生物识别 人车合一
2018-01-12

目前生物识别在汽车上的应用越来越广泛,除了常见的指纹识别和语音识别,虹膜识别、面部识别等技术性更高的生物识别技术也开始逐渐被应用在汽车上,以改善驾驶体验、乘员健康以及行车安全。

撰文>>>本刊特约记者 成勇吾

 

随着汽车产业逐步朝着电动化和自动驾驶的方向发展,一项令人兴奋的进步发生在汽车上,那就是汽车生物识别技术。虽然这项技术听起来可能有些超前,但生物识别其实已经成为我们日常生活的一部分。用来解锁智能手机的指纹传感器,利用语音识别技术研发出的语音识别软件,是两个相当普遍的例子。

生物识别技术作为20世纪末期才开始蓬勃发展的高新技术,在社会生活中占据越来越重要的位置,从根本上改变人类的生活方式。简单来说,生物识别就是将生物技术与信息技术结合起来的新型识别技术,它利用人体固有的生理特性(如指纹、面部、虹膜等)和行为特征(如笔迹、声音、步态等)来进行个人身份的鉴定。由于人的生物特征通常具有唯一性,和传统的密码相比,生物识别具有随身携带、安全可靠、难以伪造的优势。现在它正从消费电子领域向汽车行业迁移。

虽然在汽车行业使用生物识别技术并不常见,但预计这一技术的使用在未来几年里会稳步增长。Frost & Sullivan的智能移动团队发布的《2016-2025年全球汽车行业生物识别技术》报告称,当汽车配备生物识别传感器来跟踪我们的健康和情绪变化时,驾驶汽车将会是另一种不同的体验。而且该报告预测,到2025年,有将近1/3的汽车会安装生物传感器。

目前生物识别在汽车上的应用,除了常见的指纹识别和语音识别,虹膜识别、面部识别等技术性更高的生物识别技术也开始逐渐被应用在汽车上,以改善驾驶体验、乘员健康以及行车安全。

 

指纹识别

在多种生物识别技术中,我们生活中接触最多的是指纹识别。2013年,指纹识别刚出现在iPhone 5s里时,被很多人称作“没用的设计”,而现在却成了大部分手机的安全防线。Fingerprints提供的数据显示,2016年全球一共卖了16亿台手机,60%都有指纹识别技术。

2017年CES会展期间,德国汽车制造商Continental大陆集团首次展示了他们的生物识别访问系统。使用该系统的汽车司机必须提供指纹认证,如智能手机一样,生物识别元件识别车主指纹后,汽车引擎方能正常启动。大陆集团高层表示,该设计的目的并不只是开启车门、 启动引擎那么简单。指纹识别启动意味着汽车只能由特定的用户启动,而不是有钥匙就可以随意启动,增加了盗车的门槛,还能有效地降低无证驾驶或未成年人驾驶的发生率。

 

人脸识别

近期,人脸识别技术不断冲击着大众视野,“刷脸”更成为了热词。苹果新机iPhone X热炒“刷脸”解锁功能,“刷脸”还可运用到Apple Pay以及各种需要身份验证的APP中;首个“刷脸”支付的商用试点也在杭州一家肯德基餐厅开启;一些银行正尝试启用自动取款机“刷脸”取款功能;高铁检票、宾馆入住也在使用“刷脸”技术⋯⋯

人脸识别已经在人们衣食住行的各个领域发力,迎来运用的“井喷期”。随着人脸识别技术的商用场景不断扩充,市场潜力巨大,汽车行业必然不甘人后。

在2017年年初的CES展上,菲亚特-克莱斯勒集团在CES展上发布了Portal概念车,新车就搭载了人脸识别功能,为人们展示了未来汽车的发展趋势。

Portal通过放置在方向盘之后的摄像头来扫描识别驾驶员的脸部。在完成初次扫描之后,汽车将会保存驾驶员的档案,系统将会把车主的个人信息存储到云端上去,包括车主最喜爱的广播电台、座椅位置、通讯录、日历等。以后再驾驶这辆车时,车主靠近该车,在被摄像头识别出后,系统会自动帮车主调整座椅和车内气温以及内部声音设置、反光镜角度设置。

