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生物识别的新应用及其使用选择

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    生物识别技术已经发展成为安防领域里的一股新势力,随着应用领域不断地扩展它受关注的程度也在不断地提高。那么,生物识别技术在这些新兴领域的应用情况究竟怎样?这类产品的使用选择又需注意什么?也许本文能给您提供一些参考。

生物识别技术概述
    大部分的技防设施都是被动的而不是主动出击型的,或基于身份识别、或基于图像判断,并据此结果由系统做出允许或拒绝某人进入某个区域的决定。如何减少对操作人员的依赖,并且又能提升判断的准确性,这一直是安防技术发展的方向。生物特征作为人体固有的生理特性和行为特征,和其拥有者有着不可分离性和唯一性的特点,因此是门禁和考勤系统以及逻辑安防领域十分喜爱并乐于采用的技术。生物识别市场的年增长率能长年保持在40%以上,也反映了其受欢迎的程度。

    目前,在市场上常用的生物识别技术大致有:指纹、掌型、虹膜、脸型、静脉和声音等。其中,指纹识别技术经过多年的发展相对更加成熟,以其价廉、小巧和众多的解决方案占据了绝对统治地位。结合了最新图像识别技术的脸型识别技术,因其具有的非接触性、甚至可在人们不知不觉中自动找到对象的能力,则是很有发展及应用前景的一项技术。当然,掌型识别和虹膜识别也因其所具有的独特优势,使得它们能在各自的领域中大展宏图。

应用新思路
    生物识别技术已经在各行各业中得到了广泛的应用,在工厂、办公室、矿山到处都能看到生物识别设备的应用。越来越多的人,已习惯于用自己的手指或手掌进入自己的家门。生物识别技术,也成为了手机和手提电脑的守护者。那么,是否生物识别技术的应用模式已经到头了?答案显然是否定的,以下应用案例告诉我们生物识别技术的应用前景依然宽广。

快速移民手续检验
    美国INSPASS,即INS旅客加速服务系统,是设置在机场的能够自动对授权旅客进行护照检验的系统。该系统的运用,有效地缩短了护照检验的时间。符合条件的常旅客可以在任何一个INS办事机构进行登录,当该常旅客到达机场时,他/她可以在机场的类似于ATM机的INS终端,通过核验其掌型的有效性,来决定该旅客的下一步去向,如果核验正确,他/她可以直接去办理海关手续;如果不正确的话,他/她就得先去办理移民检验手续。INS系统使得检验时间缩短到15秒左右,而原来的人工检验则要花费60分钟的时间。目前,该系统已在美国9个机场投入使用。

机场旅客筛选
    大家知道,以色列的安全环境极其严峻,机场安全更是需要予以最高关注的地点。 

    以色列特拉维夫Ben Gurion机场是以色列最繁忙的机场,也是安全风险极高的一个机场。它除了要处理常规的飞行业务外,该机场每年还要接待超过200万的朝圣者,因而机场的安全至关重要。为了既能保持严密且完全的安全措施,又能减少旅客的等待时间,需要提升旅客的通行速度。一套很有新意的常旅客筛选系统,已经在该机场安装并成功运行了一段时间。该系统由3套登录终端和22套检验终端构成,常旅客在首次登录后,以后每次乘机时,只需到检验终端处进行身份核验即可。系统中已经登录了超过34万以色列公民的生物特征资料,该系统每个月检验的人员数量超过15万人。这套快速通过系统,不仅减少了旅客等待的时间,而且其检查时间比人工检验系统快3倍,更重要的是,还提升了旅客对飞行安全的信心。[nextpage]

    由于绝大部分使用该系统的人被认为是低危险性的,因此机场及边防人员就可以集中精力来处理那些未知的、危险性更高的旅客,使有限的资源利用率大幅度提高,并极大地提高了机场及边防人员对危险的控制能力。

    该系统计划涵盖所有的以色列公民。

建筑工地管理
    和普通的办公室、工厂相比,建筑工地的工作强度大,人员流动也较为频繁。为有效管理工地,杜绝代打卡现象,保证出勤记录与实际情况的一致,采用生物识别技术就成了自然而然的选择。鉴于工人的指纹特征相当不完整,在评估了各种生物识别技术后,青岛市建筑工程管理局决定在青岛的工地上率先采用掌型识别仪作为员工考勤的核心设备,经过几年的运行,各方对使用效果均表示相当满意。

如何选择及使用生物识别产品
    生物识别产品价格不菲,应用时需要专业的知识,才能最大限度地发挥作用。因而希望能够从用户及工程的角度考虑提供一些有用的建议,那么在选择生物识别产品时,需要加以认真考虑的有下列因素。

人流量 
    人流量即用户数量,它直接决定了登录时及使用时所占用的时间。如果应用在一般安全要求的办公室,规模在几十到几百人之间,那么指纹应当是较好的选择。如果要将其应用在数千甚至是数万人的地方,那么识别速度则是需要予以认真考虑的因素。识别速度既和识别方式有关,如指纹、掌型、虹膜、脸型识别所需要的时间,就有不小的差别。同时,还受到模板大小的影响,如在处理技术相当的前提下,模板小的识别技术在识别速度上有其先天的优势,因此更适合用在人流量大的场合。

