浅析智能门锁指纹识别适用范围的有限性

中国日用五金技术开发中心 李媛媛

为什么现在智能门锁的指纹识别适用范围有限？这是由入户门锁的特殊情况决定的，这也是很多的方案、算法、模组厂家探讨最多的事情之一，所以，如何协调好识别效率和安全的辩证关系就显得尤为重要。

为了更好地进行对比，以下都以同样的半导体指纹模组进行比对，不包括光学指纹模组。

1.安全性

对比手机指纹识别和入户门指纹锁对安全性要求来看，手机安全的第一道防线是手机的主人，只有通过主人的允许才能使用指纹解锁或者使用手机。指纹解锁只为安全的第二道防线，并不是最重要的。所有安全的事件发生与结束是由人来解决。而入户门指纹锁则正好相反，裸露在入户门的外面，并没有人看守，人只是负责使用的，所有的安全性要求都集中在指纹锁上，如果涉及到人来解决的时候，则是非常危险的境地，因此，指纹锁的安全性不言而喻。

通过对比发现，如果单纯的基于安全性要求来看待两者，手机的指纹识别安全性要求是远远低于入户门锁的，毕竟第二道防线起到的作用更多的只是一个辅助性，身份识别，它不是主要的。所以基于技术研发和应用角度来看，智能门锁的指纹识别和手机的指纹识别在安全性上的要求，是有着层级差异的，尽管都叫指纹识别。这也导致了智能门锁和手机的指纹识别在技术应用和安全走向上是两种不同的路线，手机指纹识别更加强调效率第一、体验至上、安全被放在了相对次要的地位，而智能门锁的指纹识别首先要做到安全性，然后才是体验与效率，安全性要求是具有一票否决制的。

2.技术上的差异

因为安全性上的要求不同，在指纹识别的技术路线上同样发生了变化，手机更多的是注重使用体验、效率与安全的和谐，而智能门锁指纹识别在主流上则更加注重安全性考量，在效率、体验以及适用范围上则做出了一定的牺牲。基于如此考虑，在识别技术上，在手机识别算法上，用的更多的是图像算法，即通过小部分图像进行比对识别的方法，这样的算法比对效率更好，体验更佳，而且适用于小面积的传感器。只有近几年，一些手机公司才开始应用特征点的算法，但基于特征点的选择上还是有一些差异。智能门锁指纹识别，在产品之初，基于安全性角度考虑，就一直在用以特征点为主的识别算法。

图像算法：是基于指纹模组采集图像与录入图像进行比对的方法。优点：识别效率高，小面积传感器优势突出，成本控制容易。缺点：容易进行图像复制；

特征点算法：是基于指纹模组采集图像的特征点进行比对分析的方法。优点：安全性较高，特别是大面积优势突出。缺点：成本较高，技术门槛较高，比对效率低。

图像+特征点算法：结合两者之间的优点，利用图像进行比对，利用特征点进行有针对性识别的方法。优点：安全性极大提高，适用不同面积，解决效率和识别之间的矛盾。缺点：技术门槛更高，成本偏高，研究厂家较少。

不过随着科技的进步，时代的发展，目前一些算法公司、模组公司也着手基于安全性角度、成本角度、技术难易程度等方面，将图像、特征点等算法进行融合，将安全性、效率性升级，使得安全性越来越高。

3.成本和安全的平衡考虑

同样出于对安全性的考虑和技术的支撑，手机自2015年起，为了更好的降低成本，提高使用效率，大部分手机开始使用小面积传感器，比如120像素等这一类，甚至使用更小面积的。但是因为识别面积较小，为更好的解决使用的体验（拒识率）、效率（识别速度），图像算法的优势就能够体现出来：成本可控、自主学习功能易实现、能够兼顾一定的安全性，所以大量的手机采用了图像+小面积传感器模组。而智能门锁指纹识别因为安全性要求放在第一位，尽管有降低成本的渴望，但仍然不能逾越安全的雷池，指纹识别算法始终采用特征点识别，没有大规模转向图像，而且传感器模组的面积主流仍然维持在160，甚至在近期有部分高端产品回流到了192面积的模组，这也是在指纹算法识别算法方面，智能门锁出问题较少的原因之一。

4.效率和安全的辩证关系

上述讲的更多的还是技术及安全的解决方案，基于上述内容，导致目前的智能门锁的成本居高不下，其核心原因还是复杂程度和要求的不同。而单指手机和门锁的指纹识别，无论是特征点还是图像算法，这里都不得不提一下效率和安全的辩证关系。

在图中我们可以看到，在同等软件和硬件技术条件下，识别效率越高，安全性则越低，而两者的结合点才是真正效率和安全性的平衡，而随着技术的进步，这个交叉点将会逐步上移，效率高，安全性同步提升，这是理想状态下的安全与效率的平衡趋势。

但手机可能并不用更多的考虑这个平衡点，因为安全和效率在手机行业里要求有其行业的特殊性。这个平衡点在降低，因为效率第一。而基于安全性考虑的智能门锁，同样有其行业的特殊性，对安全的要求第一，因此只能在这个交叉点或以上。所以就出现了锁和手机的识别效率、体验上的差异，这也是技术上解决的难点。

所以，在当前的技术条件下（很多算法企业正在致力于解决这个问题，而且也取得了一些成效），效率和安全是无法完全兼顾的，只能是平衡。

另外，当前在购买智能门锁的过程当中，如果真的发现效率非常高，而且价格还非常低的产品，建议一定要慎重考虑，因为不少的手机方案商也在不断进入到这个行业，并非是讲这些企业不好，实际上手机方案如果是在针对解决智能门锁安全性这个问题上，也许会更好，而我们的担心是一些生产企业为降低成本，用了一些效率第一的产品，导致效率很高，但安全性下降幅度过大。因此，在购买的过程当中，一定要问清楚算法的来源是哪里，或者要知道是特征点算法还是图像算法，或者算法的公司。