3D人脸识别智能门锁靠谱吗

自从生物识别技术进入家居领域，智能门锁始终是热门的应用场景。根据智能门锁研究院了解到的数据显示，2019年中国消费者购买的智能门锁约1500万套，智能门锁已经成为电子产品领域不可忽视的重要门类。根据预测，到2021年，中国的智能门锁市场规模有望突破500亿元。

在目前的智能门锁市场格局中，指纹锁占据一半以上的份额，另外还有密码、遥控、NFC刷卡、人脸识别等方案。真正做到用户体验良好的，就是指纹和人脸识别方案。目前指纹锁的大量普及，对用户的习惯是一个逐渐教育的过程，消费者开始习惯出门不带钥匙，不带房卡。韩国住房市场70%采用智能锁的格局，按照现在的发展速度，过几年就会在中国大城市实现。

01 安全性隐忧

市场规模的快速扩大，随之而来的是各种负面的消息，如指纹识别不够安全，腾讯的安全团队破解了指纹;人脸识别易被照片、视频破解等新闻也不时见诸报端，甚至还有一家科技公司用面具破解了支付宝等终端产品，引发了行业广泛的关注与讨论。

安全和隐私紧紧相连，消费者在选择掏钱买单的时候一定会重点考虑这个因素，行业标准的制定者和政府主管机关也在不断咨询行业意见，出台法规来规范生物识别产品的使用场景和安全要求。

图1：高通超声波指纹被树脂膜破解

图2：支付宝人脸识别被面具破解

图3：各种假指纹的材料与制作方式

02 市场痛点

智能门锁领域导入人脸识别是近一年才开始出现的趋势，在打卡门禁、通道闸机上的广泛使用让消费者对人脸识别本身不再陌生，但智能门锁有几个不太一样的场景需求，让人脸识别技术的导入变得更加复杂：

1) 功耗敏感：根据行业规范和国家标准，电池供电是必不可少的，不能采用外接电源的方式为门锁供电，这个与门禁、闸机产品的显著不同，制约了很多技术的采用，比如显示屏由于功耗过高的缘故，就无法轻松地集成到门锁上。同样，人脸识别产品本身也需要比较大的功耗来支持，如何保证使用体验，同时长期待机不用换电池，是一个非常大的挑战。

2)安全敏感：门禁和闸机系统，属于公共领域，如写字楼、高铁站、海关等，安保措施、摄像头监控等各种技术手段比较完善，技术上破解和攻击的手段相对很难实施。但家用的智能门锁，属于个人隐私范围，如果被破解和攻击的门槛比较低，则难以防范又会带来比较明显的损失，后果严重。足够的安全门槛是产品必须承诺给消费者的重要保证，这也是目前智能锁领域普遍不再使用普通摄像头进行身份识别的原因。

3)体验敏感：消费者对于家居环境的使用体验有很高要求，以及指纹锁上带来的一些不便利点(如老人、小孩子的指纹不易解锁)有着一定的认识，人脸识别技术如何克服这些不足，为用户提供更好的体验(如化妆、眼镜、不同光照、不同肤色下的使用体验)是切实的需求。

4)成本敏感：智能门锁还属于消费电子领域，市场体量巨大，竞争对手众多，厂商对成本要求也比较高，快速的迭代、下行的成本都对各级供应商提出更高的要求。

033D人脸识别优势

自从苹果引入FaceID，将3D技术从游戏交互领域带入手机领域以来，消费者对人脸识别的认知和体验就更加具体了。图2提及的面具破解支付宝等产品的新闻中，也提到苹果的FaceID并没有中招，在多个公开的安全评测中，FaceID都拿到了比较高的安全等级，有力地保证了用户的隐私和数据安全。

图4：媒体报道，Face ID没有中招

据了解，苹果的FaceID采用了结构光方案，采用的发射点阵超过3万个，接收传感器像素超过200万，对1米以内扫描到的物体都能够进行误差极少(小于2个毫米)的精确3D建模。FaceID采用的技术将人脸的维度信息高度还原，通过对2D、3D数据的分别比对，双重保证了人脸数据的真实性。

照片、视频等2D的破解手段，以及普通的面具攻击都无法对3D人脸识别造成威胁。许多人认为高精度的面具是3D人脸识别的软肋，但经过实测苹果的FaceID也能很好地抵抗这样高精度的面具攻击。根据苹果自己的官推介绍，FaceID后面还有更多黑科技，比如跟踪人的眼球运动，观察瞳孔的反射情况，分析人脸微表情的变化等等。

技术的不断升级，能够更好地保障安全，保护隐私——这些都是其他3D技术厂商学习和追赶的目标。

除去技术手段的升级可以保障安全以外，不得不提及的是，高精度的面具需要专业的扫描设备，对用户进行比较长时间的扫描建模并打印，在实际中不具备可操作性。

这种高精度面具可以用来测试3D人脸识别的效果，但由于需要用户配合，本质上已经属于在用户知情的情况下提取个人信息。试想：有人找你要家里大门钥匙，告知你去配了一把，再打开你家门，这就不叫破解了，这叫明抢。

图5：高精度扫描人脸数据

图6：3D打印出来的高精度面具样本

04 市场总结

根据笔者的观察和统计，目前市场上已经出现的集成3D人脸识别技术的智能锁产品，包括双目立体视觉、TOF飞行时间、结构光等技术路线，代表厂商为德施曼、优点、云丁、凯迪仕、萤石等一线品牌，以及中控智慧、福鸽科技、一科时代等方案厂商，韩国的三星、LG也开始关注3D人脸识别技术。这些智能锁行业的大厂商，纷纷布局新产品，领导着新一轮技术革新、产品升级换代的潮流。

消费者对于安全的重视程度不断提高，智能锁厂商在安全方面的努力也一直在进步，除了集成3D人脸识别技术外，也搭配了声纹认证、随机识别码二次认证、智能猫眼全程追踪等配套技术，甚至出现了将虹膜识别也集成到智能门禁上的概念性产品。

图7：带有虹膜识别的智能门禁系统

市场规模的不断扩大，带来的机会和挑战也会与日俱增——如何提供更好体验，更高安全的产品，如何降低成本，都成为3D厂商和智能锁厂商需要共同面对和解决的问题。看好来年的3D智能锁市场，也期待更多有实力的厂商加入，共同把市场做大做强。