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指紋識(shí)別技術(shù)應(yīng)用如此早 未來已插上翅膀

時(shí)間:2016-07-21 09:38:24 來源:安防行業(yè)協(xié)會(huì) 作者:未知

  【智慧安防網(wǎng)訊】如今,科技的發(fā)展,指紋識(shí)別的應(yīng)用越來越廣泛,指紋門鎖,指紋解鎖手機(jī),身份證也將指紋信息錄入納入范圍。那么,指紋技術(shù)究竟從何而來,未來將有怎樣的發(fā)展呢?
  
  古代指紋技術(shù)的應(yīng)用
  
  古老而神秘的東方巨龍,是公認(rèn)的“指紋”發(fā)源地。早在秦漢時(shí)期,中國就開始盛行一種名為“封泥”的土法子:官員們?yōu)榱朔乐刮臅凰讲?,?huì)將寫有文書的木牘用繩子捆住,封以粘土,再按上自己的印章或指紋,接收的官員只要看到粘土上的指紋完好無損,就知道中途無人拆過。當(dāng)人們每天照常拆開封上泥的文書時(shí),并沒有意識(shí)到,指紋身上的歷史車輪,已經(jīng)悄然轉(zhuǎn)動(dòng)。
  
  指紋識(shí)別技術(shù)應(yīng)用如此早 未來已插上翅膀
  
  唐代時(shí)期,指紋被官員和百姓們廣泛用于文書、契約的落款上,開始初步具備“證明我是我”的作用;時(shí)至宋代,已經(jīng)出現(xiàn)鄉(xiāng)村豪強(qiáng)通過偽造指紋來霸占良家田地的“高智商犯罪”。而這起惡性案件,最終也因?yàn)椤爸讣y”這一關(guān)鍵證據(jù)而被偵破。這意味著,當(dāng)時(shí)的指紋識(shí)別技術(shù)(人眼),已經(jīng)足以分辨出“是誰按的”以及“是不是當(dāng)時(shí)按的”這兩個(gè)關(guān)鍵維度的差異。
  
  在中國將指紋利用得越來越廣泛的同時(shí),外國人也沒閑著。1892年,遠(yuǎn)在大西洋沿岸的阿根廷,警方也根據(jù)留在門上的血污拇指印作為證據(jù)成功抓獲了兇手,并將“指紋”作為定罪的重要憑據(jù)。很遺憾,在這方面,他們比中國整整晚了800年。
  
  在“指紋識(shí)別”乘上現(xiàn)代技術(shù)的高鐵之前,還被中國人開發(fā)出一個(gè)非常有趣的“土用法”。
  
  1936年,寧夏省在省內(nèi)推行居民證制度。但當(dāng)時(shí)的相機(jī)技術(shù)還未進(jìn)入民用領(lǐng)域,給每個(gè)居民都拍張照片實(shí)在是太燒錢,怎么辦呢?機(jī)智的官員想出一個(gè)妙招:辦理證件時(shí),讓居民把雙手交給工作人員查看,工作人員按順序記下每只手指的特征。手指肚的紋路是同心圓的,記為“O”,紋路不是同心圓的,記為“X”;將這樣得到的一組XXXOOXOOXO數(shù)據(jù)記錄在身份證上,作為居民的身份識(shí)別工具。在這里,指紋僅僅通過數(shù)量的累計(jì),就讓“差異性”達(dá)到了指數(shù)級(jí)的暴增,得以成為居民們最早期的“身份證號(hào)”。
  
  然而,和很多古代技術(shù)一樣,指紋的廣泛應(yīng)用雖然是從中國開始,但相關(guān)現(xiàn)代技術(shù)的積累和爆發(fā),全都是拜西方人的功勞。19世紀(jì),英國人收集了大量中國和日本的陶器文書,對(duì)上面的手指印產(chǎn)生興趣并展開了研究。在19世紀(jì)末,英國人首次提出了“指紋具有唯一性”這一重磅觀點(diǎn)。在此之外,他們還順手證實(shí)了另一位學(xué)者在二十年前提出的一個(gè)理論:指紋終身不會(huì)變。
  
