“身外之物”到 “形影不离”

苹果公司在美国当地时间9月11日凌晨发布了新一代iphone产品。新产品搭载Touch ID，专门识别指纹。它内置在主菜单键中，任意角度触摸均可识别。据了解，指纹识别可以用于iTunes购物，“果粉”在苹果商店购物时再不用输入繁琐的密码，而对于丢机一族，个人隐私更是多了一层保障。

与此类似，芬兰一家创业公司已推出一款基于脸部识别系统的支付平台，这一平台不需要电子钱包、信用卡等介质。在支付时，用户只需要在POS机上的摄像头跟前露个脸，完成身份验证即可支付，整个过程只需要几秒。

通过指纹、人脸、语音甚至步态等人体特性完成身份验证的技术被称为生物识别技术（Biometrics）。生物支付可算作生物识别技术家族的新成员，这个家族中还包括虹膜识别、静脉识别、DNA识别，甚至脑电波识别和心电图识别，它们主要帮助需要身份识别的地方解决“你是谁”的问题。

“目前，生物识别技术已经渗透到我们生活很多领域，尤其是在人事考勤、安检通关、金融社保、教育考试、电子政务等多个方面。”中国科学院自动化研究所副研究员孙哲南表示。

在中科院自动化研究所，孙哲南亲自为记者演示了虹膜识别技术。虹膜是人眼表面黑色瞳孔和白色巩膜之间的环状区域，每个人的虹膜在红外光下会呈现出不同的纹理信息。只见他站在虹膜识别器前，双眼对准屏幕，几秒内，机器就完成了识别，他的身份信息与上班时间立即显示在屏幕上。

孙哲南说：“每个人的生理和行为都具有一些与众不同的个性化生物特征信息，这些信息稳定可靠、随身携带，因此适合于身份验证。生物识别技术采集这些信息，然后转化成数字代码并将这些代码组成特征模板，通过注册——认证两个步骤完成身份识别过程。”

以人脸为例，系统记录的是人脸局部纹理的视觉和几何统计特征。用户与识别系统交互进行身份认证时，识别系统在短时间内通过获取其特征与数据库中的特征模板进行对照，并发出相应指令。孙哲南打比方说：“机器身份识别过程和人一样，一回生二回熟，第一次见面只要记录了你的特征，下次就可以比对记忆中的模板实现自动识别。”

我们生活中经常用到的磁卡、钥匙、口令这些身份验证工具，都属于“身外之物”，有丢失、复制和遗忘的可能，而存在我们身上的这些生物“密码”却是如影随形，是天然的密钥。至此，生物识别技术可能要扭转需要外部介质证明身份的历史，回归到人体本身。

变革的力量

据孙哲南介绍，世界生物识别技术起步于20世纪60年代，随着计算机视觉、数字图形处理、信号处理以及生物特征传感器技术的发展，生物识别技术逐渐成熟并推广。利用生物识别技术现在基本上可以做到指“码”开门、以“貌”取人、见“眼色”行事。

我国生物识别技术领域已经构建起比较系统完整的生物识别基础理论和技术方法体系，成为国内生物识别产业的重要技术来源。由中科院自动化研究所开发的虹膜识别技术已经出口到欧美和中东。但是与国际生物识别领域最前沿的科研机构和技术公司相比，我国在生物特征传感器和核心算法的原始创新以及生物识别技术的应用推广方面仍然存在不小差距。

2012年8月，著名咨询公司Gartner公布了一份关于2012年至2013年技术曲线成熟度的报告，生物特征识别作为48项新型技术之一，在未来2年至5年就会迎来高峰期。微软公司的创始人比尔·盖茨也曾预言，生物识别技术将成为未来能够促进IT变革的重要力量。

现实生活中已经应用的生物识别技术显示出不小威力。

“生物识别技术的应用能够减少部分行业的劳动力投入，同时会大幅提高效率，节省社会成本。”孙哲南举例，目前各国都在加大力度实施自助通关，而生物识别技术与其他电子仪器配合使用，将提高通关检测的自动化水平，实现政府节约支出，百姓享受高效服务的双赢。