无独有偶,博世的生物识别技术有异曲同工之妙。当驾驶者进入座驾时,驾驶者监控摄像头能迅速识别人脸,实现个性化服务。例如根据驾驶者的喜好调节方向盘、反光镜、车内温度或是广播电台;在驾驶过程中,检测发现驾驶者有睡着或者精力不集中情况,汽车将发出警告,帮助防止紧急情况的发生⋯⋯

 

虹膜识别

同指纹、人脸识别等一样,其实虹膜识别已经潜移默化地影响到我们的生活,而且虹膜识别的安全度更高,被破解程度理论上已降到最低。最早的虹膜识别系统起源于1993年,自那之后,它的发展速度之快就已经超出我们的想象,目前正在被越来越多的行业所认可,虹膜识别技术走进日常车生活已指日可待。

通俗来说,人的眼睛由巩膜、虹膜、瞳孔晶状体、视网膜等部分组成。虹膜是位于黑色瞳孔和白色巩膜之间的圆环状部分,其间有很多相互交错的斑点、细丝、冠状、条纹等特征。而且虹膜在胎儿发育阶段形成后,在整个生命历程中将是保持不变的。这些特征决定了虹膜特征的唯一性,同时也决定了身份识别的唯一性。

虹膜识别基于眼睛中的虹膜进行身份识别,它是业界公认的最精准与最安全的生物识别技术,至于它到底有多安全,据业内人士透露,虹膜识别误识率可低至百万分之一,与之相比,指纹识别误识率为0.8%,人脸识别则为2%。

那么虹膜识别跟汽车又究竟会擦出怎么样的火花呢?未来虹膜识别能够通过眼球就可以直接实现对车辆的启动和操控。举个例子,在未来,车钥匙很可能从我们的生活中彻底消失,当我们走进车辆,汽车身上的传感器就会检验我们的虹膜信息,从而自动开锁;上车后,通过生物识别启动车辆、语音以及自动驾驶功能,不用动手就可以操控一辆车到你想到的地方。

2017CES会展期间,电子公司Gentex透露了他们的虹膜识别系统。这种虹膜扫描技术可以被整合到汽车的后视镜中,确认司机身份的准确率高达99.9%。如果车内的人没有被识别,系统可以给车的主人发短信或进行功能限制。司机被识别后,从座位到收音机,这一切都可以自动调整,以适应其喜好。

不仅如此,有了虹膜扫描系统,即使多人使用一辆车,驾驶者也能更好地进行个性化设置。比如,不喜欢家人预设的广播,该系统可以记住每位司机喜欢的电台。有人喜欢座椅离方向盘近一些,有人喜欢远一些,一旦司机被验明,座椅就会自动调至适合的位置。虹膜识别系统还能详细记录每个驾驶者行为习惯的相关数据,对于车辆的燃油经济性提供数据的对比,为驾驶者改善驾驶习惯提供帮助。

 

语音交互

开着车奔驰在路上,想给朋友打个电话,直接呼唤名字便能接通;说出口令,便可播放指定歌手的曲目⋯⋯这就是潜力无限的智能语音交互技术。

语音交互技术主要包括语音合成和语音识别两项关键技术。让机器说话,用的是语音合成技术;让机器听懂人说话,用的是语音识别技术。此外,语音技术还包括语音编码、音色转换、口语评测、语音消噪和增强等技术。

众所周知,驾驶者在开车过程中用手拨打和接听电话会导致危险加倍,智能语音的出现,就好比你在驾车的同时,身边多了一个听得懂人话、几乎无所不能的“助手副驾”。

现在标榜着互联网汽车的车型越来越多了,号称能识别方言的语音识别系统也层出不穷。确实,它们有了一些进步,语音拨打电话的准确率高达90%到95%。语音识别同样在使用路线导航时越来越好用,但依然很难处理稍微复杂一些的指令。

