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質用車:淺析生物辨識技術在汽車領域的發展

2024-05-15談車

如今,人們已經習慣於使用指紋解鎖手機、透過刷臉進行支付。生物辨識技術為日常生活帶來了更多的便利性。除了影響日常生活,生物辨識技術在汽車領域也得到了廣泛套用,並且在近幾年呈現出加速普及的趨勢。根據相關報告預測,到2025年,全球1/3的新車將配備生物辨識傳感器。生物辨識技術究竟如何影響汽車行業?將為汽車行業帶來哪些變革?本期【質用車】將為大家具體分析。

01 什麽是生物辨識技術?生物辨識技術具有哪些特點?

所謂生物辨識技術,就是透過電腦與光學、聲學、生物傳感器和生物統計學原理等高科技手段密切結合,利用人體固有的生理特性(如指紋、臉象、虹膜等),以及行為特征(如筆跡、聲音、步態等)來進行個人身份的鑒定。與傳統身份鑒定相比,生物辨識技術具有以下特點:

1、隨身性:生物特征是人體固有的特征,與人體是唯一繫結的,具有隨身性。

2、安全性:人體特征本身就是個人身份的最好證明,滿足更高的安全需求。

3、唯一性:每個人擁有的生物特征各不相同。

4、穩定性:生物特征如指紋、虹膜等人體特征不會隨時間等條件的變化而變化。

5、廣泛性:每個人都具有生物特征。

6、方便性:生物辨識技術不需記憶密碼與攜帶使用特殊工具(如鑰匙),不會遺失。

7、可采集性:生物特征易於測量。

8、可接受性:使用者對所選擇的個人生物特征及其套用願意接受。

基於以上特點,生物辨識技術具有傳統身份鑒定手段無法比擬的優點。采用生物辨識技術,可不必再記憶和設定密碼,對重要的檔、數據和交易都可以利用它進行安全加密,可以有效防止惡意盜用,使用更加方便。

02 生物辨識技術在汽車行業中的套用

生物辨識技術在日常生活中的套用已經較為普遍,並且這些技術也在快速融入汽車行業。目前,生物辨識技術在汽車行業的套用主要包括指紋辨識、聲音辨識、手勢辨識、面部辨識、虹膜辨識等。

1、指紋辨識

指紋辨識技術主要根據人體指紋的紋路、細節特征等資訊,將其與在已知資料庫中的指紋特征點進行比對,從而鑒別個人身份。指紋辨識套用於汽車領域的時間不算短,早在2004年,奧迪A8L就配備了指紋啟動按鈕,之後的保時捷等車企也陸續研發並上線了這項技術。

指紋采集器小型化、價格低,適合大規模普及。不過,指紋采集會受到手指皮膚受損、溫濕度等外界使用環境影響,並且容易被獲取和低成本復制,如指紋模、人工手指等,存在安全隱患。

2、聲音辨識

聲音辨識是目前汽車上普及率最高、同時使用頻率最多的生物辨識技術,其主要套用途徑為智慧語音控制,透過特定的語音指令來操控車輛。

相比其他生物辨識技術,聲音辨識更加簡單方便。但缺點在於容易受到外界雜音幹擾,並且目前的車載智慧語音控制功能對於使用者的普通話要求較高,無法辨識方言。

3、手勢辨識

與聲音辨識相似,手勢辨識也是一種「非接觸式」的控制方式,當駕乘者的手接近觸控屏或中控台上的傳感器時,系統就可感應到手部的操控動作,無需實際接觸,就可實作接打電話、調節音量、選擇歌曲、控制車輛等功能。手勢辨識還分為靜態手勢辨識和動態手勢辨識。其中,長安汽車旗下UNI-K等車型搭載的是靜態手勢辨識功能,而寶馬7系、5系以及X7、X5等車型均采用動態手勢辨識功能。

手勢辨識同樣具有操作簡單方便的優點,且不會受到外界環境影響。不過,目前汽車上的手勢辨識只能控制特定的功能,拓展性不強。並且手勢辨識通常需要使用者對準傳感器,如果位置偏離可能無法準確辨識。

4、面部辨識

面部辨識是透過臉部特征和臉部器官之間的距離、角度、大小外形等,進而量化出一系列參數進行辨識的技術。面部辨識的套用場景十分廣泛,包括監測駕駛員註意力是否集中、駕駛員身份辨識等。前者主要套用在凱迪拉克Super Cruise、斯巴魯DriverFocus等智慧輔助駕駛系統中,後者經常出現在諸如阿維塔11、零跑C01等具備FACE ID辨識功能的車型上。

