深度观察：汽车领域的生物识别技术应用
导读
生物识别技术（biometrics），目前已成为处于“风口浪尖”上的创新技术，广泛应用于个人信息认证、安防监控、金融支付等领域，市场潜力巨大。然而，在传统的汽车工业领域，生物识别技术又有哪些创新表现呢？
生物识别技术简介
一般来说，生物识别技术就是利用计算机和传感器等技术，对于人体固有的生理特征和行为特征进行度量，达到对于个人进行识别和鉴权的目的。
生理特征例如：指纹、手掌静脉、脸像、DNA、掌纹、手形、虹膜、气味等。
行为特征例如：打字节奏、步态、语音、笔迹等。
(图片来源于：参考资料【1】)
对于以上特征对于个人身份进行鉴定，就产生了生物识别例如指纹识别、人脸识别、语音识别等等。相对于传统的识别技术例如密码和钥匙，生物识别技术具有不易被遗忘和被窃取、可随时随地携带、安全快捷等优势。
生物识别技术的应用范畴
对于，生物识别技术的应用，一般意义上的理解就是个人身份的识别和鉴定，即提取个人特征，进行比对，然后判断是否匹配。
但是，在对于国内外的相关生物识别（biometrics）应用的观察和分析基础上，小编觉得“生物识别”的应用范畴可以理解的更宽泛点（不一定严格符合生物识别技术的传统定义，只是相关应用范畴的讨论），可以包含动态实时地对于生物特征信息进行采集和分析。
举例说明，使用人脸识别技术判断脸部表情变化、识别情绪；利用眼球追踪技术，研究驾驶员是否分心，判断的个人兴趣取向，心理状况，甚至进行游戏交互等；还有利用监测心率和脑电波等信息，监测人的健康状况和注意力集中程度等。这些相关应用突破了传统范畴的生物识别技术的定义的“识别”和“鉴权”的主要应用范围，可以说是一种更广义范畴的生物识别技术应用吧。对于以上相关技术，已经有一些例子了，例如眼球追踪技术，苹果在去年已经获取了相关相关专利。
生物识别市场和汽车领域发展
根据美国市场研究咨询机构透明市场研究(Transparency Market Research)公司的调查报告称：2019年前全球生物识别市场规模将超过250亿。然而，传统的汽车领域目前正沿着智能汽车、无人驾驶、车联网等新兴技术方向迈进。生物识别技术将更广泛地参与汽车领域的应用和创新，传统汽车厂商、汽车电子企业、半导体厂家、金融支付厂家在汽车领域的安全、支付、辅助驾驶等方面，都开始利用生物识别技术方面，展开了一些列新的动作。
汽车领域的生物识别技术
在了解了生物识别技术的相关概念和应用后，我们一起回到本文的核心问题：生物识别技术会给汽车领域带来哪些创新？汽车中又会涉及到哪些生物识别技术？我们从环球创新智慧的角度，结合几个国际公司在汽车生物识别应用方面的一些进展和实例，先从实际应用情况中作一下直观了解。
大陆集团
大陆集团是一家德国企业，世界领先的汽车配套产品供应商之一。最新的相关报道称：该企业的最新方案，要将无钥门禁系统和启动系统与生物识别技术相结合，并将于2017年在拉斯维加斯的消费电子展上展示方案。这项方案主要涉及两项生物识别技术的应用：指纹识别和人脸识别，给汽车在个性化和安全认证方面带来创新。
指纹识别：该公司使用生物识别技术加强汽车安全等级，给汽车注入生物识别元素，让你只用一把车钥匙无法启动汽车引擎，需要再进行指纹认证，这样的双重认证会大大提升汽车防盗性能。
(图片来源于：大陆集团)
人脸识别：车内的会有一个摄像头，用户进行人脸识别，然后连接到信息系统，判断出具体的驾驶员，从而对于汽车进行个性化配置，例如座椅和镜子的位置、音乐、温度和导航等等。
(图片来源于：大陆集团)
捷豹路虎
捷豹路虎，是一家拥有两个顶级奢华品牌的英国汽车制造商，属于印度塔塔汽车旗下。该公司在将生物识别技术会有着什么样的表现呢？首先从两份专利说起：
第一份题为“汽车挡风玻璃清洁系统”的专利，描述了眼球追踪系统在汽车中的应用。
(图片来源于：捷豹路虎)
它使用了追踪传感器监测驾驶员的眼部动作。传感器由摄像头、红外传感器或光学传感器组成，可安装于汽车的顶篷、仪表盘或方向盘。一旦传感器识别到驾驶员的眼部动作，系统便启动雨刮器对挡风玻璃进行清洁，让驾驶员获得更好的视野。捷豹路虎也称，即使在有阳光或驾驶员戴着眼镜/墨镜的情况下，传感器仍然能够轻松捕捉驾驶员眼部动作。
第二份题为“汽车门禁控制系统”的专利，描述了基于生物识别技术的汽车门禁系统。车上的摄像头会连接生物识别软件系统，在驾驶员靠近汽车时，通过面部识别和步态识别技术，对其身份进行辨认。同时，专利也介绍了驾驶员时如何通过特殊的手势，解锁特定的车门。
除了这两份专利之外，之前小编在另外一篇文章“捷豹检测脑电波使驾驶员集中注意力”中，也介绍过捷豹路虎在生物识别方面的创新。它使用方向盘中的传感器，对驾驶员的脑电波进行检测，发现驾驶员分心后，会尝试通过振动方向盘来提醒他集中精力；另外还有一款预测性的摄像头系统，对于用户手势进行识别，取代之前手指接触显示屏的操作；还有健康检测系统，监测驾驶员的压力和心率，调整情绪照明系统，帮助减少压力，具体相关技术可以参阅下图：
