過去 5 年生物識(shí)別技術(shù)的發(fā)展因蘋果 iPhone 5s Touch ID 而起，這類技術(shù)在消費(fèi)者中獲得了更多認(rèn)可和采用。最近的消息稱，蘋果將會(huì)在 iPhone 8 中使用面部識(shí)別技術(shù)。我們都不知道蘋果會(huì)如何對(duì)這項(xiàng)技術(shù)加以利用，但是蘋果如果決定使用這項(xiàng)技術(shù)，那么他們應(yīng)該已經(jīng)注意到以下幾個(gè)問題了。
指紋是個(gè)好開端，但它終究有諸多限制
在面向消費(fèi)者市場的產(chǎn)品中使用 Touch ID 等指紋傳感器，既保證了設(shè)備安全，又方便用戶使用，是生物技術(shù)應(yīng)用的一次重大進(jìn)步。對(duì)很多用戶而言，手指輕輕放到指紋傳感器上就能夠驗(yàn)證，他們可以擺脫記住密碼和 PIN 碼的麻煩了，所以他們是非常喜歡這種生物驗(yàn)證方式的。對(duì)于制造商來說，指紋傳感器也有很多優(yōu)點(diǎn)——成本低、能耗低、容易嵌入設(shè)備之中?？墒沁@種傳感器本身有諸多限制。
大部分情況下，對(duì)于大部分用戶而言，指紋傳感器工作表現(xiàn)還是不錯(cuò)的。但用戶手指太干或太濕、或者是在戶外潮濕的環(huán)境下、運(yùn)動(dòng)大汗淋漓時(shí)，指紋傳感器的驗(yàn)證準(zhǔn)確度就會(huì)受到影響。年紀(jì)越大的人，指紋越是不好驗(yàn)證。想要精準(zhǔn)掃描，用戶還得把手指放到正確的位置上，Home 鍵這么小，用戶進(jìn)行指紋驗(yàn)證時(shí)就會(huì)更需要在意自己手指的位置對(duì)不對(duì)。
蘋果可能在 iPhone 8 以面部識(shí)別技術(shù)來彌補(bǔ)或者替代 Touch ID。蘋果愿意嘗試各種不同形態(tài)的生物驗(yàn)證方式，給用戶帶來更好的體驗(yàn)，也證明了蘋果開發(fā)團(tuán)隊(duì)確實(shí)很聰明，是著眼于未來的。
從實(shí)用性和可用性的角度來說，同時(shí)使用多種驗(yàn)證形態(tài)的方式更為可取。不同類型的用戶喜歡不同類型的驗(yàn)證方式。其中一種形態(tài)可能比較適合某種用戶或者比較方便。或許使用哪種形態(tài)只是用戶個(gè)人喜好的關(guān)系。三星已經(jīng)在他們的設(shè)備上嘗試使用虹膜驗(yàn)證和指紋驗(yàn)證兩種方式，那么就讓我們看看在這兩種驗(yàn)證形態(tài)的使用上，蘋果會(huì)如何處理平衡呢？
在 LCD 或 OLED 屏幕下方嵌入指紋傳感器的難度
蘋果也許考慮過在 iPhone 8 的 OLED 屏幕下方嵌入指紋傳感器。從理論上來說，這種方式能夠讓蘋果同時(shí)在這臺(tái)上使用 Touch ID 和面部識(shí)別傳感器，同時(shí)盡量縮減邊框。但是把指紋傳感器放到 LCD 或 OLED 屏幕下方這件事，真的是說起來容易做起來難。
Touch ID 傳感器實(shí)際上由三個(gè)主要部件組成：激光切割的藍(lán)寶石水晶片、不銹鋼環(huán)和一枚電容傳感器。別看這些組件似乎很普通，實(shí)際上每部分都有它自己獨(dú)特的功能。
藍(lán)寶石水晶片不僅可以保護(hù)它下方脆弱的傳感器，同時(shí)還充當(dāng)透鏡幫助傳感器聚焦到用戶的指紋上。如果玻璃片的材質(zhì)硬度不夠高，就容易產(chǎn)生劃痕，傳感器得到的指紋圖像就會(huì)因此產(chǎn)生瑕疵，而無法正常工作。
環(huán)繞著 Home 鍵的不銹鋼圈，也在整個(gè) Touch ID 系統(tǒng)中起到重要作用。當(dāng)你把手指放在 Home 鍵上時(shí)，不銹鋼圈能立刻檢測到它并喚醒沉睡的傳感器，如此一來，傳感器就不必一直保持開啟。不銹鋼圈還能在傳感器讀取指紋的時(shí)候，屏蔽外界的電磁干擾以改善識(shí)別率。
雖然 OLED 屏幕總成厚度比 LCD 屏幕總成的更薄，這兩種屏幕使用的覆蓋玻璃厚度差不多。屏幕玻璃雖然厚度僅為 1mm，但還是比 iPhone 7 Touch ID 傳感器藍(lán)寶石水晶片的厚 5 倍。
用戶放置手指驗(yàn)證指紋的表面和電容傳感列陣之間的間隔增加，那么 Touch ID 傳感器捕捉到的指紋電場相應(yīng)的就會(huì)有模糊。在目前 Touch ID 中，透鏡已經(jīng)非常薄，能夠讓扭曲、畸變的可能性降到最低。
傳感器放在較厚的透鏡后，比如 iPhone 8 中直接放在屏幕玻璃后面的話，這種模糊未經(jīng)任何形式的修正，就會(huì)導(dǎo)致指紋圖像像素受影響，降低識(shí)別的準(zhǔn)確度。
雖然這個(gè)問題可以通過超聲波技術(shù)來解決。可驗(yàn)證的準(zhǔn)確度以及能耗性能可能還是大打折扣，另外成本方面也是一個(gè)必須納入考慮的因素。
