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为什么我们不能靠虹膜识别等生物识别产业致富?
【字体: 大 中 小 】 时间:2006年11月15日 来源:生物通
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人们很容易把生物识别看成科学幻想小说里的未来技术,与太阳能汽车、克隆人这类东西联系在一起。实际上,生物识别离我们并不遥远。
人们很容易把生物识别看成科学幻想小说里的未来技术,与太阳能汽车、克隆人这类东西联系在一起。实际上,生物识别离我们并不遥远。
生物识别技术(Biometric Identification Technology)是利用人体生物特征进行身份认证的一种技术。生物特征是唯一的(与他人不同),可以测量或可自动识别和验证的生理特性或行为方式,分为生理特征(如指纹、脸形、虹膜等)和行为特征(如笔迹、声音、步态等)。
目前已经出现了许多生物识别技术,如指纹识别、手掌几何学识别、虹膜识别、视网膜识别、面部识别、签名识别、声音识别等,但其中一部分技术含量高的生物识别手段还处于实验阶段。我们相信随着科学技术的飞速进步,将有越来越多的生物识别技术应用到实际生活中。
生物识别系统对生物特征进行取样,提取其唯一的特征并且转化成数字代码,并进一步将这些代码组成特征模板,人们同识别系统交互进行身份认证时,识别系统获取其特征并与数据可中的特征模板进行比对,以确定是否匹配,从而决定接受或拒绝该人。
生物识别技术是目前最为方便与安全的识别技术,它不需要记住复杂的密码,也不需随身携带钥匙、智能卡之类的东西。生物识别技术认定的是人本身,没有什么能比这种认证方式更安全、更方便了。由于每个人的生物特征具有与其他人不同的唯一性和在一定时期内不变的稳定性,不易伪造和假冒,所以利用生物识别技术进行身份认定,安全、可靠、准确。此外,生物识别技术产品均借助于现代计算机技术实现,很容易配合电脑和安全、监控、管理系统整合,实现自动化管理。
形形色色的识别技术
指纹识别 实现指纹识别有多种方法。其中有些是仿效传统的公安部门使用的方法,比较指纹的局部细节;有些直接通过全部特征进行识别;还有一些使用更独特的方法,如指纹的波纹边缘模式和超声波。有些设备能即时测量手指指纹,有些则不能。在所有生物识别技术中,指纹识别是当前应用最为广泛的一种。指纹识别对于室内安全系统来说更为适合,因为可以有充分的条件为用户提供讲解和培训,而且系统运行环境也是可控的。由于其相对低廉的价格、较小的体积(可以很轻松地集成到键盘中)以及容易整合,所以在工作站安全访问系统中应用的几乎全部都是指纹识别。
手掌几何学识别 手掌几何学识别就是通过测量使用者的手掌和手指的物理特征来进行识别,高级的产品还可以识别三维图像。作为一种已经确立的方法,手掌几何学识别不仅性能好,而且使用比较方便。它适用的场合是用户人数比较多,或者用户虽然不经常使用,但使用时很容易接受。如果需要,这种技术的准确性可以非常高,同时可以灵活地调整性能以适应相当广泛的使用要求。手形读取器使用的范围很广,并且很容易集成到其他系统中,因此成为许多生物识别项目中的首选技术。
声音识别 声音识别就是通过分析使用者的声音的物理特性来进行识别的技术。目前,虽然已经有一些声音识别产品进入市场,但使用起来还不太方便,这主要是因为传感器和人的声音可变性都很大。另外,比起其他的生物识别技术,它使用的步骤也比较复杂,在某些场合显得不方便。很多研究工作正在进行中,我们相信声音识别技术将取得重大进展。
视网膜识别 视网膜识别使用光学设备发出的低强度光源扫描视网膜上独特的图案。有证据显示,视网膜扫描是十分精确的,但它要求使用者注视接收器,并盯着一点。这对于戴眼镜的人来说很不方便,而且与接受器的距离很近,也让人不太舒服。所以尽管视网膜识别技术本身很好,但用户的接受程度很低。因此,该类产品虽在20世纪90年代经过重新设计,加强了连通性,改进了用户界面,但仍然是一种非主流的生物识别产品。
虹膜识别 虹膜识别是与眼睛有关的生物识别中对人产生较少干扰的技术。它使用相当普通的照相机元件,而且不需要用户与机器发生接触。另外,它有能力实现更高的模板匹配性能。因此,它吸引了各种人的注意。以前,虹膜扫描设备在操作的简便性和系统集成方面没有优势,我们希望新产品能在这些方面有所改进。
