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對(duì)于一個(gè)科技宅來(lái)說(shuō)，產(chǎn)品的科技屬性已經(jīng)成為日常購(gòu)買(mǎi)中越來(lái)越重要的因素，隨著AIoT的普及，智能音箱、換氣系統(tǒng)、洗衣機(jī)、熱水器、廚房用品等等，家里只要是能通電的設(shè)備甚至是電燈都可以用手機(jī)作為控制終端去進(jìn)行操控。一款好的科技產(chǎn)品不應(yīng)該只是為了增加科技噱頭的偽需求，科技的展現(xiàn)不僅要有華麗的技術(shù)演示，也要對(duì)日常生活品（bi）質(zhì)（ge）有所提升。2017年，蘋(píng)果推出iPhone X，用更為便捷人臉識(shí)別技術(shù)替代了指紋識(shí)別，解放雙手的同時(shí)也將指紋識(shí)別的時(shí)代徹底顛覆。
科技的發(fā)展也同樣照顧到了門(mén)鎖行業(yè)，發(fā)展不僅帶來(lái)了更加安全的防護(hù)性能，同時(shí)也讓生活變得越來(lái)越便捷。從鑰匙到指紋、密碼，再到今天的人臉識(shí)別門(mén)鎖。隨著技術(shù)的不斷更迭，鑰匙也被賦予了更多的形式。
今年，國(guó)內(nèi)人工智能領(lǐng)域的頂尖科技公司商湯科技推出了“SenseID智能人臉識(shí)別模組”，并與智能門(mén)鎖領(lǐng)軍品牌德施曼合作發(fā)布3D人臉識(shí)別智能鎖產(chǎn)品：小嘀R5。這次的合作產(chǎn)品：小嘀R5也真正讓商湯科技的AI技術(shù)走進(jìn)了千家萬(wàn)戶(hù)。
現(xiàn)在市面上主流的智能鎖產(chǎn)品的解鎖方式以密碼和指紋為主，它在一定程度上提升了便利性，但也依然存在著諸多不足，例如密碼容易被偷窺或者其他手段盜取，而且容易被忘記。指紋容易被盜取，指紋比較淺或者手指容易脫皮的人群，會(huì)出現(xiàn)解鎖困難或根本無(wú)法解鎖。應(yīng)用了3D人臉識(shí)別技術(shù)的智能鎖，不僅可以提升開(kāi)鎖的安全性，更是優(yōu)化了開(kāi)鎖體驗(yàn)，配合全自動(dòng)鎖體還可以真正實(shí)現(xiàn)非接觸式的無(wú)感通行。
掌握核心科技——從人臉識(shí)別技術(shù)說(shuō)起
手機(jī)解鎖，快遞箱取物，ATM取款，酒店、網(wǎng)吧認(rèn)證，隨著人臉識(shí)別技術(shù)的深化應(yīng)用，人臉識(shí)別技術(shù)在門(mén)派上也有不同。目前，行業(yè)主要的人臉識(shí)別方案主要分為2D人臉識(shí)別方案和3D人臉識(shí)別方案兩大類(lèi)。2D人臉識(shí)別方案主要采用單個(gè)攝像頭提取到人臉的生物特征進(jìn)行識(shí)別，該方案主要優(yōu)勢(shì)是成本較低，但是安全性存在不足，在某些場(chǎng)景下容易被攻破。而3D人臉識(shí)別則是提取人臉的特征三維信息進(jìn)行識(shí)別，安全性更高，可有效抵御2D照片、視頻甚至3D人頭模型的攻擊，所以3D人臉識(shí)別的方案現(xiàn)如今被廣泛應(yīng)用對(duì)安全性要求較高的各個(gè)行業(yè)。
現(xiàn)如今的3D人臉識(shí)別方案主要包含三大類(lèi)：1）雙紅外（Dual-IR）；2）飛行時(shí)間（TOF）；3）結(jié)構(gòu)光（Structured-Light）。
雙紅外：
