Kazalo:
Na prireditvi Apple v septembru 2017 se je razkril iPhone X. Zdi se, kot da je Apple izšel na svojem modelu "obletnica", ena od novih funkcij pa je Face ID.
Odklepanje telefona z obrazom ni ravno novo. Android je imel to funkcijo že nekaj časa, Samsung pa je od Galaxy Note 7. uporabljal poseben optični bralnik šarenic, vendar Apple počne stvari zelo drugače, kot je navada. Apple namesto da uporabite vzorec za ustvarjanje odklepanja žetona, uporablja obliko vašega obraza. In ima nekaj precej specializirane strojne opreme, da to stori.
IPhone X še nisem uporabljal, vendar je to področje, kjer imam kar nekaj izkušenj. Modulirano pridobivanje zemljevidov prostorskega izkrivljanja in nato pretvorbo pridobljenih podatkov v nekaj, kar lahko del programske opreme uporablja kot edinstven identifikator že nekaj časa, izdelki, ki jih trenutno imate v vaši hiši, pa so bili izdelani, pakirani ali preverjeni kakovosti z njim. Sodeloval sem pri načrtovanju in uvajanju več sistemov, ki uporabljajo zajemanje globinske slike za razvrščanje pridelkov (jabolka, breskve, slive itd.) Glede na razred, obliko in velikost ter razumeli, kako bo tehnologija, uporabljena v Face ID-ju, delovala.
Primerjajmo.
Androidovo prepoznavanje obraza
Odklepanje telefona z obrazom je del Androida od različice 4.0 do sladolednega sendviča. To je najmanj zapleteno in najmanj varno od treh stvari, ki jih primerjamo.
S telefonom s sprednjo stranjo lahko Android telefon zagrabi sliko vašega obraza, Googlova programska oprema za prepoznavanje obrazov pa jo nato obdela in ustvari nabor podatkov na podlagi slike. Ko telefon držite za obraz, da ga odklenete, se slika zbira, obdeluje in primerja s shranjenimi podatki. Če se programska oprema lahko ujema z obema, se v sistem posreduje žeton, tako da se bo telefon odklenil.
Odklepanje obraza je na Android prišlo leta 2012, Samsung pa je na svojih najnovejših telefonih to bistveno izboljšal.
Podatki se ne pošiljajo nikjer in se zbirajo in obdelujejo vsi na telefonu. Shranjena je varno in šifrirano, neobdelani podatki pa ne morejo brati nobenega drugega postopka. Za odklepanje obraza za Android prav tako ne potrebujejo posebnih luči ali senzorjev ali kamer - uporablja isto kamero spredaj, s katero uporabljate selfije.
Samsung je izboljšal izkušnjo s telefoni Galaxy S8 in Note 8 tako, da je začel skenirati takoj, ko se zaslon dotakne, obdelava pa je hitrejša in natančnejša zaradi boljše kamere in procesorja. Odklepanje obraza na Galaxy S8 je hitro in na splošno deluje dobro, ko začutite, kako držati telefon, ko ga uporabljate.
Največja težava pri odklepanju obraza je, da ni varna. Google ali Samsung se ne oglašuje kot varen. To je priročna funkcija, ki je bila zasnovana za prikaz (in izpopolnjevanje) Googlovih algoritmov za prepoznavanje obraza, natisnjena fotografija vašega obraza pa bo preprečila odklepanje obraza.
Na srečo Samsung ponuja tudi alternativni način prepoznavanja vašega obraza.
Samsungov pregled šarenice
Samsung je najprej prinesel skeniranje irisa v linijo Galaxy z Galaxy Note 7. Če računalnik pregleda zrkla, da vas potrdi, je nekaj, kar smo že videli v filmih, in se uporablja za varen vstop v resnične vladne objekte. Samsung uporablja enak koncept s sistemom za optično branje šarenice, le pomanjšano nazaj, tako da lahko deluje hitreje in deluje z omejenimi viri pametnega telefona. Za telefon je več kot dovolj varen, tudi če ni stoodstotno brezhiben.