(图片来源于：捷豹路虎)
通用汽车公司
通用汽车公司（GM）是一家美国公司，在全球范围生产和销售雪佛兰、别克、GMC、凯迪拉克、宝骏、 霍顿、欧宝、沃克斯豪尔以及五菱等一系列品牌车型。据媒体之前报道，在美国公路交通安全管理局(NHTSA)最近给通用的一封回复函中显示，通用的下一代半自动巡航控制系统将会采用面部识别技术，根据驾驶员的面部状态，帮助判断驾驶员是足够警觉，还是否昏昏欲睡或者分心，以达到辅助驾驶员驾驶的目的。
哈曼国际
哈曼（已被三星收购）是全球领先的音响产品制造商，在汽车电子方面也有不凡表现。这家公司曾经研发过一款系统，通过分析驾驶员的瞳孔状态，来判断驾驶员的疲劳和分心的程度，然后和汽车内置的安全功能相结合，对于驾驶员的状态作出反应，例如系统会将驾驶员使用的手机等设备免打搅模式，保证驾驶员不会进一步分心。
Olea Sensor Networks
Olea传感器网络是一家美国公司，立足于开发智能传感器，并提供基于传感器的安全系统分析软件。该公司公开发了一款名为OS-3005的安全带产品，该产品自带OleaSense分析软件，为汽车安全而设计，能够无需接触皮肤或者布线，就可以检测穿戴者的心率，获取相关数据后通过蓝牙上传至云端，在发现异常时，触发自动紧急服务报警。除了应用于汽车安全之外，Olea 的 HeartSignature 技术，让系统可以基于驾驶员独特的心脏数据，进行个性化智能汽车设置。
(图片来源于：Olea Sensor Networks)
Synaptics
Synaptics 是一件美国公司，提供移动计算、通信和娱乐设备人机界面交互开发解决方案设计制造公司，收购指纹识别传感器制造商Validity Sensors 后，正式进入指纹识别市场。Synaptics面向汽车的最新产品系列包括了 Natural ID™指纹传感器，它可以让指纹传感器嵌入到车内和车身大多数部位，例如门把手、方向盘和启动器按钮。用户通过生物识别身份验证后，可打开车锁、调节座椅和后视镜、点火、按自己的偏好设置娱乐系统以及设定防盗措施。
VISA
VISA是一个信用卡品牌，由位于美国州市的Visa 国际组织负责经营和管理，是国际支付领域的重要机构。去年，VISA和埃森哲咨询公司一起在组建团队开发未来智能汽车方面的应用，旨在将电子商务带向互联网汽车领域，有望将语音识别、指纹识别等技术用于互联网汽车的支付系统，让智能汽车可以更加方便的进行移动购物和网络购物。
欧菲光
国内方面，汽车生物识别领域，最有希望可能要数欧菲光了。该公司具有国内最大的指纹模组工厂，同时也在南昌成立了相关的生物识别技术公司。它在生物识别领域特别指纹识别领域表现突出，同时也涉及摄像头、触控、人脸识别等相关业务，去年6月，又在上海花巨资设立了上海欧菲智能车联有限公司，加强汽车电子、智能驾驶和车联网等领域的产业布局，所以未来应该可以观察到其在汽车生物识别领域的相关表现。
总结
根据以上的相关公司在生物识别领域的案例介绍和分析，未来生物识别技术在汽车领域的应用呈现三大主要应用趋势：
汽车安全
这一类应用主要集中于汽车自身安全防护方面，例如门禁，启动控制，防盗系统，甚至有相关驾照资格的核实等，会利用到人脸识别、指纹识别、步态识别、手势识别等生物识别技术。
辅助驾驶
这一类应用主要包括驾驶员的驾驶状态监测，例如有无分神、犯困、紧急健康状况等；辅助驾驶员的驾驶操作，例如打开雨刮器、调节座椅等等；也包括对于车外行人和自行车的监测，以防发生交通事故，会用到的生物识别技术主要是人脸识别、眼球追踪、脑电波识别、心率识别等等。
个人服务
这一类应用应该包括给个人提供汽车联网支付认证业务、监测个人的健康和舒适状况、提供适合驾驶的环境和娱乐服务等等，这些会涉及到的生物识别技术包括语音识别、指纹识别、人脸识别、手势识别等等。
参考资料
【1】. Communications of the ACM, 43(2), p. 91–98. DOI 10.1145/328236.328110
http://www.continental-corporation.com/www/pressportal_com_en/themes/press_releases/3_automotive_group/interior/press_releases/pr_2016_12_15_biometric_access_en.html
http://www.sumobrain.com/patents/wipo/Door-access-system-vehicle/WO2016162225A1.pdf
http://www.sumobrain.com/patents/us/Windscreen-clearing-system-vehicle/US9290160.pdf
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