在许多科幻电影里,身份识别的应用方式总是形形色色。从传统的密码输入,到“指纹识别”、“人脸识别”以及虹膜识别等方式,侧面传递出了”生物识别技术”的便捷、高效及安全的特性。而随着移动终端的普及,越来越多的生物识别技术从影视照进了现实。不仅可以用于手机解锁、消费支付等个人使用,还能够应用于边境管控、反恐防暴、金融安全等大规模应用场景。不仅满足了日常生活的需求,也为各行各业带来了新的机遇和挑战。
据某机构报道,全球生物识别技术应用市场仍然在以较高的速度发展,2022年全球生物识别市场规模约为332亿美元,预计2028年将达到874亿美元,年复合增长率将达到17.36%。目前市场上应用最为广泛的生物识别技术是指纹识别以及人脸识别,这两种技术具备较高的使用便利性以及较低的设备成本优势,2022年二者市场合计占比达到77%。而虹膜、静脉、声纹随着相关技术的进一步成熟具备较强的成长性。
其中,有调研报告显示,2022年全球掌静脉扫描仪市场规模为30.99亿元(人民币)。基于过去五年内市场变化规律与市场发展态势来看,预计在预测期内全球掌静脉扫描仪市场规模将以20.51%的年复合增长率增长并在2028年将达95.75亿元。
2023年12月28日,重庆开通的18号地铁线路首次引入了掌静脉识别系统。该闸机由上海华铭打造,以基于英特尔架构的锐宝智联新一代高速、高可靠边缘计算盒(交控机)为载体,内置佛山育脉的掌静脉识别技术。用户只需在闸机前抬高手掌进行扫描,即可在转瞬之间完成认证放行。
为什么是掌静脉识别?
掌静脉识别技术是人工智能技术中的一种生物识别技术,它能够通过手掌毛细血管对红外线具有较强的吸收性,使得近红外光照射后的手掌图形会在皮下静脉处呈现较暗的纹路来进行身份识别。“研发掌静脉识别技术的缘由最早可以追溯到2015年左右。”佛山育脉科技有限公司创始人兼首席营销官王天明说到:“掌静脉识别我们是通过公安部检测备案的,它们的误识率,也就是我们所说的FAR是千万分之一,我们的误拒率FRR是十万分之一。”
之所以可以做到这样的数据,也离不开合作伙伴支持。比如运用到英特尔OpenVINO,也用到了锐宝智联的高可用工业计算机。在实际应用中,与华铭智能合作,共同进行检测流程,确保落地实施。在识别时间上,在重庆部署的轨道交通方案,单次的识别速度可以做到100ms-200ms,足以满足百万级的应用场景需求。
作为城市交通体系的组成部分,城市轨道交通伴随着更多成熟技术的发展。自动检票机正在继承更多数字化功能,以加速乘客出入检票机的效率,并为更多乘客提供便利,这使得AFC系统应运而生。
为了能够使AFC系统支撑生物特征识别等新型数字化应用负载、宽温及震动等因素影响下的设备稳定性和可用性,以及设备成本压力影响城轨运营收益等。专业从事自动售检票系统与终端设备研发工作的华铭,推出了应用掌静脉特征识别技术的检票机注册、识别、验证一体化系统解决方案。该方案以育脉掌静脉特征识别算法为核心,以基于英特尔架构的锐宝智联新一代高速、高可靠边缘计算盒为载体,共同应用于华铭智慧检票机系统。
“我们是第一次用在交控机里的算力去算我们的掌脉。也就是说目前看到市面上有掌静脉识别的使用,但是它不是跑在交控机上。而是跑在专门的算力盒子,那个算力盒子仅仅处理掌静脉识别,它不会把刷卡、刷脸、刷二维码的所有应用都融合在交控机里。”上海华铭智能终端设备股份有限公司研发事业部研发总监表示:“因此,掌静脉识别技术并非是直接代替所有的交通出行方式,而是为用户提供了更多的体验服务。所以地铁出行只是提供了一种服务,后续希望能够给乘客提供更好的服务,更好的出行,这是我们的目标。”
底层架构支撑,完善出行设备系统