汽车工业领域顶级车载语音识别供应商Nuance通信公司总经理Arnd Weil表示,造成这一问题的原因,通常是地名中常有机器难以识别的名词,或是车内其他乘客的噪音,还有一个比较大的因素就是自然语言理解问题。自然语言理解是一个无底洞,现在语音交互系统自然语言理解能做到的程度仍然较低,如果一句话里面有很多的转折,可能系统就理解不了了,这也会是未来挑战汽车智能的一个方面。

 

生物综合识别

在健康方面,生物综合识别会对驾驶员开车时的身体状况进行监测;比如心率、血压、疲劳程度、血液酒精含量以及可能出现的癫痫发作等。而基于生物测定学进行的实时检测将进一步为驾驶员、乘客以及公众安全带来更高的保障。

当系统预测到驾驶员可能会出现医疗紧急情况时,系统会发出语音命令,提示驾驶员放慢车速或靠边停车,抑或是主动拨打紧急求助电话。

Frost & Sullivan的智能移动团队发布的《2016-2025年全球汽车行业生物识别技术》报告称,可穿戴医疗技术公司将与汽车零部件制造商展开合作,把用于生物识别认证的传感器和扫描仪整合到车辆中。此举将从根本上改变驾驶体验,为车主带来健康福利,并提升了车辆的安全性。

目前已经有了一些可穿戴医疗技术公司与汽车零部件制造商合作的实例。比如Empatica公司开发的一款可以监测癫痫发作征兆的手表,Optalert公司利用红外线监测驾驶者是否打瞌睡的眼镜,还有Sober Steering公司将传感器集成进方向盘里用于监测驾驶者血液酒精含量和醉酒状态的装置。

 

隐私安全

当诸如指纹识别、脸部识别系统开始普及,人们的担忧也在同步升温。这些新技术一定能将黑客挡在门外吗?

最近,iPhone X人脸识别被黑客破解的消息屡有曝出。相比iPhone X人脸识别破解需要专业、复杂的过程,而之前三星的人脸识别被曝只要在镜头前放一张手机主人的照片,就能骗过采用生物识别的S8手机。三星在随后声明中表示,有多种方式可供用户解锁手机,而面部识别只能用于解锁 S8,不能用于“打开三星支付或加密文件夹”。

声纹识别同样存在一定风险。今年4月,就有一家加拿大蒙特利尔的人工智能创业公司宣称开发了一款语音合成工具,只需要最短60秒的录音,即可“复制任何人的声音”。尽管团队的动机是改进语音合成技术,但这款软件的出现可以说明,基于语音的身份鉴别系统,并不如想象中那样万无一失。

不仅如此,在隐私方面,生物识别技术也需要谨慎开发。随着越来越多的厂商使用生物识别技术收集用户驾驶习惯、使用偏好等数据,客户肯定希望能够清楚地了解到这些信息是如何存储使用的,他们需要确信类似指纹、虹膜这样的重要隐私信息不会落到他人之手。

不难发现,无论从发展的时间,还是应用成熟度的角度,生物识别技术离成熟还有着一定的距离。不同的识别方式各有优势,也有不容忽视的缺点,在不同环境、条件和场景下可以发挥不同的作用,因此,目前阶段来说,通过采取多种生物特征综合的核验方式,应该是比较合理的解决方式。

当然这些创新仅仅是一个开始,未来随着生物识别技术将日渐成熟,语音识别、图片识别、视频识别、人脸识别、生物综合识别等方面的突破,人车交互将会更为顺畅,智能设备将能更为精准地达成服务指令。汽车,不再是简单的交通工具,而像是身体的一部分。出行将变得更为舒心、惬意,成为一种享受。