  如果說,日后指紋技術(shù)的發(fā)展速度如火箭一般迅速的話,那么在這一刻,它的燃料已經(jīng)裝填完畢了。
  
  現(xiàn)代指紋技術(shù)的飛速發(fā)展
  
  果然沒過多久,標(biāo)志著現(xiàn)代指紋學(xué)誕生的《指紋學(xué)》正式出版了;次年,另一個(gè)英國人以《指紋學(xué)》為依據(jù)建立了“指紋分類規(guī)則”,并在短短十幾年間被英德美法多個(gè)國家納為規(guī)范,不久后FBI(美國聯(lián)邦調(diào)查局)也參與進(jìn)來,主導(dǎo)將美國公民的指紋印上卡片并建立指紋庫。到了1969年,僅FBI收集的指紋就覆蓋了1600萬人。而經(jīng)驗(yàn)豐富的FBI也開始意識(shí)到人工搜集指紋太過繁瑣,于是申請(qǐng)與美國國家標(biāo)準(zhǔn)局共同研發(fā)指紋識(shí)別技術(shù),目前許多大型的自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)(AFIS)的公司也在此時(shí)創(chuàng)立和發(fā)展起來。20世紀(jì)90年代初,我國也成功研制出了指紋識(shí)別系統(tǒng)。
  
  在當(dāng)時(shí)的世界范圍內(nèi),指紋識(shí)別暫時(shí)只應(yīng)用于刑偵領(lǐng)域,并沒有人意識(shí)到,這項(xiàng)新技術(shù)將如后來的智能手機(jī)一樣席卷全球。
  
  進(jìn)入21世紀(jì),指紋漸漸進(jìn)入民用領(lǐng)域。2003年,富士通推出了第一款帶有指紋識(shí)別的手機(jī),但由于傳感器限制,只能采用刮擦式的識(shí)別方式,意義大于實(shí)際,沒有在市場(chǎng)引起波瀾。不過值得注意的是,富士通采用的技術(shù)正是來自之后你我熟知的AuthenTec。
  
  2012年,蘋果收購AuthenTec公司,業(yè)界震動(dòng);一年后iPhone5s正式發(fā)布,將真正“好用”的指紋識(shí)別帶到了大眾面前——這一次,指紋識(shí)別終于回到了最初的樣子,像“在文書上按手印”一樣方便、自然,無需任何學(xué)習(xí)成本。
  
  兩年后,華為Mate7作為第一款A(yù)ndroid指紋識(shí)別手機(jī)正式發(fā)布,這一次的方案來自瑞士公司FPC,但由于指紋模塊被放在了背面,受到不少吐槽。
  
  2014年12月,魅族發(fā)布了第一款國內(nèi)帶有正面按壓式指紋的Android手機(jī)MX4Pro,這一次,指紋識(shí)別技術(shù)來自國內(nèi)的匯頂科技。
  
  其實(shí)MX4Pro的指紋識(shí)別在實(shí)現(xiàn)過程上與iPhone并不相同;然而在實(shí)現(xiàn)結(jié)果上卻和iPhone相差無幾,MX4Pro上優(yōu)秀的表現(xiàn)一時(shí)間為兩家公司帶來空前關(guān)注。至此,指紋識(shí)別技術(shù)已成AuthenTec、FPC、匯頂三足鼎立之勢(shì),搭載指紋識(shí)別的智能手機(jī)也如春筍相繼冒出。
  
  2016年6月,魅藍(lán)3s通過699的售價(jià)把指紋識(shí)別帶進(jìn)了百元機(jī)時(shí)代,為指紋識(shí)別“從土辦法的廣泛應(yīng)用,到化為電子技術(shù)并再次被廣泛應(yīng)用,最終走進(jìn)千家萬戶、成為一項(xiàng)人人都能用上的技術(shù)”的歷程畫上了圓滿的句號(hào)。
  
  指紋識(shí)別的未來
  
  前面說到,20世紀(jì)時(shí),F(xiàn)BI不堪統(tǒng)計(jì)之重負(fù),敦促大家一起研發(fā)自動(dòng)指紋識(shí)別技術(shù),一路剎不住車地從刑偵領(lǐng)域飆到了民用領(lǐng)域,進(jìn)入民用領(lǐng)域之后,指紋識(shí)別技術(shù)在硬件方面主要經(jīng)歷了四個(gè)階段。
  