優(yōu)點(diǎn)：雙紅外攝像頭是目前采用最多的解決方案，相對(duì)于單目解決方案，可以更好計(jì)算出深度信息，實(shí)現(xiàn)物體的立體數(shù)據(jù)，更有效辨別活體檢測(cè)信息。安全性上相對(duì)于單目解決方案要成熟很多。雙紅外對(duì)光線(xiàn)的適應(yīng)性更好，雙RGB方案或者RGB+IR方案對(duì)光線(xiàn)的適應(yīng)性不好，從而影響解鎖的安全性與體驗(yàn)。
缺點(diǎn)：雙紅外攝像頭方案需要較好的算法支持，但是算法需求的難度較高。
TOF：
優(yōu)點(diǎn)：ToF攝像頭的工作距離遠(yuǎn)，可以獲得5m內(nèi)的有效 實(shí)時(shí)深度信息；而且適用場(chǎng)景廣，無(wú)論被攝物體有無(wú)特征點(diǎn)，無(wú)論環(huán)境光較強(qiáng)或較弱，都可獲得有效的景深信息；同時(shí)ToF距離精度高，在手機(jī)與被攝物體的絕對(duì)精度，即被攝物體之間的相對(duì)精度，都可以達(dá)到厘米級(jí)的水平。
缺點(diǎn)：目前，當(dāng)前手機(jī)端可用的主流ToF傳感器分辨率相對(duì)較低（180*240，240*320，240*480等），元件在工作時(shí)的功耗與發(fā)熱量也相對(duì)較大，長(zhǎng)時(shí)間工作需要很好的散熱條件，在消費(fèi)類(lèi)電子設(shè)備上使用還需要不斷優(yōu)化；實(shí)際上，目前基于ToF方案的解決方案還未完全成熟，相應(yīng)的內(nèi)容生產(chǎn)和開(kāi)發(fā)群體較為薄弱，支持的應(yīng)用場(chǎng)景較少
結(jié)構(gòu)光：
優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)光方案在運(yùn)行時(shí)，由于可以主動(dòng)投射編碼光，所以非常適合在光照不足（甚至無(wú)光）、缺乏紋理的場(chǎng)景使用；結(jié)構(gòu)光投影圖案一般經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)，所以在一定范圍內(nèi)可以達(dá)到較高的測(cè)量精度。技術(shù)成熟，深度圖像可以做到相對(duì)較高的分辨率。
缺點(diǎn)：成本較高；而且結(jié)構(gòu)光的能量主要集中在中間區(qū)域，可用于進(jìn)行人臉識(shí)別的區(qū)域較小。
室外環(huán)境基本不能使用。這是因?yàn)樵谑彝馊菀资艿綇?qiáng)自然光影響，導(dǎo)致投射的編碼光被淹沒(méi)。測(cè)量距離較近。物體距離相機(jī)越遠(yuǎn)，物體上的投影圖案越大，精度也越差（想象一下手電筒照射遠(yuǎn)處的情景），相對(duì)應(yīng)的測(cè)量精度也越差。所以基于結(jié)構(gòu)光的深度相機(jī)測(cè)量精度隨著距離的增大而大幅降低。因而，往往在近距離場(chǎng)景中應(yīng)用較多。相對(duì)于其他解決方案來(lái)說(shuō)，結(jié)構(gòu)光目前成本較高，鮮有布局在門(mén)鎖等產(chǎn)品的案例。
如上三種3D方案的由于人臉識(shí)別的需求差異，所以在不同的場(chǎng)景上所應(yīng)用的技術(shù)大不一樣。不只是場(chǎng)景的區(qū)別，就是不同手機(jī)品牌的人臉識(shí)別技術(shù)都是有差異的。
本次測(cè)評(píng)產(chǎn)品小嘀3D人臉識(shí)別智能鎖R5采用的基于商湯科技研發(fā)的紅外雙目攝像頭技術(shù)，這是因?yàn)閷?duì)于一款家用產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，不僅需要技術(shù)達(dá)標(biāo)，更要注重在實(shí)際應(yīng)用效果、功耗和成本方面的多方面平衡。
