,半導體業(yè)者也摩拳擦掌,準備搶攻越來(lái)越大的商機大餅。
在智能手機方面,根據Acuity Market Intelligence的調查,2017年有近三分之二的新款智能手機具有生物識別能力,不僅如此,該單位并預測包括智能手機、可穿戴設備與平板電腦上的移動(dòng)生物識別市場(chǎng)年營(yíng)收將從2016年的65億美元成長(cháng)至2022年的506億美元,年復合成長(cháng)率接近41%。即使市場(chǎng)對于生物識別技術(shù)的隱私及安全性仍有隱憂(yōu),但2017年底前,全球具備生物識別的移動(dòng)設備數將高達19億臺,加上目前Android系統智能手機的指紋識別功能已開(kāi)始從旗艦型機種下放至中低階產(chǎn)品,預計2019年生物識別技術(shù)在智能手機的滲透率將達100%。因此可預期2022年,全球內建生物識別的移動(dòng)設備可望達到55億臺,此時(shí),可穿戴設備與平板電腦生物識別技術(shù)的普及率也將達100%。
內建生物識別移動(dòng)設備市場(chǎng)占有率預估(來(lái)源:Acuity Market Intelligence)
即使生物識別技術(shù)早已被應用在非消費性市場(chǎng),但目前全球生物識別主要應用的確是在手機等消費性電子領(lǐng)域,其次才是金融與安全應用。ABI Research表示,生物識別市場(chǎng)的成長(cháng)動(dòng)能主要來(lái)自智能手機的嵌入式指紋傳感器,在手機等移動(dòng)設備市場(chǎng)帶動(dòng)下,2016年全球指紋識別傳感器出貨量約為7.8億顆,占整體生物識別傳感器出貨量的96%,預估2021年,指紋識別傳感器出貨量將上看20億顆。
隨著(zhù)手機大廠(chǎng)將其他生物識別技術(shù)整合至智能手機中,未來(lái)整體生物識別傳感器市場(chǎng)規??赏@著(zhù)成長(cháng)。預期從2017年到2020年的4年間,全球生物識別傳感器出貨量年復合成長(cháng)率(CAGR)可達31.2%,2020年整體市場(chǎng)規模將較2015年成長(cháng)約4.9倍。
生物識別市場(chǎng)快速成長(cháng)的原因,高通分析,目前常用的生物識別機制包括虹膜與指紋,未來(lái)包括臉部與語(yǔ)音驗證也會(huì )逐漸普及。這是由于用戶(hù)設備中儲存的數據越來(lái)越多,包括用戶(hù)數據、電影、音樂(lè )、圖片,以及移動(dòng)銀行、移動(dòng)支付等重要應用程序(App)所產(chǎn)生的信息。因此要能快速且穩健地解鎖這些數據以供使用就變得非常重要,再加上目前只透過(guò)密碼的防護措施已無(wú)法提供足夠的保護,進(jìn)一步促使生物識別的應用日漸廣泛。
另外,生物識別還能協(xié)助確認設備本身,以及設備收到輸入指令的安全性。例如沒(méi)有屏幕的智能麥克風(fēng),如果想要驗證用戶(hù)的身份,如只允許你自己輸入語(yǔ)音進(jìn)行上網(wǎng)購物,其他人不行,那么就必須配備生物識別機制。此外,連網(wǎng)保全攝影機可用虹膜或臉部識別機制,只對符合特征的人提供權限。
可以想見(jiàn),未來(lái)需要的是多重因素的生物識別驗證,尤其是移動(dòng)支付功能日漸普及之后,用戶(hù)對于移動(dòng)設備內部信息安全的需求,將更加高漲。至于什么時(shí)機會(huì )用到多重因素驗證則要看情境而定,例如具高價(jià)值的銀行交易就需要多種類(lèi)型的驗證,如虹膜與指紋;當然有些情況仍只需一種驗證機制,例如手機解鎖。但無(wú)論何種移動(dòng)設備的使用情境,設備儲存的數據要能更安全無(wú)虞,將刺激業(yè)者導入更多樣的生物識別功能,進(jìn)一步驅動(dòng)生物識別市場(chǎng)的持續成長(cháng)。
2021年生物識別市值將達300億美元 (來(lái)源:科技政策研究與信息中心;單位:10億美元)
科技日新月異功不可沒(méi)
其實(shí),生物識別技術(shù)早已出現,何以到此時(shí)才開(kāi)始大鳴大放?索喜科技(Socionext)戰略銷(xiāo)售組銷(xiāo)售部項目總監顏國榮認為,從技術(shù)本身的發(fā)展來(lái)看,生物識別技術(shù)現階段能夠再度躍起歸因于各式各樣科技的進(jìn)步,例如攝影鏡頭影像畫(huà)質(zhì)的再提升、圖像處理相關(guān)芯片的效能再提高,以及識別算法的新進(jìn)展,都是讓生物識別技術(shù)得以獲得市場(chǎng)重視的原因。