  ▲光學(xué)識(shí)別
  
  光學(xué)是最早期的指紋識(shí)別技術(shù),只需要簡單地將傳感器的光線照射到手指表面獲取紋路,作為識(shí)別的數(shù)據(jù)。公司打卡和門禁系統(tǒng)大都采用這種技術(shù)。在使用這種技術(shù)的機(jī)器面前,你可以看到一個(gè)綠色或紅色的小底燈照射在采集區(qū)域。
  
  由于光學(xué)識(shí)別只能止步于皮膚的表皮層,受手指是否干凈的影響比較大。更嚴(yán)重的是,光學(xué)傳感器可以接受偽造的指紋。目前,缺陷纏身的光學(xué)識(shí)別開始逐漸被淘汰。
  
  ▲半導(dǎo)體識(shí)別
  
  半導(dǎo)體識(shí)別是目前最主流和成熟的識(shí)別技術(shù),分為“電容識(shí)別”和“射頻識(shí)別”。前者利用電容檢測(cè)指紋的凹凸,雖然還是對(duì)手指的干凈程度有較高要求,但好在已經(jīng)具備了分辨活體/偽造指紋的能力,是目前指紋識(shí)別手機(jī)普遍采用的方案;后者使用微量的射頻信號(hào)穿透手指的表皮層獲取里層的紋路,是各家手機(jī)廠商下一步進(jìn)化的方向。
  
  ▲超聲波識(shí)別
  
  超聲波識(shí)別是去年由高通發(fā)起的方案,通過超聲波對(duì)手指紋路采樣,帶來了兩個(gè)令人振奮的新特性:一、直接滲透到皮膚之下識(shí)別3D特征和血液流動(dòng)情況。這意味著識(shí)別過程中不需要再保持手指干凈,順便大幅度提升了偽造指紋的門檻(血液流動(dòng))。二、不需要手指直接接觸。這意味著可以將識(shí)別模塊沉到玻璃之下,不需要實(shí)體按鍵就足以完成識(shí)別。
  
  基于這兩點(diǎn)我們有理由認(rèn)為,在可見的未來里,高通的超聲波識(shí)別最有可能成為指紋識(shí)別的終極方案。而在軟件上,人類現(xiàn)在對(duì)指紋的利用也還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠——甚至可以說,還處在早期開拓的蠻荒時(shí)代。因?yàn)槊總€(gè)人都明白,指紋的唯一性并不是以“個(gè)人”為單位,而是以“單個(gè)指紋”為單位。這意味著,對(duì)于一個(gè)人來說,指紋并不是一把鑰匙,而是十把。順著這條思路,指紋識(shí)別的應(yīng)用便無形中增加了無數(shù)的想象空間。
  
  當(dāng)陌生人來借用手機(jī)時(shí),你可以使用中指解鎖,手機(jī)直接調(diào)出訪客模式供他使用;當(dāng)你需要給親愛的發(fā)送消息時(shí),用無名指解鎖,一秒鐘進(jìn)入聊天頁面;當(dāng)家里熊孩子要玩游戲的時(shí)候,用小拇指解鎖,自動(dòng)進(jìn)入游戲模式,只能訪問游戲文件夾里的App內(nèi)容;甚至可以給孩子買一個(gè)iPad,平時(shí)他自己的手指只能解鎖學(xué)習(xí)內(nèi)容,唯有你才可以解鎖游戲和上網(wǎng)功能……
  
  這些想象空間,很大程度上正囿于“電容式識(shí)別”的技術(shù)瓶頸的限制,當(dāng)未來超聲波識(shí)別成為主流,當(dāng)識(shí)別深入到手指內(nèi)部的3D特征,當(dāng)個(gè)體識(shí)別準(zhǔn)確率無限接近于100%的指紋技術(shù)再一次像今天這樣被普及到百元機(jī),更多充滿想象力的指紋應(yīng)用,將再一次近在你我眼前。
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