相關(guān)數據顯示，2017年智能門(mén)鎖的出貨量有可能突破1000萬(wàn)，造就百億級別的新藍海市場(chǎng)。作為智能門(mén)鎖的核心器件，指紋識別技術(shù)迎來(lái)了繼智能手機之后新一波發(fā)展機遇。從出貨量來(lái)看，預計2017年光學(xué)指紋鎖出貨量將達到5kk—7kk，半導體指紋鎖出貨量在2kk—3kk之間。此外，隨著(zhù)智能門(mén)鎖的迅速起量，再加上歐菲光等手機行業(yè)的指紋識別公司開(kāi)始涌入市場(chǎng)，指紋模組的價(jià)格也開(kāi)始下降。據悉，今年年底半導體指紋模組價(jià)格將會(huì )降低到15%-30%，從目前的70-90 元降低到60元左右。

搶食蛋糕，你不可不知的特征點(diǎn)算法

指紋識別在智能門(mén)鎖的大量應用也讓很多人看到了商機，傳統門(mén)鎖廠(chǎng)商、家電廠(chǎng)商、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)紛紛涌入到這個(gè)市場(chǎng)。但是，很多做智能門(mén)鎖的人或者制造商對指紋識別的技術(shù)運用的理解并不是特別清晰，在選擇指紋識別技術(shù)方案，以及對指紋圖像大小、適合匹配人數、指紋識別、指紋存儲、指紋管理等流程設計方面還不是特別到位。

“目前手機所使用的指紋模組在獲取指紋圖像尺寸上越來(lái)越小，成本也越來(lái)越低。于是他們想用手機的指紋方案來(lái)做智能門(mén)鎖等其他產(chǎn)品，但他們忽略了手機指紋方案和智能門(mén)鎖指紋方案所承載的平臺有本質(zhì)的區別。”指芯科技的研發(fā)VP余俊指出，智能手機采用的是安卓或IOS系統平臺，硬件擁有強大的數據處理能力。相比之下，智能門(mén)鎖采用的平臺，只需實(shí)現簡(jiǎn)單的一些控制功能，因此在硬件上多采用的是32位MCU，相對于手機平臺來(lái)講處理能力有限。

圖：指芯科技研發(fā)VP余俊

因智能手機和智能門(mén)鎖在硬件平臺的不同，也導致兩者在選擇指紋識別核心算法上的不一樣。余俊進(jìn)一步指出，手機多采用的是瑞典指紋識別算法廠(chǎng)商Precise Biometrics(簡(jiǎn)稱(chēng)PB)的算法，基本原理是將指紋傳感器采集的圖像與幾十個(gè)指紋圖像模板逐個(gè)比對，屬于圖像比對算法。指紋圖像算法更多是依靠圖像本身的紋理特征來(lái)進(jìn)行紋理描述，所需記錄的圖像數據量較大并需要多個(gè)圖像模板來(lái)支持，以便達到對指紋不同區域的識別。

根據注冊時(shí)所需按放次數的不同，指紋圖像識別過(guò)程中所產(chǎn)生的指紋圖像模板數據量在幾K至幾十K，并且要在 0.1-0.3秒內完成指紋識別，也就只有手機這樣強大的平臺才足以支撐此類(lèi)指紋圖像算法較大的計算量。

因此，在MCU上是不可能運行指紋圖像算法的。目前智能門(mén)鎖多采用的是特征點(diǎn)指紋識別算法，特征點(diǎn)指紋識別算法只針對指紋圖像中的特征點(diǎn)（包括指紋交叉點(diǎn)、分歧點(diǎn)、終端端點(diǎn)、短紋等等）進(jìn)行記錄和描述，不需要記錄指紋紋理的信息，所以數據量比指紋圖像算法小很多。據介紹，指芯科技的特征點(diǎn)指紋識別算法每個(gè)模板數據量最大只需要512字節，整個(gè)算法已經(jīng)優(yōu)化到了64KB，即只需要64KB的運行內存即可，完全可以滿(mǎn)足中低端MCU的需求。

此外，特征點(diǎn)指紋識別算法對指紋識別的應用環(huán)境適應性更強。其一，指紋紋理會(huì )隨著(zhù)氣候、環(huán)境、年齡、日常從事的工作等不同而產(chǎn)生微小的變化。其二，手指皮膚中性的情況下紋理比較穩定，當手指潮濕或特別干燥會(huì )讓紋理產(chǎn)生一些變化，但紋理的變化并不會(huì )造成特征點(diǎn)變化。比如大家在手機上得到的一個(gè)體驗，當我們在剛剛洗澡后使用手機時(shí)，識別指紋并解鎖就變得很困難了。而特征點(diǎn)指紋識別算法在這個(gè)情況下具有良好的使用體驗，不會(huì )因為手指潮濕或干燥造成使用上體驗不佳。