签名识别 签名识别在应用中具有其他生物识别所没有的优势,人们已经习惯将签名作为一种在交易中确认身份的方法,它的进一步的发展也不会让人们觉得有太大不同。实践证明,签名识别是相当准确的,因此签名很容易成为一种可以被接受的识别符。但与其他生物识别产品相比,这类产品目前数量很少。
面部识别 这是一种相当引人注意的技术,它的性能也经常被误解。关于面部识别,经常有一些夸张的言论,但实际是很难实现的。比较两个静态图像是一回事,在人群中发现和确认某个人的身份而不引起别人的注意,就是完全不同的另一回事了。有些系统宣称能做到后一点,但它们实际上做的是前一种事,这实际并不是生物识别。从用户的角度很容易理解面部识别的吸引力,但人们对这种技术的期望应该比较现实。到目前为止,面部识别在实际应用中还很少成功。但一旦克服了技术障碍,它将成为一种重要的生物识别方法。
基因识别 随着人类基因组计划的开展,人们对基因的结构和功能的认识不断深化,并将其应用到个人身份识别中。因为在全世界60亿人中,与你同时出生或姓名一致、长相酷似、声音相同的人都可能存在,指纹也有可能消失,但只有基因才是代表你本人遗传特性的、独一无二、永不改变的特征。据报道,采用智能卡的形式,储存着个人基因信息的基因身份证已经在我国四川、湖北和香港出现。制作这种基因身份证,首先是取得有关的基因,并进行化验,选取特征位点(DNA指纹),然后载入中心的电脑储存库内,这样,基因身份证就制作出来了。如果人们喜欢加上个人病历并进行基因化验的话,也是可以的。发出基因身份证后,医生及有关的医疗机构等,可利用智能卡阅读器,阅读有关人的病历。基因识别是一种高级的生物识别技术,但由于技术上的原因,还不能做到实时取样和迅速鉴定,这在某种程度上限制了它的广泛应用。
除了上面提到的生物识别技术以外,还有通过气味、耳垂和其他特征进行识别的技术。但它们目前还不能走进日常生活。
生物识别产业
目前,国外许多高新技术公司正在试图用眼睛虹膜、指纹、面貌特征等取代人们手中的信用卡或密码,并且已经开始在机场、银行和各种电子器具上进行了实际应用。美国一家高技术公司研制出的虹膜识别系统已经应用在美国得克萨斯州联合银行的三个营业部内。储户来办理银行业务,无须银行卡,更没有回忆密码的烦恼。他们在取款机上取钱时,一台摄像机首先对用户的眼睛进行扫描,然后将扫描图像转化成数字信息与数据库中的核对。以对用户的身份进行认证。用手指触摸手机的传感器部位,手机就能马上识别出指纹是否与使用者事先登记的指纹一致。如果与事先登记的指纹不相符合,电话就不能接通,这使手机用户再也不必担心手机被人盗用了。美国9.11事件后,反恐怖活动已成为各国政府的共识,加强机场的安全防务受到各国的重视,生物识别技术得到了广泛的应用。
实际的应用还给基于生物特征的身份鉴别系统提出了更多的要求,如:性能要求,所选择的生物统计特征能够达到多高的识别率;对于资源的要求,识别的效率如何;可接受性,使用者在多大程度上愿意接受所选择的生物统计特征系统;安全性能,系统是否能够防止被攻击;是否具有相关的、可信的研究背景作为技术支持;提取的特征容量、模板是否占用较小的存储空间;价格是否为用户所接受;是否具有较高的注册和识别速度;是否具有非侵犯性。
遗憾的是迄今为止,还没有哪一个单项特征能达到完美无缺的要求。另外,每种生物特征都有自己的适用范围。比如,有些人的指纹无法提取特征,患白内障的人虹膜会发生变化等。在对安全有严格要求的应用领域中,人们往往需要融合多种生物特征来实现高精度的识别系统。数据融合是一种通过集成多知识源的信息和不同专家的意见以产生一个决策的方法,将数据融合方法用于身份鉴别,结合多种生理和行为特征进行身份鉴别,提高鉴别系统的精度和可靠性,这无疑是身份鉴别领域发展的必然趋势。
我国生物识别产业的发展现状
我国的生物特征认证技术及市场还处在比较初级的自然增长阶段。在核心识别技术上,国内的研究机构与国际领先水平相差不大,部分技术甚至处于国际领先水平,但在配套应用技术及产业化应用方面则有较大的差距。我国目前从事生物识别行业的厂商有 200多家,数量虽然不少,但产品趋同化明显,档次低,规模小。2002年市场规模只有1.5亿元左右,没有形成占绝对优势的行业领导者,无序竞争的现象开始在部分地区出现,对行业发展造成了不良影响。同时,政府也没有出台针对生物识别认证技术的专门法律和标准,缺少专家独立公正的测评机构,这些都对生物识别产业的发展产生了不利影响。
据国际生物集团的统计,到 2005年底,全球生物特征认证技术的市场将达到22亿美元,并以每年超过80%的速度增长。业内专家保守估计,未来5年,我国也将形成近百亿元的市场。随着生物特征认证技术的不断成熟以及应用面的扩大,这个数字还将继续增长。