所以在本款產(chǎn)品中的核心技術(shù)，基于雙目攝像頭“SenseID智能人臉識(shí)別模組”才是整鎖的關(guān)鍵。該模組基于商湯的3D人臉識(shí)別算法和仿生雙目紅外攝像頭等軟硬件技術(shù)，使得小嘀R5門(mén)鎖可以實(shí)現(xiàn)在大角度和暗光環(huán)境下通過(guò)人臉驗(yàn)證準(zhǔn)確解鎖，并通過(guò)活體檢測(cè)等功能防范高清照片、屏幕翻拍、人皮面具等惡意攻擊，為用戶(hù)帶來(lái)更加便捷、安全、高效的入戶(hù)體驗(yàn)。同時(shí)，模組的運(yùn)行基于低功耗高運(yùn)行能力的SoC方案，并且商湯3D人臉識(shí)別算法在該芯片平臺(tái)上做了深度的優(yōu)化和完整的迭代，兼顧了低功耗與極高的安全性能和精準(zhǔn)度，針對(duì)智能門(mén)鎖行業(yè)做出了非常好的平衡。
值得一提的是，商湯科技SenseID系列產(chǎn)品已在各個(gè)行業(yè)間廣泛應(yīng)用于手機(jī)、金融、電信、酒店、銀行ATM、門(mén)禁等各種身分識(shí)別場(chǎng)景中，所以對(duì)于門(mén)鎖行業(yè)，商湯科技的解決方案可以說(shuō)是駕輕就熟。
初見(jiàn)
小嘀R5這款產(chǎn)品在外觀(guān)上并不特殊，設(shè)計(jì)者沒(méi)有因?yàn)槭褂萌四樧R(shí)別就做一個(gè)過(guò)于炫酷的外觀(guān)（門(mén)鎖過(guò)于特殊別人盯上并不是什么好事）。門(mén)鎖將把手與鎖做成一體化設(shè)計(jì)，同時(shí)在把手上還附有觸摸式按鍵、攝像頭一應(yīng)俱全。造型精致，外觀(guān)厚實(shí)，整體做工相當(dāng)優(yōu)秀。
作為一款智能門(mén)鎖，連通智能手機(jī)自然不是問(wèn)題。只要手機(jī)上裝有“米家APP”，就可以將小嘀R5添加到“我的設(shè)備”當(dāng)中。簡(jiǎn)單設(shè)置，即刻使用。
功能強(qiáng)大才是好門(mén)鎖
對(duì)于門(mén)鎖，首先需要解決的就是安全問(wèn)題，基于人臉識(shí)別的門(mén)鎖更需要讓設(shè)備看清此時(shí)站在門(mén)外的是不是“狼外婆”。
小嘀R5門(mén)鎖的頂部有三個(gè)小孔，這就是3D人臉識(shí)別智能門(mén)鎖解決方案的“眼睛”——仿生雙目IR（紅外）攝像頭。
與傳統(tǒng)的單目攝像頭不同，仿生雙目IR（紅外）攝像頭以模擬人眼成像的方式獲取人臉圖像，這種攝像頭帶來(lái)的好處就是兩個(gè)攝像頭基于不通的位置對(duì)人臉進(jìn)行識(shí)別并形成深度圖，極大的增強(qiáng)了系統(tǒng)對(duì)于基于各種照片、屏幕或是三維模型攻擊的防御能力，大大提高了安全性。
正因如此，這款門(mén)鎖的錄入方式也相較其他的人臉?shù)浫敕绞礁鼮榧?xì)致、安全。在人臉?shù)浫氲臅r(shí)候，需要從上下左右中5個(gè)方向進(jìn)行通過(guò)實(shí)際拍攝時(shí)的位置、角度、光線(xiàn)不同的畫(huà)面提取信息，通過(guò)判斷策略后對(duì)錄入人臉進(jìn)行特征提取并生成簽名。
錄入演示
