淺析智能門鎖指紋識別適用范圍的有限性

中國日用五金技術開發中心 李媛媛

為什么現在智能門鎖的指紋識別適用范圍有限？這是由入戶門鎖的特殊情況決定的，這也是很多的方案、算法、模組廠家探討最多的事情之一，所以，如何協調好識別效率和安全的辯證關系就顯得尤為重要。

為了更好地進行對比，以下都以同樣的半導體指紋模組進行比對，不包括光學指紋模組。

1.安全性

對比手機指紋識別和入戶門指紋鎖對安全性要求來看，手機安全的第一道防線是手機的主人，只有通過主人的允許才能使用指紋解鎖或者使用手機。指紋解鎖只為安全的第二道防線，并不是最重要的。所有安全的事件發生與結束是由人來解決。而入戶門指紋鎖則正好相反，裸露在入戶門的外面，并沒有人看守，人只是負責使用的，所有的安全性要求都集中在指紋鎖上，如果涉及到人來解決的時候，則是非常危險的境地，因此，指紋鎖的安全性不言而喻。

通過對比發現，如果單純的基于安全性要求來看待兩者，手機的指紋識別安全性要求是遠遠低于入戶門鎖的，畢竟第二道防線起到的作用更多的只是一個輔助性，身份識別，它不是主要的。所以基于技術研發和應用角度來看，智能門鎖的指紋識別和手機的指紋識別在安全性上的要求，是有著層級差異的，盡管都叫指紋識別。這也導致了智能門鎖和手機的指紋識別在技術應用和安全走向上是兩種不同的路線，手機指紋識別更加強調效率第一、體驗至上、安全被放在了相對次要的地位，而智能門鎖的指紋識別首先要做到安全性，然后才是體驗與效率，安全性要求是具有一票否決制的。

2.技術上的差異

因為安全性上的要求不同，在指紋識別的技術路線上同樣發生了變化，手機更多的是注重使用體驗、效率與安全的和諧，而智能門鎖指紋識別在主流上則更加注重安全性考量，在效率、體驗以及適用范圍上則做出了一定的犧牲。基于如此考慮，在識別技術上，在手機識別算法上，用的更多的是圖像算法，即通過小部分圖像進行比對識別的方法，這樣的算法比對效率更好，體驗更佳，而且適用于小面積的傳感器。只有近幾年，一些手機公司才開始應用特征點的算法，但基于特征點的選擇上還是有一些差異。智能門鎖指紋識別，在產品之初，基于安全性角度考慮，就一直在用以特征點為主的識別算法。

圖像算法：是基于指紋模組采集圖像與錄入圖像進行比對的方法。優點：識別效率高，小面積傳感器優勢突出，成本控制容易。缺點：容易進行圖像復制；

特征點算法：是基于指紋模組采集圖像的特征點進行比對分析的方法。優點：安全性較高，特別是大面積優勢突出。缺點：成本較高，技術門檻較高，比對效率低。

圖像+特征點算法：結合兩者之間的優點，利用圖像進行比對，利用特征點進行有針對性識別的方法。優點：安全性極大提高，適用不同面積，解決效率和識別之間的矛盾。缺點：技術門檻更高，成本偏高，研究廠家較少。

不過隨著科技的進步，時代的發展，目前一些算法公司、模組公司也著手基于安全性角度、成本角度、技術難易程度等方面，將圖像、特征點等算法進行融合，將安全性、效率性升級，使得安全性越來越高。

3.成本和安全的平衡考慮

同樣出于對安全性的考慮和技術的支撐，手機自2015年起，為了更好的降低成本，提高使用效率，大部分手機開始使用小面積傳感器，比如120像素等這一類，甚至使用更小面積的。但是因為識別面積較小，為更好的解決使用的體驗（拒識率）、效率（識別速度），圖像算法的優勢就能夠體現出來：成本可控、自主學習功能易實現、能夠兼顧一定的安全性，所以大量的手機采用了圖像+小面積傳感器模組。而智能門鎖指紋識別因為安全性要求放在第一位，盡管有降低成本的渴望，但仍然不能逾越安全的雷池，指紋識別算法始終采用特征點識別，沒有大規模轉向圖像，而且傳感器模組的面積主流仍然維持在160，甚至在近期有部分高端產品回流到了192面積的模組，這也是在指紋算法識別算法方面，智能門鎖出問題較少的原因之一。

4.效率和安全的辯證關系

上述講的更多的還是技術及安全的解決方案，基于上述內容，導致目前的智能門鎖的成本居高不下，其核心原因還是復雜程度和要求的不同。而單指手機和門鎖的指紋識別，無論是特征點還是圖像算法，這里都不得不提一下效率和安全的辯證關系。

在圖中我們可以看到，在同等軟件和硬件技術條件下，識別效率越高，安全性則越低，而兩者的結合點才是真正效率和安全性的平衡，而隨著技術的進步，這個交叉點將會逐步上移，效率高，安全性同步提升，這是理想狀態下的安全與效率的平衡趨勢。

但手機可能并不用更多的考慮這個平衡點，因為安全和效率在手機行業里要求有其行業的特殊性。這個平衡點在降低，因為效率第一。而基于安全性考慮的智能門鎖，同樣有其行業的特殊性，對安全的要求第一，因此只能在這個交叉點或以上。所以就出現了鎖和手機的識別效率、體驗上的差異，這也是技術上解決的難點。

所以，在當前的技術條件下（很多算法企業正在致力于解決這個問題，而且也取得了一些成效），效率和安全是無法完全兼顧的，只能是平衡。

另外，當前在購買智能門鎖的過程當中，如果真的發現效率非常高，而且價格還非常低的產品，建議一定要慎重考慮，因為不少的手機方案商也在不斷進入到這個行業，并非是講這些企業不好，實際上手機方案如果是在針對解決智能門鎖安全性這個問題上，也許會更好，而我們的擔心是一些生產企業為降低成本，用了一些效率第一的產品，導致效率很高，但安全性下降幅度過大。因此，在購買的過程當中，一定要問清楚算法的來源是哪里，或者要知道是特征點算法還是圖像算法，或者算法的公司。