相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2017年智能門鎖的出貨量有可能突破1000萬，造就百億級別的新藍海市場。作為智能門鎖的核心器件，指紋識別技術(shù)迎來了繼智能手機之后新一波發(fā)展機遇。從出貨量來看，預(yù)計2017年光學(xué)指紋鎖出貨量將達到5kk—7kk，半導(dǎo)體指紋鎖出貨量在2kk—3kk之間。此外，隨著智能門鎖的迅速起量，再加上歐菲光等手機行業(yè)的指紋識別公司開始涌入市場，指紋模組的價格也開始下降。據(jù)悉，今年年底半導(dǎo)體指紋模組價格將會降低到15%-30%，從目前的70-90 元降低到60元左右。

搶食蛋糕，你不可不知的特征點算法

指紋識別在智能門鎖的大量應(yīng)用也讓很多人看到了商機，傳統(tǒng)門鎖廠商、家電廠商、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)紛紛涌入到這個市場。但是，很多做智能門鎖的人或者制造商對指紋識別的技術(shù)運用的理解并不是特別清晰，在選擇指紋識別技術(shù)方案，以及對指紋圖像大小、適合匹配人數(shù)、指紋識別、指紋存儲、指紋管理等流程設(shè)計方面還不是特別到位。

“目前手機所使用的指紋模組在獲取指紋圖像尺寸上越來越小，成本也越來越低。于是他們想用手機的指紋方案來做智能門鎖等其他產(chǎn)品，但他們忽略了手機指紋方案和智能門鎖指紋方案所承載的平臺有本質(zhì)的區(qū)別。”指芯科技的研發(fā)VP余俊指出，智能手機采用的是安卓或IOS系統(tǒng)平臺，硬件擁有強大的數(shù)據(jù)處理能力。相比之下，智能門鎖采用的平臺，只需實現(xiàn)簡單的一些控制功能，因此在硬件上多采用的是32位MCU，相對于手機平臺來講處理能力有限。

圖：指芯科技研發(fā)VP余俊

因智能手機和智能門鎖在硬件平臺的不同，也導(dǎo)致兩者在選擇指紋識別核心算法上的不一樣。余俊進一步指出，手機多采用的是瑞典指紋識別算法廠商Precise Biometrics(簡稱PB)的算法，基本原理是將指紋傳感器采集的圖像與幾十個指紋圖像模板逐個比對，屬于圖像比對算法。指紋圖像算法更多是依靠圖像本身的紋理特征來進行紋理描述，所需記錄的圖像數(shù)據(jù)量較大并需要多個圖像模板來支持，以便達到對指紋不同區(qū)域的識別。

根據(jù)注冊時所需按放次數(shù)的不同，指紋圖像識別過程中所產(chǎn)生的指紋圖像模板數(shù)據(jù)量在幾K至幾十K，并且要在 0.1-0.3秒內(nèi)完成指紋識別，也就只有手機這樣強大的平臺才足以支撐此類指紋圖像算法較大的計算量。

因此，在MCU上是不可能運行指紋圖像算法的。目前智能門鎖多采用的是特征點指紋識別算法，特征點指紋識別算法只針對指紋圖像中的特征點（包括指紋交叉點、分歧點、終端端點、短紋等等）進行記錄和描述，不需要記錄指紋紋理的信息，所以數(shù)據(jù)量比指紋圖像算法小很多。據(jù)介紹，指芯科技的特征點指紋識別算法每個模板數(shù)據(jù)量最大只需要512字節(jié)，整個算法已經(jīng)優(yōu)化到了64KB，即只需要64KB的運行內(nèi)存即可，完全可以滿足中低端MCU的需求。

此外，特征點指紋識別算法對指紋識別的應(yīng)用環(huán)境適應(yīng)性更強。其一，指紋紋理會隨著氣候、環(huán)境、年齡、日常從事的工作等不同而產(chǎn)生微小的變化。其二，手指皮膚中性的情況下紋理比較穩(wěn)定，當(dāng)手指潮濕或特別干燥會讓紋理產(chǎn)生一些變化，但紋理的變化并不會造成特征點變化。比如大家在手機上得到的一個體驗，當(dāng)我們在剛剛洗澡后使用手機時，識別指紋并解鎖就變得很困難了。而特征點指紋識別算法在這個情況下具有良好的使用體驗，不會因為手指潮濕或干燥造成使用上體驗不佳。

