在2019年,指静脉识别技术在地铁、支付、安防、门锁、消费电子等领域均有创新性的应用,如日立制作所和东芝推出刷手指支付服务、格力推出指静脉智能锁、广州地铁推出指静脉识别过闸机、小米有品上架多亲指静脉识别私密箱等。
尽管经过多年努力,中国的生物传感器发展已有了很多优势,不仅有着国际上最多的生物传感器研发团队,实验室遍布各大科研院所和大学,不亚于美国、澳大利亚、英国等西方国家,科研条件国际一流,而且中国在生物传感器领域发表的高水平论文,如今也处于国际前列。 然而,论文的高质量却掩盖不了制造水平的差距。史建国说,在核心器件与核心元件上,中国的生物传感器发展仍存在着严重的掣肘问题。在传感核心器件的制造水平上,我们还差得非常远,这是我们的短板。生物元件如酶、蛋白、核酸等,我们还是要大量依靠进口。虽然国内也有企业能够生产,但是性能却不能和国外的产品相提并论。
制造水平的差距,折射的仍然是中国的生物传感器研究上相关学科无法有效融合、体制机制上各家科研工作自成体系的历史性难题。就像不能握成拳头的五指,分散了力量。史建国说,早在20年前,这一问题就已经被院士专家们关注,呼吁要加强交叉学科的协调,但却收效甚微。
制造水平的差距,折射的仍然是中国的生物传感器研究上相关学科无法有效融合、体制机制上各家科研工作自成体系的历史性难题。就像不能握成拳头的五指,分散了力量。史建国说,早在20年前,这一问题就已经被院士专家们关注,呼吁要加强交叉学科的协调,但却收效甚微。
在生物传感器的产业化应用上,史建国举了一个让人捶胸顿足的例子。
静脉识别技术是通过使用对人体无害的特定波长红外光照射人体,由于皮肤和皮下的血管内的血液中的血红蛋白对于红外线不同反射差异的特性,将血管图样进行数字处理获得血管影像。实时获取血管图像,将其与存储的图像进行特征比对匹配,实现身份认证及鉴别。
与指纹、人脸、虹膜、语音/声纹等生物识别技术相比,静脉识别技术属于应用相对小众的一类技术。今年9月底,基于非接触式掌静脉识别的Amazon One手掌支付系统的推出,静脉识别技术开始得到了市场的广泛关注。
现阶段,静脉识别技术主要分两种,即手指静脉和掌静脉。前者高度安全且极为便捷,后者因为其非接触式采集信息,更卫生也更容易被接受,手掌静脉的认假率和拒真率也比其他生物识别技术来得低。
谈及中国生物传感器产业化发展上,远远落后于美国和北欧国家的现状,史建国有着深刻的体会,一直以来,中国在生物传感核心器件的制造上仍相差甚远,许多都是靠我们手工做出来的。这就像烤比萨、做馅饼一样,做完以后发表论文,感觉“很好吃”,但是里边的成分、组合的排列等都没有数据,全部靠手工摸索,下次再做就不一定能重复制造出来。
目前,指静脉识别是生物识别领域高级的一种生物识别。同其他生物识别技术相比,指静脉认证技术具备以下主要优势。其一,不会遗失、不会被窃、无记忆密码负担;其二,人体内部信息,不受表皮粗糙、外部环境(温度、湿度)的影响;其三,适用人群广,准确率高,不可复制、不可伪造,安全便捷。随着指静脉技术的日趋成熟,越来越多的锁具品牌开始引入指静脉技术,依靠强大的生物智能技术,研发指静脉锁。
20世纪90年代,中国科学院某研究所研发出了国际第一个SPR表面等离子体共振传感器,申请了专利后交给一个仪器厂生产,生产出的仪器非常大,并且一直无法保证传感器的稳定性。后来,这个专利被辗转卖到了国外厂家,多年过去,该国外厂家的产品在SPR传感器领域成了国际“老大”,每年从中国获利上百亿元。
根据市场研究公司Grand View Research的研究,人脸识别市场规模为34亿美元,并有望在未来7年以14.5%的CAGR增长。基于技术,面部识别市场分为2D、3D和面部分析,结合静脉匹配面部识别安全性将得到进一步提升,静脉识别商用有望提速。
虽然SPR分析仪最早是中国人研制出来的,但我们企业受限于诸多因素,无法做出好的产品。我国为数众多的生物传感器研究机构也都面临着深入研究稳定的生物传感器,并把它们在实践中应用的困境。
在生物识别行业热点开启之时,三大热点领域技术融入程度不断深入。就公共安全领域而言,以政府采购为主,指纹管理、视频监控、警务大数据需求集中,带来公安系统智能化升级红利。此时,指纹采集开启生物ID时代,设备和数据库市场容量近20亿元。城市监控联网,智能门禁、考勤等系统中,也需要大量的生物识别硬件及软件产品。