2012年至今，智能門鎖市場(chǎng)不斷擴(kuò)大，消費(fèi)者的選擇范圍也越來越大，從簡(jiǎn)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(shí)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(jìn)入消費(fèi)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(rèn)為，只有能夠真正帶來體驗(yàn)升級(jí)的革新產(chǎn)品，才能撬動(dòng)整個(gè)市場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用場(chǎng)景升級(jí)，滿足常態(tài)化建設(shè)以及使用。
為了快速占領(lǐng)這一藍(lán)海市場(chǎng)，廠商們使出渾身解數(shù)，將指紋等多種生物識(shí)別技術(shù)集成至智能門鎖中，希望通過智能化體驗(yàn)占領(lǐng)用戶心智，讓消費(fèi)者切實(shí)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(duì)于諸多生物識(shí)別技術(shù)了解不夠深入，往往會(huì)導(dǎo)致選擇的智能門鎖開鎖方案不合需求，消費(fèi)者購(gòu)買后實(shí)際體驗(yàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于預(yù)期，這對(duì)行業(yè)發(fā)展極為不利!智能生物識(shí)別技術(shù)，門鎖廠商到底該選哪一種?
01 常見生物識(shí)別技術(shù)剖析
常見的生物識(shí)別技術(shù)有人臉識(shí)別、指紋識(shí)別、靜脈識(shí)別、虹膜識(shí)別、眼紋識(shí)別、聲紋識(shí)別，都是通過對(duì)人獨(dú)有的生物特征點(diǎn)的唯一性來進(jìn)行比對(duì)以確定用戶身份：
指紋識(shí)別不僅被選擇在門鎖上使用，在考勤打卡、手機(jī)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(shí)別、眼紋識(shí)別在以往認(rèn)知中主要使用在機(jī)密等級(jí)較高的場(chǎng)所，也曾被用于手機(jī)安全支付領(lǐng)域，但未普及;聲紋識(shí)別作為新興技術(shù)在消費(fèi)領(lǐng)域應(yīng)用不及以上技術(shù)豐富，但是在安防公安等場(chǎng)景也有著極大發(fā)揮空間。
而人臉識(shí)別技術(shù)從2015年進(jìn)入爆發(fā)期，五年來深度下沉各個(gè)領(lǐng)域，智慧交通、智慧安防、新零售等場(chǎng)景都能見到人臉識(shí)別技術(shù)的身影，蘋果公司將人臉識(shí)別集成至iPhone手機(jī)中，更是掀起了全球智能制造廠商推出具有人臉識(shí)別功能產(chǎn)品的熱潮，門鎖廠商也不例外。
以上幾種生物識(shí)別技術(shù)各有千秋，圍繞智能門鎖這一具體場(chǎng)景的唯一性、是否無感、作用距離、魯棒性、安全性五個(gè)評(píng)價(jià)維度，可進(jìn)行如下比較：
02 后疫情時(shí)代，無接觸身份識(shí)別或成趨勢(shì)
不久前，廣州市疾病預(yù)防控制中心對(duì)新型冠狀病毒的肺炎疫情監(jiān)測(cè)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(jìn)出家門人們難免會(huì)接觸到門把手，在疫情形勢(shì)仍然嚴(yán)峻的當(dāng)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(shí)別技術(shù)被業(yè)界認(rèn)為是非接觸開鎖的最佳方案。
根據(jù)硬件和算法，人臉識(shí)別可分為二維人臉識(shí)別和三維人臉識(shí)別。目前，在人臉識(shí)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(zhǔn)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(jī)器視覺技術(shù)由于其比二維多了一個(gè)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(diǎn)型應(yīng)用”。同時(shí)，三維機(jī)器視覺技術(shù)相較于傳統(tǒng)二維視覺，具有極高安全級(jí)別的防作偽優(yōu)勢(shì)，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(shí)現(xiàn)智能門鎖應(yīng)用方案
三維視覺人臉識(shí)別技術(shù)被業(yè)界普遍認(rèn)為是符合智能門鎖應(yīng)用場(chǎng)景的最佳識(shí)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(shí)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(shí)結(jié)構(gòu)光技術(shù)支持億萬大庫下3D人臉數(shù)據(jù)驗(yàn)證的人臉識(shí)別算法及活體檢測(cè)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(shí)現(xiàn)人臉錄入、人臉檢測(cè)、質(zhì)量分析、活體檢測(cè)、人臉識(shí)別等多種功能。
3D-FaceID智能人臉識(shí)別模組具有極快的識(shí)別速度，可以在小于1秒的時(shí)間內(nèi)快速無感解鎖通行?；谌S機(jī)器視覺的優(yōu)勢(shì)，其具有良好的視場(chǎng)角，識(shí)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(shí)別通過。同時(shí)，主動(dòng)式紅外泛光燈可以在強(qiáng)光、逆光或黑暗的樓道下里也能夠精準(zhǔn)識(shí)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(chǎng)景，模組會(huì)采用專為3D相機(jī)設(shè)計(jì)的超低功耗AI芯片，具有強(qiáng)大的NPU算力，平均功耗小于1W，單次充電可以使用長(zhǎng)達(dá)1年時(shí)間。
3D-FaceID人臉識(shí)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(yàn)，同時(shí)還能降低成本、縮短開發(fā)周期。以下為3D-FaceID人臉識(shí)別智能門鎖解決方案框架圖及說明：
3D-FaceID人臉識(shí)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(jī)設(shè)計(jì)的一款高性能/低功耗的芯片，具有強(qiáng)大的NPU算力，可以為活體檢測(cè)、臉識(shí)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(cè)、3D人臉識(shí)別等幾部分組成。
基于百億量級(jí)的3D人臉數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化和測(cè)試，3D-FaceID人臉識(shí)別智能門鎖解決方案可以達(dá)到行業(yè)最佳的檢測(cè)效果和識(shí)別準(zhǔn)確率。
核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)：3D-FaceID人臉識(shí)別智能門鎖解決方案
極速無感人臉識(shí)別， 檢測(cè)時(shí)間小于1秒;
3D活體檢測(cè)，拒絕照片/視頻/3D面具等攻擊;
寬視場(chǎng)角，支持不同身高的人正常通行;
超低功耗，通行時(shí)平均功耗小于1W，單次充電可以使用長(zhǎng)達(dá)1年時(shí)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(jià)比”將是智能門鎖的發(fā)展趨勢(shì)
作為家庭安全守護(hù)第一關(guān)，門鎖的重要性不言而喻。采用人臉識(shí)別的智能門鎖，對(duì)于識(shí)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(xì)節(jié)信息，通過人臉立體尺寸信息精準(zhǔn)辨識(shí)人員身份，同時(shí)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(shì)，該方案在逆光、暗光、大角度情況下均能達(dá)到良好的使用體驗(yàn)。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(diǎn)：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(jī)成像系統(tǒng)設(shè)計(jì)、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(gè)環(huán)節(jié)，由于三維機(jī)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(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一等諸多問題，整合產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)?D視覺產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的必要路徑。
從實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)而言，影響3D像機(jī)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(shí)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(duì)于整機(jī)性能的影響也是至關(guān)重要。通過掌握相機(jī)模組核心技術(shù)能夠降低對(duì)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(shí)現(xiàn)低成本。
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