非觸摸式生物驗(yàn)證形態(tài)的美
和指紋識(shí)別等基于觸控的生物驗(yàn)證方式不同的是，虹膜識(shí)別和面部識(shí)別對(duì)位置、指紋等條件沒有要求。如果操作得當(dāng)，這種非觸摸式生物驗(yàn)證形式能帶來更加一致的體驗(yàn)，使用起來更方便。因?yàn)橛脩羰褂脳l件變化而影響生物驗(yàn)證解決方案無法正常工作的情況會(huì)大大減小。核心用戶將獲得更好的體驗(yàn)，可以使用這種技術(shù)的用戶人數(shù)會(huì)大大增加。
從制造商的角度來說，非觸摸式生物驗(yàn)證方式的好處之一就是，很多情況下傳感器就在那里，它的用戶可以很多。前置攝像頭已經(jīng)有了，可以從特性和功能方面繼續(xù)對(duì)它進(jìn)行提升和完善，比如 iPhone 8 可能支持增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)特性。
面部識(shí)別和對(duì)環(huán)境光的要求
如果設(shè)備上有一個(gè)小數(shù)據(jù)庫，那么面部識(shí)別就會(huì)足夠好了(行業(yè)稱之為一對(duì)多匹配)。使用可見光相機(jī)的話，在某些情況下面部識(shí)別的表現(xiàn)可能會(huì)受到影響。
在黑暗處。不管是在單元起居室、飛機(jī)、車上或者電影院里，我們隨時(shí)隨地都需要用到自己的手機(jī)?？墒羌幢闶窍冗M(jìn)的 CMOS 技術(shù)，那些光線不好的地方還是對(duì)面部識(shí)別功能提出了很高的挑戰(zhàn)。你或許覺得可以用屏幕、閃光燈來提供可見光源，可事實(shí)證明在黑暗的環(huán)境里這么做只會(huì)讓情況更糟糕。想要解決這種問題，只能靠那些可以在極限條件下也可使用的技術(shù)，比如近紅外線成像。
明亮的陽光。光線太過明亮對(duì)于面部識(shí)別來說也沒有什么好處，用戶背光或者是站在大太陽光下尤為如此。想要為面部識(shí)別技術(shù)給用戶帶來良好的體驗(yàn)，蘋果必須解決這些極限條件下的識(shí)別準(zhǔn)確度和速度問題。
可用性、美學(xué)、面部捕捉
如果蘋果確定使用這種先進(jìn)的面部識(shí)別功能，那么蘋果能否做到功能和形式兼顧呢？即使用起來方便簡潔，設(shè)計(jì)美觀，令人愉快呢？一邊掃描一邊屏幕上就顯示用戶的面部，這也太傻了吧。這不是蘋果的風(fēng)格吧。或許蘋果可以考慮其他更直觀方式來展示這個(gè)驗(yàn)證的過程，而不是把攝像頭掃描到的東西都展示在屏幕上。想想 Touch ID 的驗(yàn)證過程吧，它也不會(huì)顯示用戶指紋，可是一切看起來都就是那么自然，水到渠成。
速度是關(guān)鍵。不管使用哪種形態(tài)的生物傳感器，它們都應(yīng)該是在用戶拿起iPhone 的瞬間能夠識(shí)別用戶，在用戶反應(yīng)過來之前就解鎖了設(shè)備。這樣用戶就不會(huì)因?yàn)轵?yàn)證速度而被分散注意力，充分感受可快速訪問設(shè)備的便利。
如何反欺騙
在生物驗(yàn)證系統(tǒng)中，能夠識(shí)別出當(dāng)前用于驗(yàn)證的東西是假的，能夠做到反欺騙是非常重要的。如果一張靜態(tài)的照片就能夠把面部識(shí)別傳感器給忽悠過去了，那這個(gè)傳感器也太不靠譜了，個(gè)人信息是不能指望這種傳感器來保護(hù)了。
一套成熟的面部識(shí)別系統(tǒng)應(yīng)該包括：自然的人物動(dòng)作、3D 特性或不同光線波長對(duì)成像的影響。無疑，反欺騙就好比登山，在這方面總是會(huì)不斷出現(xiàn)新的挑戰(zhàn)，技術(shù)開發(fā)者只能夠不斷地推出新的安全特性。不過處理器如果夠強(qiáng)大，那么問題也會(huì)容易解決很多。
Secure Enclave
蘋果利用 Secure Enclave 將 Touch ID 捕捉的指紋生物數(shù)據(jù)都安全保存起來，獨(dú)立于整個(gè)系統(tǒng)。那么對(duì)于更為先進(jìn)面部識(shí)別技術(shù)，蘋果又將如何保護(hù)其收集到的數(shù)據(jù)的安全呢？如果它是和 iPhone 的前置攝像頭以及增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)功能使用同一個(gè)傳感器，蘋果又會(huì)如何處理？我們不知道，但是相信蘋果能夠通過尋找到合理安全的方式去保存用戶的這些數(shù)據(jù)。
iPhone 8 使用面部識(shí)別功能的話，那么在設(shè)計(jì)方面或許有好幾個(gè)問題等著蘋果去解決。至于蘋果會(huì)如何解決，這大概不是用戶需要關(guān)心的問題。用戶需要關(guān)心的是，自己看著設(shè)備的時(shí)候，設(shè)備正好就解鎖了，那么這就證明蘋果已經(jīng)順利地解決了這些問題。作者：水木之向
