生物辨識技術進展

 

刊登日期:2017/6/5
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生物辨識技術市場趨勢與技術發展
生物辨識(Biometric)是利用每一個個體獨有的生理特徵(Physiological Characteristics)和行為特徵(Behavioral Characteristics)作為使用者身份識別的一項技術,其中所謂生理特徵係指臉型、指紋、虹膜、靜脈、DNA等人體特有的外觀或組織形狀;而行為特徵則是指字跡、走路姿勢、語音等長期養成的行為模式。生物辨識技術相較於傳統的鑰匙或卡片,具有不易遺忘和丟失、不易偽造和被盜、可以「隨身攜帶」、隨時隨地使用等優點。根據Acuity統計,全球可攜式生物辨識市場營收預估於2019年可達到300億美金的市值,且年複合成長率高達66.6%,如圖一所示。

圖一、全球可攜式生物辨識市場營收預估(含裝置、交易、App)
圖一、全球可攜式生物辨識市場營收預估(含裝置、交易、App)

根據工研院IEK整理資料指出,目前常見的生物辨識應用技術包含指紋辨識(Fingerprint Identification)、臉部辨識、虹膜辨識、語音辨識以及靜脈辨識(Vein Identification)等,其辨識技術的優/缺點可參考表一;若考量某些因素如受傷、生病等造成單一辨識技術無法完成有效辨識,或是想提高辨識安全性,也可結合兩種以上的辨識技術作身份識別。

指紋辨識技術介紹
目前在市面上指紋辨識系統分類,大致可分為光學式(Optical)、電容式(Capacitive)與超音波式(Ultrasonic)三大辨識系統,如圖二。傳統光學式因製程成本較低,具有較高的競爭優勢,市場接受度高,但因為體積較大,多應用於門禁、海關及民生家電類等產品。光學式指紋辨識的原理為透過光源照射並偵測手指按壓或滑動時的平面影像,再根據演算法計算出是否為本人;電容式指紋辨識器為目前市場主流,雖然成本較高,但薄型化的特性,多應於較高端的3C產品,已大量且穩定地導入智慧型手機市場中,其原理為使用表面帶有電流的電容式感應器,經手指按壓後與皮下電解液形成電場,指紋的高低起伏會導致二者之間的電壓差出現不同的變化,而感應偵測出指紋,再透過演算法計算判斷是否為本人;超音波式指紋辨識器為高通(Qualcomm)在2015年所發表的新型辨識技術,此技術與產品成熟度不及電容式與光學式紋辨識技術,辨識品質略差,仍待市場與消費者的考驗,應用市場也是以智慧型手機為主要目標。上述三種辨識技術的優/缺點比較、投入廠商與應用層面,彙整如表二。

表二、指紋辨識系統分類比較
表二、指紋辨識系統分類比較

靜脈辨識技術介紹
相較於其他生物辨識技術,靜脈辨識強調必須為「活體辨識」且「非表面特徵」,無法用一般攝影複製取得其特徵。此外,人體血液會因為心跳而有規則性的律動,即便有辦法取得靜脈特徵影像,以活體特徵為辨識演算法基礎的靜脈辨識也難以被非活體的假靜脈破解,因此,靜脈辨識技術是目前安全性最高、唯一被金融界普遍接受的生物辨識系統。以下針對靜脈辨識的原理與發展現況做簡單的介紹。
2. 靜脈辨識技術發展現況
如圖六所示,目前市面上的靜脈辨識系統依據擷取部位的不同,可區分為掌靜脈、手背靜脈與指靜脈三種辨識系統。代表廠商分別為日本Fujitsu、韓國TechSphere與日本Sony和Hitachi,其他還有幾種非主流的如手臂靜脈、手腕靜脈辨識等。以上不論擷取的部位在哪裡,共同的技術特徵就是…以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。

作者:黃曉鳳、林正軒、林鼎晸、徐煜靈、陳品誠 / 工研院材化所
★本文節錄自「工業材料雜誌」366期,更多資料請見下方附檔。


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