安全程度
    相对而言,虹膜识别的安全程度很高。而就广泛采用的指纹识别技术而言,则采用电容式的要比光学扫描式的安全性要更好,因为采用复制的指模是无法欺骗电容式指纹头的。当然,由于手指和识别芯片直接接触,在冬天时候尤其是北方地区,人体所带的静电会有可能对设备造成损坏,因而良好的接地非常重要。

    至于是采用1∶1还是1∶N的识别方式,则需要综合考虑各种情况来定。人流量较少时(比如100以内),可以采用1∶1的方式;人流量大的时候则以采用1∶N的方式更恰当。人们一般认为1∶1具备更高的安全性,实际上在应用这种工作模式时,为了保证有更高的安全性即降低认假率(FAR),很可能会导致拒真率(FRR)的大幅度提高,从而降低实用性和拉长了识别时间。而1∶N的方式,在大流量场所则有其独到的安全性。在美国国土安全总统指示即HSPD 12 所制定的联邦信息处置标准FIPS-201中,强调了生物识别对联邦雇员及承包商的身份识别的重要性。人员的生物特征,存放在一张需要随身携带的智能卡中,比对时先输入一个ID号,然后通过比对,存放在卡中的模板和现场采集的特征来决定是否给予通行权。使用时稍显繁琐,但是这种方式结合了“Something he knows即ID号”,“Something he has即卡” 和“Something that is part of him即生物特征”这三种关键元素。并且,规定了生物特征的读取必须采用接触式,从而既提升了安全程度,又适当兼顾了隐私保护。[nextpage]

使用环境
    使用者的性别、年龄跨度,工作性质(办公室工作人员和重体力劳动人员的指纹完整性差别巨大),环境的清洁程度,对高精度的生物识别设备的使用效果影响很大。如果要使用在有可燃气体或粉尘的场所,则识别设备还需要有专门的MA或KY认证。这种安装方式会导致大量灰尘进入设备内,并弄脏精密的取像设备,从而导致在实际应用中出现识别故障。

接地
    系统可靠性不仅取决于设备,也取决于环境和施工状况。其中,设备的接地,是一个其重要性经常被提及,但在实施时又经常被忽视的因素。接地的好坏,不仅会影响到系统的稳定性,也会影响到系统的抗干扰能力,从而影响到系统的可靠性。

    对于网络中含有多个设备的系统,在设备之间会有一系列用牵手方式连接设备的电缆,网络中每个节点的屏蔽层都应该仅在一端进行接地连接。具体使用哪端进行连接并没有多大关系。图1是这种接地方法的一个例子。

    所有的设备都连接到同一个地线。每个屏蔽层接地都仅连接到一个设备,这样他们就被分隔开,不能形成接地回路。

    如果系统中的电源为浮接电源,那么还有第二种建立地线参考的方法,即使用RS-485电缆中的地线来为通讯信号建立一个公共参考电压。这根电缆要连接到数据转换器电压的负极,或中央计算机系统中RS-232端口的地线。然后,该电缆要在网络中每个设备的后面与其一个接地端连接(见图2)。

    如果设备没有可用的地线,那么上述方法将是唯一可能进行接地的方式。或者即使有地线可用,但由于建筑物的电源线和其它环境的不同,这种方法可能也会优于前面提到的方法,因为它为建筑物电源线的每个独立的设备都建立了接地连接。使用这种连接时,建筑物之间或一个很大的建筑物中不同地点间地线的变化(可能因为电梯马达或其它大额定电流的机器引起的),将不会对网络通讯产生影响。

    然而,使用这种方法,电源必须被真正浮接,即没有任何隐藏的线路返回到变压器的高压端或返回到地线。由于这一点是很难做到的(因为在任何变压器的初次级之间总有一些寄生电容),所以同前面的方法相比,这种方法可能对电源线高压端的高频率瞬时电压更为敏感。

模板管理
    对大批人员的生物特征采集费时费力,谁也不愿意三天两头去更新或重新采集生物特征。因此,模板管理的方便性和系统能否对模板进行自动更新,以及定时备份就显得尤为重要。

    通常,模板管理需要用厂家提供的程序来做。有些生物识别设备可以自动对保存在系统中的模板做自动更新,减少了后期的工作量,同时又保证系统中保存的都是最新的生物特征信息。

    有些门禁系统已经整合了某些生物特征的模板管理功能,可以部分替代专用管理程序,在生物识别设备和门禁系统结合使用时较为便利。

结语
    迄今为止,还没有哪一种生物识别技术可以解决所有问题。得到最广泛使用的指纹除了有可能受到假指模的困扰以外,还在实际使用中存在着难以获取或比对某些人的指纹的问题。虹膜安全性虽高,但在登录、比对时的易用性,还有价格,也使得这种技术难以获得大规模的应用。脸型识别是一种很有发展前途的技术,相信随着其技术的进一步完善,将能在安防领域赢得更广泛的前景。

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