舉例來(lái)說(shuō),電視機目前主流畫(huà)質(zhì)來(lái)到4K,8K電視也有業(yè)者已發(fā)布產(chǎn)品,但是8K機種目前的出貨量仍偏低,現階段唯有2020年日本東京奧運時(shí)會(huì )運用8K畫(huà)質(zhì)傳遞影像。索喜科技總裁暨首席營(yíng)運官井上周說(shuō)明,4K電視剛推出市場(chǎng)時(shí),日本消費者最為驚訝的是,一些女藝人臉部的“歲月痕跡”幾乎無(wú)所遁形,讓消費體會(huì )到高畫(huà)質(zhì)電視的“犀利”,也因此業(yè)者順勢接著(zhù)發(fā)展8K影像。
不過(guò),井上周也指出,8K畫(huà)質(zhì)對于消費者的眼睛來(lái)說(shuō)已達“極限”,接下來(lái)的16K畫(huà)質(zhì)對于消費者眼睛來(lái)說(shuō),已經(jīng)看不出有什么樣的差別,但是,8K畫(huà)質(zhì)卻能助力生物識別技術(shù),尤其臉部識別,進(jìn)一步提高識別精準度。換句話(huà)說(shuō),要提升臉部識別的精確度,高畫(huà)質(zhì)影像的發(fā)展勢不可免。
不僅如此,5G移動(dòng)通訊、云端架構與算法的推進(jìn),也讓生物識別技術(shù)能在與安全相關(guān)的市場(chǎng)站穩腳步。井上周表示,5G通訊技術(shù)將實(shí)現機器對機器(M2M)、物連物的愿景,此時(shí)收集的龐大信息量中,有很多很有可能是無(wú)效、或是多余的信息。此時(shí),如此龐大的信息量就必須透過(guò)5G網(wǎng)絡(luò )送往云端進(jìn)行處理及整合。如此一來(lái),將能迅速將正確的識別數據傳送回前端設備,藉此提升人臉識別與其他生物識別技術(shù)的精確性。
AI強化生物識別技術(shù)準確度
除上述提到的更高分辨率、更快速網(wǎng)絡(luò )外,云端內建的算法,也是提高生物識別技術(shù)精確度不可或缺的工具。
高通表示,當前的生物識別已運用以深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )(DNN)所建構的人工智能技術(shù)(AI)。舉例來(lái)說(shuō),3D臉部識別與語(yǔ)音驗證等生物特征識別機制都是采用DNN技術(shù),讓不該放行卻通過(guò)的接受誤差率(FAR)壓到極低的水平。
顏國榮則強調,人工智能具備強大的演算能力,而該技術(shù)的進(jìn)展也讓其開(kāi)始進(jìn)入到各種應用領(lǐng)域。生物識別技術(shù)對于算法的要求也相當的高,因此勢必可以看到生物識別技術(shù)借重人工智能算法提高識別的效率與精準性。
簡(jiǎn)易、快速、安全 缺一不可
生物識別被使用的原因除了消費者或企業(yè)對于信息安全方面的重視外,在使用時(shí)無(wú)須復雜的程序,以及的確具備較高的防護效果,都是關(guān)鍵因素。高通表示,不論設備上所使用的是何種生物識別功能,也無(wú)論設備屬于何種類(lèi)型,生物識別解決方案都該具備執行流程簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)易、能夠快速完成等特性。其中,低延遲的特性至關(guān)重要,要讓使用者愿意去使用更強大的生物識別功能,則使用的體驗必須維持相似性,也就是必須運作良好、速度快、具可靠性等。
但生物識別也不是完全沒(méi)有風(fēng)險可言,井上周提到,牽涉到生物識別數據須經(jīng)網(wǎng)絡(luò )傳遞時(shí),就得考慮數據是否能安全地進(jìn)行傳輸。此外,消費者對于自身「生理密碼」相關(guān)隱私權的考慮,也將衍生生物識別技術(shù)如何兼顧隱私權與精確度的問(wèn)題。
關(guān)于生物識別技術(shù)的風(fēng)險,杭州晟元數據安全總裁邱柏云也提到,生物識別技術(shù)應用便捷,但是生物特征不像密碼,被盜后還可以修改,例如指紋特征一旦被破解,將會(huì )終生被破解。而且現在操作系統安全漏洞頻現,黑客無(wú)處不在,個(gè)人隱私常被出賣(mài),因此安全性會(huì )是生物識別技術(shù)相關(guān)發(fā)展業(yè)者需要特別關(guān)注的議題。