光學(xué)傳感器VS半導(dǎo)體傳感器，為何后者必勝？

目前智能門鎖有光學(xué)傳感器和半導(dǎo)體傳感器兩種主流方案。因為成本低，光學(xué)傳感器應(yīng)用較為廣泛，不過目前該傳感器逐漸被半導(dǎo)體傳感器取代。半導(dǎo)體傳感器比光學(xué)傳感器的安全性和識別率更高，但余俊認為這兩種傳感器的結(jié)構(gòu)、組件和工藝的不同是他們得到市場不同待遇的根本原因。

“光學(xué)傳感器是由外殼、棱鏡、背光板、攝像頭、CMOS、控制電路等多個組件組成，供應(yīng)鏈很長，目前市場上的傳統(tǒng)光學(xué)傳感器生產(chǎn)多采用人工組裝，不但產(chǎn)量得不到保障，更由于總裝過程中的組件精度、安裝位置等造成光路誤差幅度不一，最終還需要經(jīng)過人工二次調(diào)校，導(dǎo)致在同批次或不同批次的產(chǎn)品品質(zhì)方面得不到良好保障。相比之下，半導(dǎo)體傳感器可實現(xiàn)大批量、工業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，而不需要太多人工參與。從而在產(chǎn)品品質(zhì)、穩(wěn)定性、一致性、人工成本等具有一定優(yōu)勢。”

以前半導(dǎo)體傳感器沒有得到普及使用時，成本較高，產(chǎn)品形態(tài)單一，且算法沒有足夠優(yōu)化。但隨著智能手機、智能門鎖等指紋相關(guān)應(yīng)用市場的爆發(fā)和國內(nèi)外企業(yè)的加入，半導(dǎo)體傳感器將會慢慢接近光學(xué)傳感器的價格。有業(yè)界人士指出，未來一至二年內(nèi)半導(dǎo)體傳感器的價格將會持續(xù)走低，最終在產(chǎn)品各項指標(biāo)和綜合性性能上徹底將傳統(tǒng)光學(xué)傳感器淘汰出市場，屆時半導(dǎo)體傳感器將會得到更多大量應(yīng)用。

未雨綢繆，智能門鎖如何保障物聯(lián)網(wǎng)安全？

一把好的門鎖是保護家庭財產(chǎn)和人身安全的關(guān)鍵所在。傳統(tǒng)門鎖的好壞是根據(jù)鎖芯的防盜等級(一般分為A級、B級和超B級)來評判，小偷開鎖花的時間越久，門鎖自然就越安全。但是，當(dāng)智能門鎖互聯(lián)網(wǎng)化后，個人的信息安全顯得尤為重要。試想一下，當(dāng)智能門鎖在家庭里普及后，指紋信息一旦被黑客盜取，不僅不意味著數(shù)以萬計的家庭向不法分子敞開大門，個人隱私也蕩然無存。

余俊表示，安全性正是特征點算法的一大優(yōu)勢所在。“每一個人只有10個手指，10個手指的圖像信息一旦被泄露，你這輩子就沒有其他手指可以用了，不可能說換腳趾。對于它的保護，我們需要從算法本身做很多的工作，比如特征點算法是沒有圖像的，不存儲圖像，就算你想讓它還原，也沒有還原的機會；第二，它得到的特征點可以得到一個字符串，而字符串本身是可以加密的，這時候我們再作為黑客獲取到指紋，幾乎是不可能的。”

此外，指芯科技還在研發(fā)國家密碼管理局認證通過的安全芯片，并將指紋識別算法放到加密芯片里頭，進一步加強智能門鎖的物聯(lián)網(wǎng)安全等級。余俊認為，目前普通消費者對于物聯(lián)網(wǎng)安全的重視程度還不夠高，但是智能門鎖市場必須領(lǐng)先消費者一點點，未雨綢繆，才能促使整個行業(yè)健康有序地發(fā)展。