Vsako oko ima drugačen vzorec, vaše desno oko pa je celo drugačno kot levo.
Vsako oko ima v šarenici edinstven vzorec. Levo oko ima celo drugačen vzorec kot desno. Vzorci šarenice so dejansko bolj izraziti kot prstni odtis. Ker je vsako oko edinstveno, je Samsung sposoben z vašimi očmi prepoznati vas in delovati kot vaše poverilnice. Te poverilnice se lahko uporabljajo za vse, kar bi lahko prstni odtis ali celo geslo. Telefon držite tako, da bo posebna kamera videla vaše oči in telefon se bo odklenil.
Samsung za to uporablja specializirano strojno opremo na obrazu telefona. Dioda oddaja skoraj infrardečo svetlobo in osvetli vaše oči. To je valovna dolžina svetlobe, ki je ljudje ne morejo videti, vendar je dokaj intenzivna in "svetla." Skoraj infrardeča svetloba se uporablja iz dveh razlogov: vaši učenci se ne bodo skrčili in vida ne boste imeli nobenih sprememb, kar sveti z barvnim vzorcem, boljšim od valovnih dolžin, ki jih lahko vidimo. Če natančno pogledate svojo šarenico, boste videli, da obstaja na stotine različnih barv v izrazitem vzorcu. Pod skoraj infrardečo povezavo je na tisoče barv in so med seboj zelo kontrastne. Bolje je, če zgrabite sliko šarenice, ker vaš telefon, čeprav tega ne vidite, lahko uporablja in ustvari nabor podatkov.
Samsung uporablja bližnje infrardečo svetlobo in posebno kamero za zbiranje in obdelavo podatkov o vaših očeh.
Ko je šarenica osvetljena, posebej uglašena kamera z ozkim fokusom zgradi sliko. Navadna sprednja kamera na vašem Galaxy S8 bi lahko registrirala informacije o barvah pod infrardečo osvetlitvijo, vendar ni bila zasnovana za to. Zato je potrebna druga kamera.
Ta slika se analizira in na vašem telefonu se ustvari in shrani ločen nabor podatkov. Vsa obdelava, analiza in shranjevanje podatkov poteka lokalno in je šifrirano, tako da ima le postopek prepoznavanja vaše šarenice dostop do nje. Ti podatki se uporabljajo za ustvarjanje žetona in če postopek skenerja irisa zagotavlja pravi žeton, je bil varnostni pregled opravljen - to so vaše oči, zato lahko vsaka programska oprema, ki potrebuje vašo identiteto, nadaljuje.
Seveda Samsung zbira tudi nekaj podatkov o vašem obrazu s pomočjo običajne sprednje kamere. Najverjetneje se podatki o obrazu uporabljajo za postavitev obraza, tako da ima skener šarenice jasen pogled.
Obstajajo nekatere pomanjkljivosti. Ker je za skeniranje irisa za odklepanje telefona potrebno zelo hitro, ni toliko podatkov o vzorcu v vaših očeh. Samsung je moral najti pravo razmerje med varnostjo in praktičnostjo, in ker nihče ne želi počakati pet ali 10 sekund za vsako optično branje, lahko algoritme skeniranja šarenice prepustite barvnemu barvnemu tisku z visoko ločljivostjo in navadnim kontaktnim lečam, ki simulirajo ukrivljenost očesa. Iskreno, nihče ne bo imel fotografije očesa, ki je dovolj jasna, da bi lahko odklenila vaš Galaxy S8 ali Note 8. Če to storijo, imate na rokah veliko večje težave.
Samsungov pregled šarenice deluje dobro, dokler so vaše oči na "sladkem mestu".
Večja težava je natančnost. Za preverjanje programske opreme je treba analizirati dovolj šarenic, in ker ima fotoaparat, ki zgrabi sliko za prepoznavanje, zelo ozek poudarek, vaše oči morajo biti notri. dovolj dolgo, da prestane preglede. Sistem ni koristen, če ne zbere dovolj podatkov, da bi preprečil, da bi se oči nekoga drugega identificirale kot vi, zato mora tako delovati.