高通認為,移動(dòng)設備內建的移動(dòng)平臺處理器硬件所支持的安全性是確保用戶(hù)的生物識別數據全程安全地進(jìn)行擷取、分析、比對,以及儲存的基礎。這當中涉及的技術(shù)包括提供一個(gè)穩健的信任執行環(huán)境(Trusted Execution Environment),以及保護鏈接至處理器的硬件鏈路。舉例來(lái)說(shuō),當驗證碼在處理器的信任執行環(huán)境運行后,攝影機或指紋傳感器與處理器之間的傳輸通道必須嚴加守護,如此整個(gè)生物識別驗證流程才能無(wú)縫銜接且安全無(wú)虞。
恩智浦(NXP)資深業(yè)務(wù)總監Philippe Dubois表示,有鑒于用于擷取生物識別憑證的傳感器或攝影機/相機并不是完全安全的設備,因此,這些設備擷取的任何指紋或圖像都需要與原存取的參考數據進(jìn)行匹配,而此參考數據是對擷取到的生物識別憑證的最終驗證,其必須在安全環(huán)境中進(jìn)行防護/儲存。
因此,嵌入式安全組件(Embedded Secure Element)也將是維護設備生物識別功能安全性的成員之一。Dubois強調,嵌入式安全組件與任何形式的生物識別驗證結合,將使整體系統結構更為安全,該組件將可為應用程序創(chuàng )建更高的安全性,同時(shí)提供無(wú)縫的使用者體驗。
未來(lái)發(fā)展
生物識別技術(shù)受到消費性市場(chǎng)的青睞而有不錯的前景,未來(lái)生物識別技術(shù)的發(fā)展又會(huì )是如何呢?
觸控退場(chǎng) 生物識別時(shí)代來(lái)臨?
Gartner資深分析師Jim Dearing表示,在消費性市場(chǎng)中,除了智能手機之外,智慧家庭也已開(kāi)始利用生物識別技術(shù),控制家中的家電系統或是維護居家安全。事實(shí)上,這些工作,先前都是透過(guò)觸控技術(shù)搭配控制面板或是移動(dòng)設備觸控屏幕來(lái)執行,但語(yǔ)音較觸控更為直覺(jué)、便利,使用者僅需“動(dòng)口不動(dòng)手”就可以遙控智慧家庭內部成員,的確相對便利許多。
也因此從蘋(píng)果、Amazon、Google與Microsoft積極搶奪語(yǔ)音控制智能家庭的主導權,也可預想生物識別技術(shù),未來(lái)將不僅在移動(dòng)設備具備高滲透率,在其他領(lǐng)域也將有不錯的切入契機。不過(guò),Dearing亦認為,這并不代表觸控技術(shù)將退出智能家庭或移動(dòng)設備等消費性市場(chǎng),而將是與生物識別技術(shù)相輔相成,打造更便利、舒適且安全的環(huán)境予大眾。
消費市場(chǎng)帶動(dòng)其他產(chǎn)業(yè)采用
除了消費性市場(chǎng)外,未來(lái)生物識別也會(huì )更深入到其他產(chǎn)業(yè)。井上周以日本職場(chǎng)現狀舉例,針對日本上班族女性步入婚姻,并產(chǎn)下下一代的貢獻,日本政府與企業(yè)已開(kāi)始鼓勵女性在婚后,可在家工作以照顧好家中新生代,因此視頻會(huì )議的需求開(kāi)始提升,但為了避免非公司同仁“駭”入企業(yè)網(wǎng)絡(luò )參加會(huì )議,獲取公司機密,因此企業(yè)也開(kāi)始透過(guò)高分辨率的攝影機與人臉識別技術(shù),確保參加會(huì )議的同仁不是外人所假冒。
高通則認為,目前有許多廠(chǎng)商根據其使用情境分析,要在其設備上導入哪一種生物識別技術(shù)做為設備的驗證類(lèi)型最為適切,也許融合多種生物識別技術(shù),或許僅采用單一技術(shù),但各式生物識別技術(shù)還是會(huì )持續發(fā)展。
此外,高通并觀(guān)察到,有許多企業(yè)正在實(shí)驗其他種類(lèi)的驗證機制,不限于利用人類(lèi)身上的特征,而是透過(guò)走路姿態(tài),以及設備和用戶(hù)之間接近的狀態(tài),這種接近感測驗證機制可用來(lái)建立設備與用戶(hù)驗證評分,系統根據評分數據決定是否放行設備上的特定功能,這也將成為未來(lái)生物識別技術(shù)的一環(huán)。
市場(chǎng)藍海在哪兒?