這款攝像頭的另外一大特點(diǎn)就是配備有紅外設(shè)備。為了應(yīng)對(duì)日常復(fù)雜的場(chǎng)景，紅外攝像頭的功能絕對(duì)不是錦上添花。對(duì)于攝像頭來(lái)說(shuō)，白天、晚上的光線(xiàn)是不一樣的，逆光、順光對(duì)于攝像頭捕捉人臉信息的差異也是極大。比如我們?nèi)粘Ｅ恼掌臅r(shí)候，很容易在逆光的情況下拍個(gè)大黑臉，缺失大量的面部細(xì)節(jié)，這對(duì)于面部識(shí)別來(lái)說(shuō)就是個(gè)極大的挑戰(zhàn)。而這時(shí)的紅外攝像頭就可以清晰的捕捉到人臉信息，從而解決多種外部光源環(huán)境下的人臉識(shí)別問(wèn)題。
這些功能的背后就是商湯科技的原創(chuàng)3D人臉識(shí)別的強(qiáng)大算法。通過(guò)算法可精準(zhǔn)計(jì)算深度，得到人臉3D圖像，并由此進(jìn)行人臉?shù)浫搿⑷四橋?yàn)證和活體檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)比2D人臉識(shí)別更高的精準(zhǔn)度和安全性，帶來(lái)真正“3D人臉解鎖”體驗(yàn)。并且商湯3D人臉識(shí)別算法在該芯片平臺(tái)上做了深度的優(yōu)化和完整的迭代，同時(shí)兼顧了低功耗與極高的安全性能和精準(zhǔn)度。
檢驗(yàn)才是硬道理
一個(gè)產(chǎn)品的好壞是需要在實(shí)踐中去檢驗(yàn)的，在簡(jiǎn)單的進(jìn)行安裝和錄入之后門(mén)鎖就可以正常應(yīng)用了。說(shuō)到安裝，整個(gè)過(guò)程比我想象的要簡(jiǎn)單的多。對(duì)小嘀R5來(lái)說(shuō)，只要國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)門(mén)就可以適配，安裝無(wú)需改造，但畢竟，中國(guó)的防盜門(mén)標(biāo)準(zhǔn)各式各樣，例如常見(jiàn)的霸王鎖體或盼盼牌小帥鎖體，所以應(yīng)該明白智能門(mén)鎖不像空調(diào)那樣安裝簡(jiǎn)單。
在錄入之后，門(mén)鎖就可以正常使用了。官方對(duì)于門(mén)鎖的解鎖速度說(shuō)明是1.4秒，但是在實(shí)際應(yīng)用中我發(fā)現(xiàn)，這1.4秒并不是等待時(shí)間。在日常應(yīng)用中，我們最先的開(kāi)門(mén)的動(dòng)作絕對(duì)不是把門(mén)打開(kāi)，而是走向門(mén)的方向，然后才去開(kāi)門(mén)。這款門(mén)鎖的解鎖過(guò)程也不是以手接觸門(mén)把手作為觸發(fā)條件的，而是在你走向門(mén)的時(shí)候就已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行識(shí)別了，所以基本上當(dāng)我走到門(mén)的位置開(kāi)始啦門(mén)的時(shí)候，門(mén)鎖就已經(jīng)開(kāi)了。
對(duì)于如此順暢的開(kāi)門(mén)體驗(yàn)確實(shí)是很奇妙的一件事，要不是聽(tīng)見(jiàn)門(mén)鎖轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)鎖的聲音，我甚至都會(huì)懷疑自己是不是沒(méi)有鎖門(mén)……
開(kāi)鎖
在門(mén)鎖解鎖過(guò)程中，模組對(duì)攝像頭中的畫(huà)面進(jìn)行人臉檢測(cè)，即定位人臉并輔以人臉區(qū)域質(zhì)量判斷，質(zhì)量判斷不通過(guò)時(shí)拒絕錄入或進(jìn)行剩余解鎖操作，保證數(shù)據(jù)可靠性，從而保證整體pipeline的精度。