“在我看来更重要的是，有了一种更为可靠的身份识别体系，能够提高信息化社交网络时代人们工作生活的安全便捷系数，借此整个社会的信任机制就会重新建立。由于不信任而产生的一些中间环节就可以省略掉，社会的交易成本也将大幅降低。”孙哲南告诉记者。

另外，生物识别技术也将改变过去“一把钥匙开一把锁”的老黄历。只要检测条件允许，我们不需要太多什么证件就可以走遍天下，不再需要携带大把的钥匙和磁卡，记忆各种繁琐的密码。

“执生命密码，启身份之锁。”生物识别技术开启的安全快捷之门正在徐徐打开。凭借更安全的识别方式，以及更实用的应用模式，生物识别赢得了诸多用户的青睐，也预示着更为广阔的市场空间。但是生物识别技术也遭遇了“成长的烦恼”，发展方向并没有想象中的那样明确。那么，问题出在哪里？

向前还是转身

经历了指纹、人脸、虹膜等识别技术发展之后，生物识别种类创新显示出疲惫的态势，而原有技术的纵向发展却逐渐形成了一个新趋势。在指纹识别领域出现的活体指纹识别，就堪称是指纹识别领域的一次标志性突破。活体指纹识别能够深入人体皮肤组织真皮层进行指纹鉴别，并在截取指纹图像时同步感应手指的温度、湿度、电流等指标，改变了光学指纹识别技术仅仅采集指纹表皮纹理信息的局限性，进一步提高了指纹识别的有效性和安全性。

当传统的生物识别模式老树开新花，而新模式“难产”的时候，未来生物识别发展方式向前还是向后，便成为一个问题。

孙哲南坦言：“目前来看，在可控环境内，生物识别技术身份认证准确率超过99%，但是在不可控的范围内准确率并不高。可以说现有的生物识别系统还存在应用瓶颈，如人机距离、成像范围、身体姿势和流通速度等与理想状态（限制越小越好）还是有差距的。”

另外，单一生物特征识别系统在实际应用中显现出各自的局限性，还没有一个单生物特征能达到理想的要求。此时，“横联纵深”就成为生物识别发展的重要路径。

先看“横联”。目前，生物特征识别领域又出现了一种新的方向，即多种生物特征识别技术结合使用。德国知名的法兰富尔协会研发了一种多重模板识别系统，一家公司采用这一专利开发了身份识别系统BiolD。BiolD利用数字摄像头，将一个人的面貌、声音以及嘴唇运动3种生物特征相结合，在一秒钟内快速完成识别。由于在识别过程中同时采用了动态、静态这两种特征，即使其中的一种生物特征变动，多重模板识别系统还能依据其他生物特征进行识别。由此，采用多重生物识别技术来解决系统，尤其是大型系统在速度和准确性方面的要求，已经成为一种趋势。

再看“纵深”，即专注细分市场，提供精细服务。每种生物识别技术各具特色，不可能垄断市场。而随着行业的发展，怎样回避同质化的竞争，提供精细化、差异化的服务也是卖点。把井挖深，当条件具备的时候，出现“井喷”也是可能的。孙哲南说：“比如谁能够大幅度降低指纹识别的接触按压式使用限制，市场空间也将得到大幅拓展。”

生物特征识别技术未来还会朝着哪些方向迈进不得而知，但是可以预见，设备可以在敞开的环境中进行辨识验证，减少人机之间的直接接触，提高准确率，提升人机交互顺畅度等，一定是生物识别技术重要的发展方向。国家模式重点实验室主任谭铁牛此前在接受采访时也表示，未来生物识别技术要“以人为本”，变现在人适应机器为“机器主动适应人”。设想未来某天，我们站在电视前，它们会根据我们的生物特征主动调节我们喜欢的节目，是不是很惬意呢？