在生物識別技術(shù)市場(chǎng)蓬勃發(fā)展的同時(shí),對于此領(lǐng)域有興趣的業(yè)者不禁會(huì )問(wèn),市場(chǎng)藍海在哪兒?事實(shí)上,可以想見(jiàn),較早被使用進(jìn)智能手機,且技術(shù)發(fā)展較成熟的指紋識別,市場(chǎng)相對已呈現紅海的態(tài)勢。
眾所周知,指紋識別技術(shù)在智能手機上不到3年的時(shí)間便成為標配。這跟蘋(píng)果三星手機當初開(kāi)啟市場(chǎng)相關(guān),更重要的是,中國廠(chǎng)商加入后,快速開(kāi)發(fā)指紋識別模塊,并在技術(shù)成熟后,利用晶圓制造和封裝的產(chǎn)能優(yōu)勢,快速降低成本,使得智能手機都能用得上和用得起指紋識別技術(shù)。
也因此,手機指紋識別芯片已經(jīng)是一片紅海。新廠(chǎng)商或后進(jìn)入者,紛紛感嘆市場(chǎng)雖大,但卻肥肉難以入嘴,看得到卻吃不到。目前也可觀(guān)察到,不少廠(chǎng)商選擇避開(kāi)智能手機市場(chǎng),轉戰其他領(lǐng)域,并取得很不錯的效果。
Dubois則認為,如何應用生物識別驗證的具體方式與生物識別驗證的實(shí)際使用息息相關(guān)。雖然在在線(xiàn)(on-line)或在應用程序中(in-app)使用語(yǔ)音或人臉識別結合手機進(jìn)行驗證確實(shí)有優(yōu)勢;但在非接觸式POS機上的交易方式是將移動(dòng)設備移動(dòng)到終端POS點(diǎn)擊后付款。在這樣的應用環(huán)境中,指紋認證的使用仍將占上風(fēng)。
至于虹膜識別或臉部識別市場(chǎng),則因剛起步,加上許多更加要求安全隱私的應用紛紛導入,可說(shuō)是相關(guān)廠(chǎng)商可以追求的藍海商機。中國中科虹霸副總經(jīng)理邱顯超指出,金融領(lǐng)域對于用戶(hù)的身份認證有較強需求,而虹膜識別的高安全性、穩定性、防偽性和在超大規模數據庫上的快速匹配等優(yōu)點(diǎn),特別適合應用于銀行等高安全、人數眾多的領(lǐng)域。
移動(dòng)終端的應用發(fā)展已普及并融入到人們的生活和工作當中。與此同時(shí),移動(dòng)終端也面臨著(zhù)越來(lái)越多的安全威脅和挑戰,指紋識別、密碼等技術(shù)目前廣泛應用于移動(dòng)終端設備。不過(guò),由于上述技術(shù)存在容易仿冒、被盜、誤判率高等安全隱患,更高安全等級的生物識別技術(shù)在移動(dòng)終端的應用已成為未來(lái)的發(fā)展趨勢。