已經(jīng)做出了很多努力，并且在生物識別傳感技術(shù)的創(chuàng)建方面已經(jīng)取得了很大的成就，毫無疑問地確定了我們是誰。可用的識別方法包括指紋分析，面部識別，獨(dú)特的虹膜圖案標(biāo)識符等。工程師可以使用全面的生物識別ID技術(shù)組合，其他人仍在繪圖板上，提供不同程度的身份驗(yàn)證，并提供同樣多種價(jià)格標(biāo)簽。

好消息是生物識別技術(shù)已經(jīng)足夠先進(jìn)，在日常生活中幾乎沒有被注意到。我們的許多智能手機(jī)和平板電腦現(xiàn)在采用某種形式的生物識別 - 通常是指紋分析 - 來提供訪問并保護(hù)我們的信用卡，銀行賬戶和個(gè)人數(shù)據(jù)。

生物識別技術(shù)正在快速取代過時(shí)的員工識別系統(tǒng)使用傳統(tǒng)的門禁卡。這些卡存在嚴(yán)重的漏洞，特別是當(dāng)它們丟失或被盜時(shí)。為了補(bǔ)償，商業(yè)辦公室，機(jī)場和政府機(jī)構(gòu)要么實(shí)施冗余的，資源密集的工人訪問控制措施，要么讓關(guān)鍵區(qū)域容易受到欺詐和非法進(jìn)入。通過在現(xiàn)有安全平臺上添加生物識別安全層，可以消除欺詐并顯著提高安全性。

繼9/11事件之后，美國國土安全部在生物識別方面花費(fèi)了超過1億美元，在過去的八年里，僅在國防部就已經(jīng)花費(fèi)了大約35億美元用于該技術(shù);例如，在試圖將叛亂分子與公眾分開時(shí)，美國軍方收集了來自數(shù)百萬伊拉克人和阿富汗人的指紋，虹膜掃描和面部圖像。

今天的生物識別解決方案旨在實(shí)現(xiàn)最大化困難的情況。例如，F(xiàn)acebook開發(fā)了一種先進(jìn)的面部識別軟件程序，即使面部不可見，也能識別個(gè)人。一旦個(gè)人被標(biāo)記并進(jìn)入Facebook系統(tǒng)，該技術(shù)據(jù)說能夠基于身體類型，頭發(fā)，姿勢，姿勢和衣服識別人。

同樣，萬事達(dá)卡版本使用自拍作為安全基礎(chǔ)。用戶在購買時(shí)采取自拍照來授權(quán)購買，以確認(rèn)他們的身份，并且他們確實(shí)是買家。拍攝照片時(shí)，用戶必須閃爍，以防止黑客拍攝以前拍攝的照片。該應(yīng)用程序還允許用戶掃描他們的指紋，通過Apple Pay確認(rèn)第二種形式的ID。

技術(shù)選項(xiàng)

歐姆龍的人類視覺組件（HVC）模塊證明了基礎(chǔ)傳感器技術(shù)取得了巨大進(jìn)步（圖1）。它基于10種算法或功能的使用，包括面部檢測，面部識別，性別，年齡，表情，面部姿勢，凝視和眨眼估計(jì)以及手和身體檢測。通過與已經(jīng)在數(shù)據(jù)庫中登記的面部進(jìn)行比較，可以通過他或她的面部識別具有各種面部姿勢，表情和照明條件的人。傳感器還可以在各種表情和照明條件下估計(jì)面部的年齡和性別。 HVC傳感器甚至可以自動估計(jì)各種面部表情（中性，快樂，悲傷，憤怒和驚訝）。

圖1：圖像輸入規(guī)格使用Omron B5T-01001（G）模塊進(jìn)行水平和垂直檢測范圍。

Omron將其OKAO Vision圖像傳感技術(shù)，相機(jī)，處理器和外部接口集成到一個(gè)60 mm x 40 mm的PCB上。 HVC充當(dāng)傳感器并使用UART接口提供有關(guān)其所見人的數(shù)據(jù)。除了安全應(yīng)用程序之外，每當(dāng)人們與機(jī)器，消費(fèi)者和工業(yè)環(huán)境進(jìn)行交互時(shí)，捕獲此類數(shù)據(jù)都是有益的。

為了協(xié)助工程師，Omron還提供了一個(gè)名為B5TE001SG的人類視覺組件演示套件。

身份驗(yàn)證背后的技術(shù)通常涉及模式識別。在Cognimem Technologies的CM1K模式識別芯片中可以找到該技術(shù)狀態(tài)的一個(gè)很好的例子（圖2）。 CogniMem神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的第一個(gè)ASIC版本具有1024個(gè)并行工作的神經(jīng)元，能夠在幾微秒內(nèi)學(xué)習(xí)和識別高達(dá)256字節(jié)的模式。神經(jīng)元是一種關(guān)聯(lián)存儲器，它可以自主地將輸入模式與其參考模式進(jìn)行比較。