光學(xué)傳感器VS半導體傳感器，為何后者必勝？

目前智能門(mén)鎖有光學(xué)傳感器和半導體傳感器兩種主流方案。因為成本低，光學(xué)傳感器應用較為廣泛，不過(guò)目前該傳感器逐漸被半導體傳感器取代。半導體傳感器比光學(xué)傳感器的安全性和識別率更高，但余俊認為這兩種傳感器的結構、組件和工藝的不同是他們得到市場(chǎng)不同待遇的根本原因。

“光學(xué)傳感器是由外殼、棱鏡、背光板、攝像頭、CMOS、控制電路等多個(gè)組件組成，供應鏈很長(cháng)，目前市場(chǎng)上的傳統光學(xué)傳感器生產(chǎn)多采用人工組裝，不但產(chǎn)量得不到保障，更由于總裝過(guò)程中的組件精度、安裝位置等造成光路誤差幅度不一，最終還需要經(jīng)過(guò)人工二次調校，導致在同批次或不同批次的產(chǎn)品品質(zhì)方面得不到良好保障。相比之下，半導體傳感器可實(shí)現大批量、工業(yè)化、標準化生產(chǎn)，而不需要太多人工參與。從而在產(chǎn)品品質(zhì)、穩定性、一致性、人工成本等具有一定優(yōu)勢。”

以前半導體傳感器沒(méi)有得到普及使用時(shí)，成本較高，產(chǎn)品形態(tài)單一，且算法沒(méi)有足夠優(yōu)化。但隨著(zhù)智能手機、智能門(mén)鎖等指紋相關(guān)應用市場(chǎng)的爆發(fā)和國內外企業(yè)的加入，半導體傳感器將會(huì )慢慢接近光學(xué)傳感器的價(jià)格。有業(yè)界人士指出，未來(lái)一至二年內半導體傳感器的價(jià)格將會(huì )持續走低，最終在產(chǎn)品各項指標和綜合性性能上徹底將傳統光學(xué)傳感器淘汰出市場(chǎng)，屆時(shí)半導體傳感器將會(huì )得到更多大量應用。

未雨綢繆，智能門(mén)鎖如何保障物聯(lián)網(wǎng)安全？

一把好的門(mén)鎖是保護家庭財產(chǎn)和人身安全的關(guān)鍵所在。傳統門(mén)鎖的好壞是根據鎖芯的防盜等級(一般分為A級、B級和超B級)來(lái)評判，小偷開(kāi)鎖花的時(shí)間越久，門(mén)鎖自然就越安全。但是，當智能門(mén)鎖互聯(lián)網(wǎng)化后，個(gè)人的信息安全顯得尤為重要。試想一下，當智能門(mén)鎖在家庭里普及后，指紋信息一旦被黑客盜取，不僅不意味著(zhù)數以萬(wàn)計的家庭向不法分子敞開(kāi)大門(mén)，個(gè)人隱私也蕩然無(wú)存。

余俊表示，安全性正是特征點(diǎn)算法的一大優(yōu)勢所在。“每一個(gè)人只有10個(gè)手指，10個(gè)手指的圖像信息一旦被泄露，你這輩子就沒(méi)有其他手指可以用了，不可能說(shuō)換腳趾。對于它的保護，我們需要從算法本身做很多的工作，比如特征點(diǎn)算法是沒(méi)有圖像的，不存儲圖像，就算你想讓它還原，也沒(méi)有還原的機會(huì )；第二，它得到的特征點(diǎn)可以得到一個(gè)字符串，而字符串本身是可以加密的，這時(shí)候我們再作為黑客獲取到指紋，幾乎是不可能的。”

此外，指芯科技還在研發(fā)國家密碼管理局認證通過(guò)的安全芯片，并將指紋識別算法放到加密芯片里頭，進(jìn)一步加強智能門(mén)鎖的物聯(lián)網(wǎng)安全等級。余俊認為，目前普通消費者對于物聯(lián)網(wǎng)安全的重視程度還不夠高，但是智能門(mén)鎖市場(chǎng)必須領(lǐng)先消費者一點(diǎn)點(diǎn)，未雨綢繆，才能促使整個(gè)行業(yè)健康有序地發(fā)展。