国际生物识别技术及其发展趋势

    1 生物识别技术的发展与现状

    生物特征识别技术近年来在全球范围内发展迅速，全球生物识别市场根据不同的应用主要可分为以下几个方面：电子门禁控制与考勤管理、计算机终端的进入控制、政府及司法部门(指纹自动识别系统)、消费者或商家用于买卖交易及其他多种应用。

    根据FROST&SULLlVAN s全球生物识别市场2004年度的报告， 电子门禁控制与考勤管理目前占据了约50％的全球生物识别应用市场，远高于生物识别技术在其他领域的应用；其中，在门禁控制方面，80％以上的生物识别产品采用指纹或掌形识别技术。生物识别在司法和民政部门的应用正在加强，根据预测，到2009年将占据近30％ 的全球应用市场，超过其在门禁与考勤管理两方面的传统应用(见图1)。 

    目前生物特征识别技术的应用处在行业快速增长阶段。从技术上看，目前生物识别应用在门禁控制系统主要有两大发展趋势：
    一是智能卡技术与生物识别相结合，通过采用智能卡扩大了存储空间，同时提高了使用速度，为生物识别技术的应用带来更为广阔的前景；
    二是从出入口控制到对计算机终端的逻辑控制、系列化的综合应用已逐步发展成为基础建设中的重要组成部分。

    从地区上看，北美市场的基础比较好，由于安装数量众多，北美市场仍然非常活跃，并将继续保持强势增长；亚太和欧洲地区成为潮流的引导者，预期增长迅速；尤其生物识别技术被亚太地区快速接受，将会对世界生物识别技术的发展产生影响。目前全球生物识别市场的年销售额约为6．4亿美元，预计到2009年全球总量将达到35亿多美元(见图2)。 

    是什么促进了市场的发展7我们很高兴地看到生物识别产品已经开始为消费品市场所接受：行业发展日趋成熟，使产品和技术的应用能够达到用户的预期；生产商在市场上的竞争也表现为从以前的快速淘汰转到现在的持久竞争；各国政府部门越来越多地采纳生物识别技术，这些都标志着技术的成熟。

    另一方面．我们也看到，伴随着行业快速成长也存在一些问题和困难：国际性标准仍在开发中：增长潜力最大的地区目前的产品应用却是最少的：智能卡的发展变化同时影响生物识别产品的发展；目前很多用户对生物识别产品的认识往往还有误区，通常是选定了某种技术，再去考虑具体应用；而供应商帮助用户选择一种合适的技术之前，对用户的具体使用要求缺乏充分的理解，从而也导致了不恰当的应用。因此．对于生物识别系统的选择应用，知识、经验丰富的方案供应商起到至关重要的作用。

    对于用户而言．经验没有替代品—— 对生物识别产品作为尝试性的初期试用阶段已经结束，客户开始基于实际的使用经验对产品进行比较选择．从而更加理性：对于供应商而言．是否有成熟应用经验的技术是区分各厂商的重要因素。由于目前市场上针对不同应用场合的专业产品还相对匮乏．当前的消费使用者在选择产品时，往往只能根据技术本身的特点来选择判断而没有其他更多的选择。越来越多的生产商已经意识到这一点．基于现有的成熟技术．开始更注重开发新的产品并提升产品的功能性．从而使产品更加专业化。

    创新性的应用也为生物特征识别技术带来新兴的市场。很多会员制的场所．机构 通过采用生物识别技术可以为顾客带来很大的方便．顾客不需要携带任何证章或卡片可以轻松进入这些场所，而这些机构也不必签发和管理任何卡系统，却可以方便地对顾客进行管理并提供更好的服务。生物识别产品还可以应用于汽车安全及驾驶者的个性化设置．使设定操作变得方便而人性化．真正做到因 人”而易。在门禁控制方面．生物识别产品开始被应用于智能建筑的管理。将生物识别产品应用于多租户的公寓管理．可以降低长期以来频繁更换锁系统的费用。随着产品成本的不断降低．生物识别技术开始越来越多地走近我们的生活．成为更多组织的必需品。

    2 各类生物识别产品及技术介绍 

    常用生物识别技术包括指纹识别、掌形识别、面形识别、虹膜识别、声音识别与签名识别等。这些技术各有不同的特点与应用场合。
    指纹识别：指纹设备通常体积较小．可以灵活地应用于多种场合；在前面提到的每一市场领域均有不同形式的应用。