在日常的通勤習(xí)慣中，我們每天穿戴也是不盡相同的。所以，為了檢測(cè)這款門(mén)鎖是不是可以在日常更好的應(yīng)用，我還通過(guò)適當(dāng)改變穿著的情況下去嘗試解鎖，比如戴眼鏡、帽子、圍巾等情況，并且為了更好的去測(cè)試門(mén)鎖的人臉識(shí)別能力，我還花費(fèi)了極大的財(cái)力讓身邊的女性朋友卸妝去開(kāi)門(mén)，一圈下來(lái)發(fā)現(xiàn)我在這方面的擔(dān)憂(yōu)簡(jiǎn)直就是多余的。商湯科技人臉識(shí)別算法在解鎖過(guò)程中可以通過(guò)面部多點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)，所以根本不需要我們?nèi)タ梢再N近錄入時(shí)候的人臉狀態(tài)就可以成功解鎖。相比之下我的蘋(píng)果手機(jī)有時(shí)候沒(méi)不能像這款門(mén)鎖一樣這么完美的認(rèn)識(shí)我。
多種形象解鎖
對(duì)于這款產(chǎn)品紅外攝像頭的功能不試試怎么行？小滴智能門(mén)鎖配備了紅外泛光燈，結(jié)合仿生雙目攝像頭，可保證不同光線(xiàn)環(huán)境下仍有清晰的人臉成像，在樓道中昏暗甚至極暗光場(chǎng)景下，仍能正常解鎖。
為了對(duì)光源進(jìn)行改變，我特意翻箱倒柜找出來(lái)了當(dāng)年攝影用的補(bǔ)光燈，憑借我對(duì)光的了解，適當(dāng)?shù)哪M下光線(xiàn)的變化還是沒(méi)問(wèn)題的。但是實(shí)際上無(wú)論我如何變化光源的強(qiáng)度或者角度，包括大逆光的情況下，門(mén)鎖依舊可以對(duì)我的人臉進(jìn)行識(shí)別并開(kāi)鎖，甚至在沒(méi)有任何燈光的情況下也不會(huì)影響解鎖。
逆光開(kāi)鎖
基于以上的測(cè)試我一度懷疑是不是開(kāi)鎖的閾值調(diào)的有些太容易了。對(duì)于門(mén)鎖來(lái)說(shuō)，安全性一定是最重要的，畢竟門(mén)里面就是我的全身家當(dāng)啊。
小滴智能門(mén)鎖在商湯自定義的雙紅外架構(gòu)+商湯3D活體檢測(cè)算法加持下，在不同照明條件下都可進(jìn)行精準(zhǔn)的3D活體驗(yàn)證，不論化妝、戴眼鏡等情形，都能有效防止高清照片、紅外照片、屏幕攻擊、人皮面具等活體攻擊手段，充分保證安全性。
于是，檢驗(yàn)小嘀R5門(mén)鎖的安全性測(cè)試是必不可少的。首先是照片，我分別用A4紙打印了我的黑白和彩色照片，讓朋友拿著我的照片去解鎖，結(jié)果并不能成功。其次是視頻，我讓朋友錄了一段我的視頻拿著去解鎖也沒(méi)有成功，讓我嘗試用視頻通話(huà)的方式去解鎖，依舊沒(méi)有成功。
最終，我們嘗試了半小時(shí)的解鎖計(jì)劃失敗了，但是這也同時(shí)證明商湯的人臉識(shí)別活體驗(yàn)證的安全性還是相當(dāng)高的。
在看到這款產(chǎn)品之前，我最擔(dān)心的就是用什么姿勢(shì)刷臉這個(gè)問(wèn)題。畢竟，iPhone X讓我們認(rèn)識(shí)到刷臉還是需要正對(duì)著手機(jī)的，一個(gè)門(mén)鎖……需要低頭看它嗎？?jī)和床灰?jiàn)怎么辦？個(gè)子太高需要低頭嗎？
對(duì)于解鎖范圍，官方給出的數(shù)據(jù)是支持人臉識(shí)別支持水平方向50度、垂直方向70度的大FOV（視場(chǎng)角）寬幅識(shí)別。這把門(mén)鎖能適配大約1.3-2米的人群，這已經(jīng)幾乎覆蓋了90%的中國(guó)人。1.3米之下的，大約是10歲以下的小孩，即便是指紋鎖也不建議用。而這個(gè)范圍也是為了更好為更多用戶(hù)能夠體驗(yàn)到開(kāi)鎖時(shí)的順暢體驗(yàn)服務(wù)的。確實(shí)，當(dāng)我坐在椅子上模仿孩子的身高或者踩在椅子上模仿將近兩米的身高的時(shí)候門(mén)鎖依舊可以順暢解鎖。而2米之上的人，嗯，我相信他們平時(shí)低頭應(yīng)該已經(jīng)習(xí)慣了吧。