作为底层架构核心供应商,英特尔最大的期望是将电脑和服务器上的成功、算力芯片推广到各行各业中。英特尔网络与边缘事业部中国区行业销售总监谢青山表示:“关于轨交数字化,用户给我们提出来一个最大的目标是,要安全高效,同时可持续发展。所谓可持续发展,包括系统要完善地运行,运行成本要降低,包括未来不光是闸机,设备的维护也要可持续。”
随着各种技术的出现,包括像人工智能技术、毫米波雷达、激光雷达等图像信息的出现,传感器性能的进一步提升,一定要有高算力来支撑。与人脸识别相比等生物识别技术相比较,掌静脉识别的技术在算力上、设备稳定性方面的采集、分辨、存储上达到一定的程度。而将这些要求相加在一起,一颗芯片、一个平台并不容易做到。这就是为什么英特尔会与合作伙伴来发挥其价值的意义。
位于深圳市的锐宝智联信息有限公司,是一家专注于各嵌入式平台工业电脑主板及系统整机的研发设计和生产。“在交通方面,我们主要是在AFC,就是地铁闸机这一块来应用的。”深圳市锐宝智联信息有限公司产品总监刘富刚表示:“传统闸机支持的是单程票或者是交通卡,再加上移动支付。这两款闸机其实应用的都是基于英特尔凌动平台的G1900的交控机。升级之后的掌静脉识别闸机,使用的是英特尔X6425RE的CPU,而X6425RE和G1900都属于凌动级别的CPU,所以英特尔CPU的定位没有太大变化,它还是属于同一级别的CPU,只是从前一代升级到更新一代,性能会有一定提升,但并不是跨代际的提升,所以掌静脉识别对CPU算力的占用其实不是很大。在同一款凌动CPU上,既可以支持单程票、支持交通卡,也可以支持移动支付,还可以支持掌静脉。”
除了提供硬件平台之外,英特尔还提供了OpenVINO软件平台。OpenVINO可以让硬件、软件、算法及应用有机结合。开发算法平台的人不用太多关注于应用,开发应用的人不用过多关注算法如何和硬件匹配。这些事情都会由OpenVINO来做,有了OpenVINO的加持,当大家在实际设备上有人工智能算法需求的时候,就会很容易找到合适匹配的算法、硬件供应商以及软件平台供应商。而通过把人工智能最终落地所需因素有机结合起来,就能让最终用户的产品快速推向市场。
育脉是一家专注于静脉生物识别算法与相关软硬件产品研发的人工智能公司。在生物图像处理、深度学习引擎研发、静脉光学成像模组设计、海量特征数据匹配上,育脉科技拥有多项国家发明专利,其自主研发的TURBO融合生物识别引擎,揽获国际多项算法竞赛大奖。“育脉掌静脉识别在大规模的应用过程当中,通过大量测试以及验证,其实不一定依赖非常强的硬件。”王天明表示:“相比传统的指纹、人脸识别,比如人脸识别需要大量图像识别的过程,但是掌静脉识别的原理和它们会略有不同。会通过前期特征提取,比如静脉特征增强、静脉特征对齐,对齐之后再与服务器后端进行存储和比对。所以,在前端已经完成了很多基于大模型OpenVINO套件的一些工作。相较于人脸识别,当后端进行比对的时候,像传输的数据大小等对于服务器后端的压力并没有那么大。”
写在最后:
不可否认,深度学习、人工智能正在引领新一轮科技革命和产业变革。对于英特尔来说,当合作伙伴认为认为有算法适合相应产业发展的时候时,英特尔就需要使自身的软件平台和硬件平台来适应合作伙伴的算法,并使信息存储、传输,做到占用资源最低,效率最高。
作为一家生物识别公司,育脉的自创了一款深度学习计算引擎Turbo。据介绍Turbo深度计算引擎是育脉针对提高它的精度,以及在同等硬件情况下可以发挥最大的硬件性能上,原创的搜索引擎。王天明说到:“因为掌静脉在整体识别过程当中,是有一个特征提取、特征增强以及特征存储和比对过程,在这种大通量上,需要快速满足轨道交通通信的场景需要。它就需要更高精度,而且因为很多诸如轨道交通的一些硬件设施早就已经存在了,需要在这个基础上推动掌静脉识别的可落地性,因此就需要在前端完成很多工作,就是基于育脉自己的Turbo深度学习计算引擎。”