人类的生理特征或行为方式具有唯一性,可以被测量或验证;其可被划分为生理特征,例如指纹、人脸、虹膜、掌纹等;以及行为特征,如声纹、步态等。生物识别技术是通过计算机与光学、声学、生物传感器和生物统计学原理等高科技手段融合,利用人体固有的生理特征和行为特征进行个人身份鉴定的技术。生物识别行业是指基于生物识别技术提供相关产品与服务的产业。

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中国生物识别技术分类

  目前,生物识别技术主要分为六大类,分别为人脸识别,指纹识别,静脉识别,步态识别,虹膜识别,声纹识别六类。

  • 人脸识别技术是基于人的脸部特征信息进行身份识别,以其采集速度快,方便直观,识别准确率高的特点得到广泛应用,但人脸识别技术受光照,方向,角度等因素影响较大,对采集设备的要求较高。
  • 指纹识别技术是应用最早的识别技术,较其他类别的识别技术,成熟度较高。指纹识别技术通过不同指纹的细节特征来进行身份鉴别。但指纹识别作为物理接触式识别,容易留下痕迹,指纹信息比较容易被仿造。
  • 静脉识别是生物识别中准确性极高的一种识别技术,因其原理为利用人体静脉血液中的血红素具有对近红外光吸光的特征。但静脉识别的采集方式受到自身特点限制,对采集设备具有特殊要求,设计相对复杂,成本偏高。
  • 虹膜识别属于非接触性识别技术,原理是通过眼睛中的虹膜进行身份识别。生物特征极难伪造,活体识别特性较强,准确率极高。但虹膜识别设备昂贵,使用时需要用红外光或可见光照射眼睛,容易被排斥,采集比较困难,使用场景有限。
  • 声纹识别是利用人在讲话时产生的声纹图谱,声音输入在声谱仪中,使不同频率的机械振动形成频谱图象,显示在荧光屏或记录在纸上,进而达到身份鉴别的目的。但声纹识别易受语速,语气等因素影响,且容易被伪造。
  • 步态识别是生物识别中唯一一种远距离识别技术,适用范围广。步态识别的原理是通过身体体型和走路姿态对监控对象进行身份识别。但该技术采集速度较慢,需采集到步态图像的序列。该技术起步较晚,技术成熟度较低,尚未有大规模商业化应用。

 

中国生物识别行业的市场规模

受智能终端设备与移动互联网产业的快速发展影响,中国生物识别行业得以快速发展。各技术分类的市场份额取决于技术成熟度及应用场景可拓展潜力。

中国拥有识别准确率最高的人脸识别技术和虹膜识别技术,其中应用场景最广泛的指纹识别技术吸引众多厂商入局,市场规模持续扩大。据沙利文数据显示,2017年中国生物识别市场规模,同比增速为38.4%,在过去五年内市场规模呈现稳定增长态势。近年来,各厂商的发展重心逐渐走向自主开发核心算法及专利,因此,伴随技术的革新与突破以及应用场景的持续增多,沙利文预计未来五年中国生物识别行业市场规模将持续增长。

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投资热度持续升温,资本助力行业发展

中国生物识别行业发展迅速,各大型互联网公司及传统行业企业巨头均尝试布局生物识别市场。生物识别技术的不断发展和广泛应用令生物识别行业与生活的连接日渐紧密。根据应用场景不同、技术成熟度不一以及使用成本等因素考量,各细分领域的投资热度不同,其中,人脸识别领域最受资本关注,获投企业高达72家,指纹识别排名第二。声纹识别、步态识别等技术领域虽然商业化应用尚不完备,但仍获得了部分资本支持。技术的不断创新有望在未来打破目前不同领域的应用瓶颈,各细分领域的商业价值将不断凸显,吸引资本持续流入生物识别行业,推动行业规模的健康可持续发展。

 