不同身高解鎖
相對(duì)于其他智能門(mén)鎖的5號(hào)電池設(shè)計(jì)，小嘀R5隨機(jī)配備了兩塊5000毫安鋰電池，但這并不是說(shuō)人臉比指紋識(shí)別費(fèi)電，而是小嘀R5本身是全自動(dòng)鎖，鎖門(mén)和反鎖等都是電動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)，沒(méi)有門(mén)把手之類(lèi)的人力手扳裝置。門(mén)內(nèi)靠按鈕鎖門(mén)或解鎖，門(mén)外則按一下那個(gè)小鎖的發(fā)光logo。內(nèi)部電動(dòng)裝置會(huì)帶動(dòng)機(jī)械機(jī)構(gòu)鎖好門(mén)。
兩塊5000毫安鋰電池，每塊續(xù)航能到5月以上，一旦電池低于15%，每次開(kāi)門(mén)會(huì)有充電提示。
實(shí)際使用時(shí)間，其實(shí)跟具體的門(mén)，以及使用方式有關(guān)。因?yàn)檫@款產(chǎn)品可以關(guān)門(mén)后自動(dòng)上鎖，并且這個(gè)時(shí)間可調(diào)，時(shí)間設(shè)置短了的話(huà)當(dāng)然會(huì)更費(fèi)電一點(diǎn)，另外中國(guó)的防盜門(mén)很多帶有天地鉤，拉動(dòng)這個(gè)部分機(jī)械結(jié)構(gòu)也會(huì)比沒(méi)有天地鉤的費(fèi)電。
但使用幾個(gè)月后的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)告訴我們，另外其實(shí)即便完全沒(méi)電也不用擔(dān)心，門(mén)外接個(gè)充電寶可以暫時(shí)激活門(mén)鎖開(kāi)門(mén)，還有物理鑰匙孔，電量這事完全不用焦慮。
總結(jié)：全民看臉的時(shí)代到了
從iPhone的發(fā)展方向來(lái)看，看臉時(shí)代已經(jīng)是不可逆轉(zhuǎn)的到來(lái)了，解鎖看臉，支付看臉，認(rèn)證看臉，上下班打卡看臉……看臉的優(yōu)勢(shì)不僅是讓日常服務(wù)更為安全、快捷，同時(shí)也可以讓我們更多的去解放雙手，創(chuàng)造一個(gè)更加舒適便利的條件。
本次測(cè)評(píng)產(chǎn)品小滴智能門(mén)鎖在商湯科技AI技術(shù)以及軟硬件的緊密配合下，通過(guò)3D人臉識(shí)別智能門(mén)鎖解決方案為用戶(hù)帶來(lái)便捷的刷臉入戶(hù)無(wú)感通行體驗(yàn)，以及出色的安全性保障。通過(guò)對(duì)成本與實(shí)用性的平衡，商湯科技3D人臉識(shí)別智能門(mén)鎖解決方案可以幫助門(mén)鎖企業(yè)在整鎖或整門(mén)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)中降低研發(fā)成本、縮短研發(fā)周期，用更短的時(shí)間將產(chǎn)品推向市場(chǎng)。
什么樣的產(chǎn)品是一款好的科技感十足的產(chǎn)品？對(duì)我來(lái)說(shuō)，一款好的產(chǎn)品不僅要有用，更要實(shí)用和好用。德施曼小嘀人臉識(shí)別智能鎖R5擁有出色的用料、做工和良好的交互體驗(yàn)，安全上可靠，同時(shí)又能夠解放雙手、免去鑰匙丟失煩惱，何樂(lè)而不為呢？
