智能指纹锁与指静脉技术的开发

就目前的智能产品而言，可以说指纹识别是目前生物识别中应用最广泛的一种，也应该感谢庞大的手机产业，将指纹识别技术变得触手可及。在手机市场逐渐趋于饱和之后，指纹识别又找到了一个最具潜力的新市场，即智能门锁。

目前在智能门锁，尤其是家用智能门锁中，指纹识别已经成为标配。这其中，由于价格的原因，光学式识别方案应用的更为普遍，能占到70%以上。对于光学指纹识别方案，容易被假指模欺骗的安全性问题，可以说是这种方案的硬伤。

另外，光学式识别方案对于干手指的识别效果不佳，在北方干冷的天气下，十分影响用户体验，而半导体识别方案对于油渍脏污或者湿手指的识别效果也会打折扣。另外，无论光学或者半导体指纹识别，都不能做到严格意义上的活体检测。

业界普遍在追寻更为安全的生物识别方案，如人脸、虹膜等，但由于技术方案的成熟度和价格原因，很难在智能门锁上大规模应用。倒是有一种与指纹识别有点类似的技术方案，有望成为指纹识别的升级替代，那就是指静脉识别。

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指静脉识别的原理及优势

指静脉方案的原理是采用波长700—1100nm的红外光照射手指，手指内部静脉血管里的血红蛋白会吸收部分红外光，从而绘制出指静脉的图像。然后将图像数字化，并做特征提取，与已经记录的指静脉图像比对，完成识别过程。

指静脉识别技术的关键是利用了流动血液中的血红蛋白对红外光的吸收作用，是真正活体检测，并具有以下优点：

  1、不受环境气候因素影响，如温度、湿度等  2、不受手指表面情况的影响，如水滴、油渍、脏污等，即使手指掉皮或有轻微伤口也能识别，这一点对于手指表面出现褶皱、指纹不清的老年人来说尤其有用。  3、真正活体检测，难以造假  4、可以非接触检测，不会对读头的表面造成磨损  5、指静脉特征稳定，老人小孩均可使用  6、指静脉是检测隐藏的生物特征，难以复制

方案 指纹识别 指静脉识别
光学式 半导体式
是否活体检测 否
否 是
手指表面的影响 有，干手指、脏污 有，湿手指、脏污 无影响
优点 技术成熟、价格低廉 模组体积最小 体验最佳，难以伪造
安全性 低 中 高

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完整指静脉方案

原理不复杂，几句话就能解释清楚，但实际上将原理变成可批量生产的稳定方案还是有很多需要解决的问题。据赵国栋介绍，目前市场上有自主研发并能提供可商用指静脉识别方案的公司仅在个位数，圣点科技即是其中之一，而uu众创的智能产品开发方案也是占有一席之地。

指静脉技术最先由日本的日立公司开发出来，国内从2015年开始出现可商用的方案产品。也是经过近三年的研发，才推出包括算法、芯片、读头设备、后台系统等完整可靠的指静脉识别方案。

赵国栋表示，算法是指静脉方案的核心。在核心算法的开发上，花了两年时间，进行了两次比较大的技术升级，解决了实际应用中的一些痛点问题。

指静脉识别的关键在于血红蛋白对红外光的吸收，对于有些特殊人群，比如低血糖患者，血液中的血红蛋白含量较低，对于入射的红外光吸收较少，会影响到指静脉图案的分析。

或者有些人群，如老人等，指静脉的毛血血管细节不够丰富，分析出的指静脉图案辨识度不够高，这些问题都需要在算法层面做出改进。

凭借可靠的技术实力，圣点科技的指静脉方案已经在军工、银行、教育等领域被采用。尤其是在银行领域，由于假指纹盗窃事件时有发生，银行等金融机构对指静脉技术接受度最高。

在指静脉识别模组小型化上，也取得突破，已经开发出可用于智能门锁的模组方案，其体积大小与一般光学式指纹识别模组差不多，并已经有基于该静脉模组的智能锁产品量产上市。凭借更高的安全性，圣点科技的这套指静脉方案在最近由智慧产品圈和思锐达咨询共同组织的“2017中国智能门锁生态圈十大品牌奖评选中”获得“十大技术创新奖”。

赵国栋表示，毕竟指静脉识别技术成熟商用也才刚刚起步，价格会比目前的指纹识别方案略高。一旦出货量增加之后，指静脉模组的价格可以很快降低到跟指纹识别模组同等水平。事实上，相关方案也在测试中。

除了军工、金融等行业应用以外，智能门锁可以说是指静脉识别最佳的应用场景，尤其与光学式指纹识别在原理和结构上的相似性，使得指静脉识别方案可以很平滑的替换掉光学指纹识别方案，指静脉技术对于智能门锁最重要的安全性会有显著的提升。

智能门锁的竞争日趋激烈，等消费者逐渐对门锁安全性问题更加关注之后，指静脉识别技术有望得到更加普遍的应用。