移动端的普及为行业提供发展空间

2013年以来,移动通讯技术的发展以及移动便携式应用终端的成熟和普及令生物识别技术应用逐渐向移动端扩容。移动端的发展和普及为生物识别技术的发展提供了空间。3G、4G技术及便携式应用终端的普及丰富了生物识别技术的应用场景,屏幕解锁、智能支付、账户登录等商业化场景不断涌现并成为应用研发热点。指纹识别自2013年起被大规模应用在移动设备的解锁场景中,多家终端厂商相继推出搭载指纹识别功能的手机。移动终端的支付软件、美图软件均成为人脸识别技术的应用场景,支付软件中的“刷脸支付”以及众多P图软件的人脸识别都为生物识别的场景提供了载体。为避免同质化产品降低企业竞争力,并实现提高手机安全性能的目的,部分硬件厂商推出了搭载稳定性更高的虹膜识别功能的移动端设备。沙利文预测生物识别应用领域的扩容将持续驱动行业发展。

生物识别在移动端的使用场景

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来源:沙利文研究院绘制

 

活体检测技术升级,安全防控能力提升

生物识别技术可分为静态识别技术和活体检测技术,静态识别技术发展较为成熟,但存在被破解、复制或伪造的可能,如指纹即可通过人造指纹膜进行伪造,安全系数较低。活体检测技术则通过引导用户做出相应行为以验证是否为真实活体本人操作。目前活体检测技术的主要发展方向是在人脸识别领域,企业利用软件或硬件采集用户动态行为以检测验证方的真实性。受益于人工智能、云计算、3D建模等技术的迭代升级,活体检测技术也变得愈发复杂,现已出现唇语分析、人脸与场景分析等新型检测技术保障系统安全性。可以预见,活体检测技术的发展有利于安全防控能力的全面提升,其应用将从指纹识别、人脸识别等领域逐渐延伸至虹膜识别、声纹识别等领域。

 

复合生物特征识别技术融合应用

目前,生物识别产品主要以单生物特征识别为主,尽管单生物识别的准确性和风险抵御性较高,但仍存在一定的安全风险。单生物特征一旦被破解及篡改则意味着终生失效,因此为了提高安全性保障,将不同的生物识别技术相互结合形成多重生物识别技术是行业内的必然发展趋势。欧美等发达国家厂商已开始注重研发复合生物特征识别技术融合的中高端产品及应用,国内也已有厂商将掌形和掌静脉、指纹和人脸整合在同一识别产品中。

采用多重生物特征识别技术可以比单一生物特征识别技术获得更好的识别性能和可靠性,并增加伪造人体生物特征的难度,提高产品的安全性。但复合生物特征识别技术并非是生物特征识别技术间简单的累加整合,而是需基于不同生物特征的特点研发新型算法以实现计算效率和准确率的几何级提高,这要求企业对不同的生物识别技术有着精确的理解,并能通过算法的优化使得复合生物特征识别产品易于携带和安装。同时,高昂的专利技术费也是企业研发复合生物特征识别技术并将其规模化生产的瓶颈。因此,企业将通过并购重组获得其他生物识别技术以开发多重生物识别融合产品。未来行业内并购重组速度有望加快,行业集中度上升。

 

应用场景持续拓展

生物识别技术最早应用于警用刑侦领域,后在门禁、考勤等民用身份认证方面具有较为广泛的应用。生物识别技术的应用中,早期以指纹识别为主,后技术进步推动了人脸识别、虹膜识别等生物识别技术的普及,应用领域逐步拓展至金融及安防领域。金融领域对于用户身份认证有较强需求,而虹膜识别的高安全性、稳定性、防伪性和在超大规模数据库上的快速匹配等优点令其未来将在金融领域获得更多的场景应用。此外,受益于3D成像技术和传感模组的迭代升级,人脸识别、虹膜识别等生物技术将在未来成为智能终端的标准配置。智能汽车等新型产业的崛起也将释放大量生物识别需求,生物识别技术在防盗、驾驶人员识别、驾驶人员状况判定等场景的应用将成为厂商在中高端车型中进行差异化定位和营销的重要方向。

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沙利文全球合伙人、全球市场战略规划副总裁中华区总裁王昕博士指出。生物识别技术的不断发展和广泛应用令生物识别行业与生活的连接日渐紧密,大型互联网公司及传统行业企业巨头均尝试布局生物识别市场,行业投资热度的持续升温。此外,伴随移动通讯技术的发展以及移动便携式应用终端的成熟和普及,令生物识别技术应用逐渐向移动端扩容,行业成长空间有望持续扩大。

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