面部辨識采集方式簡單隱蔽,並且在不同套用場景下可收集多個人臉資訊。但面部辨識很容易受到光線、聚焦、人臉姿態等因素影響,同時對於面部特征比較鮮明(如眼睛小)的人可能會出現誤辨識(如辨識為疲勞駕駛)。

5、虹膜辨識

虹膜辨識是透過人體獨一無二的眼睛虹膜特征來辨識身份的技術,被廣泛認為是目前精確度、穩定性、可升級性最高的身份辨識系統。虹膜辨識技術在2021年首次套用於寶馬iNext車型,現代汽車於2022年向美國專利商標局申請虹膜認證系統專利,可透過掃描眼睛虹膜進入車輛。

相比指紋辨識和面部辨識,非接觸式的虹膜辨識有著更高的安全性,因其構造獨特,難以被其他人模仿。虹膜辨識系統包含軟體和硬體兩大模組,除了軟體層面存在難度,檢測裝置造價高,網路攝影機穩定性不足等因素也限制了這項技術的普及發展。

03 生物辨識技術將為汽車行業帶來哪些變革?

隨著人工智慧、大數據技術的進步,生物辨識技術也在不斷突破。車載生物辨識技術除了實作便捷安全的用車體驗,也將為整個汽車行業帶來巨大變革。

1、車輛操控

在車輛外部操控方面,汽車無鑰匙進入系統將迎來全面升級,目前操作相對繁瑣且安全系數低的藍芽鑰匙、NFC鑰匙等或將被取消,實體鑰匙也將成為一個可有可無的輔助工具。透過虹膜辨識技術,駕駛員可以更加高效、精準地控制車輛解鎖和上鎖。滿足高安全性的同時,也讓出行更加便捷。

內部操控方面,透過面部辨識+虹膜辨識的功能組合,將更快速辨識出駕駛員資訊,並匹配更精準的用車使用習慣,如座椅和方向盤的位置及角度、後視鏡角度、駕駛模式、氛圍燈等。隨著人工智慧AI技術的不斷完善,聲音辨識功能將更加具體化,透過辨識不同年齡、性別、身份的駕乘人員,可以自動匹配相關的功能,如座椅按摩、女王副駕座椅展開等。此外,車載智慧語音系統可操作功能也將更加豐富和細化,不再局限於特定指令,提供更加豐富、可客製化的語音指令。

2、智慧駕駛

智慧駕駛層面,未來高級別駕駛員監測系統可以透過車載傳感器、眼球追蹤等技術來監測駕駛員和乘車人員的心率、血壓、情緒、健康狀況等,並提供相應的幫助。如自動撥打緊急救援電話、導航去醫院或急救中心等。

此外,透過眼球追蹤技術+虹膜辨識技術可以計算分析駕駛員是否疲勞駕駛,或分析其他不文明駕駛行為,進而對駕駛員進行提醒或者向後台發出報警。對於規範駕駛員駕駛行為、提升道路交通安全有著積極的意義。

04 生物辨識技術在汽車行業面臨的挑戰?

生物辨識技術的迅速普及確實有利於智慧汽車的發展,但目前車載生物辨識技術仍然處於發展初期,包括車輛安全、使用者資訊保安以及可靠性等都是需要面對的挑戰。

1、車輛安全

既然采用生物特征認證,那麽勢必會使用生物特征資料庫。伺服器端儲存大量使用者的特征資料庫,一旦被黑客或犯罪分子獲取,可能會引發車輛被竊風險。此外,如果不法分子利用使用者特征數據篡改車輛設定,也可能會對駕駛安全造成影響,存在嚴重的安全隱患。

2、使用者私密安全

使用者指紋、虹膜等資訊被采集後,會自動上傳至伺服器端資料庫,如果相關使用者特征數據泄露,可能被未經授權的第三方企業用於其他用途,如廣告推播、商業利益追蹤等,導致使用者個人私密權受到侵犯。

3、技術可靠性

與駕駛相關的生物辨識技術如果存在功能漏洞、或是BUG等問題,可能會導致辨識錯誤,進而會影響到行車安全。如疲勞監測系統錯誤辨識駕駛員面部資訊,可能出現誤判的情況,隨即向駕駛員發出警報,導致駕駛員分心,存在事故風險。智慧語音控制如果誤辨識車內人員交談的聲音,也可能會引發車輛設定更改或功能自動開啟/關閉,同樣存在安全隱患。

總結

人體特征具有獨一性,這一生物金鑰可以隨身攜帶,並且無法被遺忘。生物辨識技術在汽車行業具有廣泛的套用前景,除了提高汽車安全性,還能為使用者提供便捷性和個人化體驗。盡管目前車載生物辨識技術還面臨著一些挑戰和限制,但隨著技術的不斷進步和完善,相信未來生物辨識技術將在汽車行業中將發揮更加重要的作用。

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