    掌形识别：众所周知的高可靠性．为门禁控制的极佳选择掌形识别技术通过测量手掌的形状和外形尺寸获取手掌特征从而确认使用者的身份。掌形识别生成的模板小．便于快速验证，适用于从小用户到 多用户．尤其在高人流量应用场所有明显优势。

    面形识别：通过测量面部特征辨识人的身份。是生物特征识别技术中对使用者影响最小的技术— — 对使用者的配合程度要求低。尤其适用在多种技术的综合应用上，如：与掌形或指纹结合使用。面形识别可以起到潜在的监视作用。 

    虹膜识别：一种不随时间变化而改变的生物特征识别．通过检查虹膜— —瞳孔周围彩色的环形区域确认人的身份。虹膜识别是身份验证产品中较为精确同时也是较为昂贵的产品。

    3 系统集成

    任何一个生物识别产品的最主要功能是识别和认证个体。门禁系统不但需要识别个体，伺时可以要求开锁或根据时间要求允许及拒绝进入．或者监控门铃报警系统。生物识别产品可以通过多种途径来完成这些任务。

    3．1单机系统

    很多生物识别产品都有这种配置。这种设备不仅仅是一个生物识别产品．同样也是一个单个门禁控制系统。使用者在该设备上注册并将其生物特征模板存贮于内存中以便日后对比认证。认证过程是由设备自己完成并且连接电子门锁。输入端子可以监控诸如 门开的时间太长”和 门被强制打开”等信号。输出端子连接报警门铃。如果需要，输出端子也可以连接打印机。通过键盘可以定义每个用户的时间限制。用户数量取决于产品的内存。

    3．2 网络系统

    许多门禁系统的应用要求多门控制。当使用多个单机设备时，就有了对具有网络连接功能的生物识别产品的需求。通过网络将每台设备连接至电脑，对最终用户来说有很大的优势。最明显的就是可以中央监控整个系统，所有系统中的门铃报警和门的开启状态会反馈给电脑。所有的交换信息会存贮在硬盘中并且可以随时调用。网络系统同样可以管理信息模板。该功能可以让用户在一台设备上注册并且将模板分发至其他设备上。用户的删除和门禁的定义仅通过电脑就可以实现。声音识别技术是将所有信息存储于电脑中并且在电脑中进行模板对比；还有一些生物识别技术是将模板分发至每个单机。这两种方式都是通过网络进行模板管理。通常每个设备之间通过RS485方式或调制解调器连接。声音识别产品是通过电话线连接(见图8)。

    3．3第三方集成系统

    生物识别产品制造商可以提供多种方式将其产品连接至传统的门禁系统中。通常的做法是采用读卡器方式。在这种方式下，生物识别产品就像读卡器一样和门禁控制界面连接，其输出端子连接控制界面的读卡器端子。

    这种方式可以有效地将生物识别产品整合至现有的读卡器系统中，连接方式也完全一样。当用户使用生物识别产品时．只有得到认证．设备才会输出个人识别码．输出格式和门禁控制系统中应用的读卡器完全一致。一旦控制界面收到识别码．它会像收到读卡器的信息一样进行处理，并且发出门禁控制指令。所有的门控和监视都是由门禁控制系统来执行而不是通过生物识别产品来发出指令。作为一种备选的指令键盘，某些生物识别产品具备读卡器输入端子。用户出示存储个人认证信息的智能卡，如果通过认证．智能卡上的数字会上传至控制界面等待指令。生物识别产品支持多种智能卡技术．诸如SMART卡、维根格式、磁条卡和条码卡。最常用的两种格式是带有8位编码的26位维根格式和ANSI Track 2标准的磁条格式。感应卡由于具有维根格式的输出方式也经常用于输入控制。 

    在具有读卡功能的系统中，模板不是由门禁控制界面来管理。如果有多台生物识别设备连接在整个系统中，根据用户数量的多少，模板管理的问题就必须要考虑进去。人数越多，模板管理的问题就越大。某些生物识别系统可以将多个设备连接并且可以自行管理模板．这种网络连接方式是和门控系统分开的，但是允许用户在一台设备上注册然后将其模板分发至其他终端。

    4 结束语

    生物特征识别技术的未来将如何?可以预见，生物识别产品将从简单的纯数据采集终端发展为个人信息的管理器：设备可以在敞开的环境中进行辨识验证，减少人机之间的直接接触，例如：将手在一台读取设备(如：掌形仪)上滑过，即可轻松通过验证；在安全性考虑的基础上，方便性的考虑将成为促成生物识别产品在安防领域应用的一种重要因素。