圖2：CogniMem CM1K的功能圖。

芯片支持的兩個(gè)非線性分類器即使對于未定義的數(shù)據(jù)，未知事件以及上下文和工作條件發(fā)生變化，也會對模式進(jìn)行分類。基于低引腳數(shù)和低功耗，它被用作智能傳感器和相機(jī)的配套芯片。

功能包括能夠識別1024或任何數(shù)字中的一個(gè)矢量，在10微秒內(nèi)使用27 MHz時(shí)鐘。該識別時(shí)間與模型的數(shù)量無關(guān)。芯片僅在10微秒內(nèi)學(xué)習(xí)矢量。它保存并加載模型（即知識庫），并使用簡單的RTL指令和少量的寄存器。它提供并行和串行通信以及可選的數(shù)字輸入總線，可直接連接到識別階段。

據(jù)該公司稱，模式識別技術(shù)基于簡單的架構(gòu)。它是一系列相同的神經(jīng)元并行運(yùn)行。在識別輸入矢量期間，神經(jīng)元短暫地通信15個(gè)時(shí)鐘周期以找到最佳匹配。 CM1K還集成了一個(gè)內(nèi)置的識別引擎，可直接通過數(shù)字輸入總線接收矢量數(shù)據(jù)并將其廣播到神經(jīng)元，3微秒后返回最佳擬合類別。它還可以選擇從2-D視頻數(shù)據(jù)中提取1-D矢量。

應(yīng)用程序包括協(xié)助識別圖像和信號識別以及數(shù)據(jù)挖掘的功能。圖像識別區(qū)域中的應(yīng)用包括面部識別，凝視跟蹤，目標(biāo)跟蹤和識別以及對象識別。在信號識別段中，它用于語音識別和語音識別，并且在數(shù)據(jù)挖掘中，其用途包括生物信息學(xué)和指紋識別。

這不僅能夠準(zhǔn)確地驗(yàn)證對生物識別應(yīng)用程序至關(guān)重要的ID。一旦用戶信息到位，數(shù)據(jù)保持安全至關(guān)重要。為此，還有MikroBUS指紋點(diǎn)擊開發(fā)板（圖3），這是一個(gè)用于為設(shè)計(jì)添加生物識別安全性的點(diǎn)擊板解決方案。該模塊采用GTS-511E2模塊，據(jù)稱是最薄的指紋傳感器，具有CMOS圖像傳感器，配有特殊鏡頭和覆蓋物，可記錄真實(shí)指紋并抵抗2-D假動作。它還有一個(gè)用于圖像處理的STM32 MCU。

指紋點(diǎn)擊可通過UART（TX，RX）或SPI（CS，SCK，MISO，MOSI）線與目標(biāo)板MCU通信。它還帶有一個(gè)迷你USB連接器，用于將咔嗒板連接到PC - 由于將輸入與現(xiàn)有大型數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比較和匹配所需的處理能力，供應(yīng)商稱這通常是開發(fā)指紋識別軟件的更合適的平臺。圖片。該板還配有額外的GPIO引腳，可以更多地訪問板載STM32。指紋點(diǎn)擊旨在使用3.3 V電源。

圖3：MikroBUS指紋開發(fā)系統(tǒng)為生物識別應(yīng)用增加了安全性。

基礎(chǔ)算法

基于生物識別技術(shù)的應(yīng)用程序中算法開發(fā)的重要性不容小覷。一般來說，它分為兩組，幾何和光度。第一個(gè)集中于區(qū)分特征，后者是一種統(tǒng)計(jì)方法，它將圖像轉(zhuǎn)換為值，并使用這些值將它們與有助于消除差異的模板進(jìn)行比較。

最近的趨勢是三維人臉識別，它采用三維傳感器收集面部形狀的信息，并用它來識別眼窩輪廓，下巴和鼻子形狀等不同的特征。 。這種方法的好處是它不會因光線變化而變形，并且能夠使用面部的各種角度正確識別，而不是直接拍攝。使用的3-D數(shù)據(jù)點(diǎn)可提高識別準(zhǔn)確度。

當(dāng)人們考慮快速改進(jìn)的底層傳感器，新的高度集成的芯片和先進(jìn)的算法時(shí)，很容易理解為什么生物識別安全和識別正在爆炸式增長。事實(shí)上，5月發(fā)布的市場和市場報(bào)告預(yù)測，到2020年生物識別系統(tǒng)市場預(yù)計(jì)將達(dá)到244億美元，2015年至2020年的復(fù)合年增長率為17.9％。