To je dober sistem, kar zadeva biometrično varnost, in za mnoge je odličen. Delovale bodo samo vaše oči (ne upoštevajte možnosti, da ima neka vohunska agencija fotografije vaših zrkel) in to dokaj hitro. Morate se le naučiti pravilno uporabljati - in ja, to ponavadi nastane zaradi tega, ker telefon držite nenavadno visoko z odprtimi očmi.
Apple-ov Face ID
Apple je vstopil na novo ozemlje, ko gre za biometrično varnost po telefonu. Pred kratkim ste potrebovali specializirano razsvetljavo, več kamer s posebnimi objektivi in zelo drago računalniško ploščo za obdelavo slik za vsako od njih, da bi zbrali dovolj podatkov o obliki za edinstveno prepoznavnost. Zdaj je to narejeno z nekaterimi komponentami na čelu iPhone X, Applovim novim čipsetom A11 in ločenim sistemom za drobljenje številk.
Face ID projicira intenzivno infrardečo svetlobo za osvetlitev obraza. Tako kot svetloba, ki jo uporablja Samsung-ov skener irisa, je valovna dolžina, ki je človek ne vidi, je pa zelo "svetla." Je kot poplavna luč - enaka količina svetlobe po širokem območju, ki opere obraz in bo hitro padla ob robovih glave.
Apple s Face ID-jem poskuša nekaj zelo drugačnega in kako zbira podatke o vašem obrazu.
Medtem ko je vaš obraz osvetljen, se čez vaš obraz projicira matrica infrardečih LED laserjev. Te LED diode uporabljajo valovno dolžino svetlobe, ki je v nasprotju s svetlobo, ki se uporablja za osvetlitev in na tisoče posameznih točk svetlobe prekrivajo vaš obraz. Ko se premikate (in nikoli ne moremo biti popolnoma mirni), svetlobne točke odražajo spremembe.
Ko je vaš obraz osvetljen z infrardečo žarnico in je čez njega projicirana svetlobna matrica, posebna kamera zbira slikovne podatke. Vsaka svetloba je označena in ko se premikate in se spreminjajo, se te spremembe zabeležijo. To je znano kot zajemanje globinske slike z uporabo modulirane projekcije vzorca. To je odličen način zbiranja podatkov, ki prikazujejo obliko, zaznavanje robov in globino, medtem ko je predmet v gibanju v kateri koli vrsti osvetlitve. Tono podatkov je mogoče zbrati in uporabiti za prikaz razločne oblike, ki jo je mogoče ponovno ustvariti v 3D.
Podatki se nato posredujejo tistemu, kar Apple imenuje A11 Bionic Neural Engine. To je ločen podsistem z lastnimi procesorji, ki analizirajo podatke v realnem času, ko se zbirajo. Podatki se uporabljajo za poustvarjanje obraza kot digitalne 3D-maske. Ko se vaš obraz premika, se premika tudi maska. To je skoraj popolna mimika, Apple pa odlično opravi svoje delo s svojimi novimi animiranimi emojiji iMessage v iOS 11.
Face ID uporablja nekaj iste tehnologije kot Android telefoni s Tango.
Za namene preverjanja pristnosti se nabor podatkov uporablja tudi za izračun enoličnega identifikatorja. Tako kot Samsungov optični bralnik šarenic, Face ID te podatke varno shranjuje in jih lahko primerja s tistim, kar vidi posebna kamera, medtem ko Face ID aktivno deluje. Če se nabor podatkov ujema s tistim, kar lahko vidi kamera, je varnostni pregled opravljen in žeton, ki potrjuje, da "v resnici ste", je dodeljen nekemu postopku, ki ga zahteva.
Medtem ko se Apple loti tudi nekaj popustov, da bi zagotovil, da je Face ID hiter in enostaven, ima z vidika uporabnika nekaj jasnih prednosti. Face ID je pravzaprav bolj varen, ker se premikate (analizira se več podatkov) in ni "sladke točke", saj se uporablja ves obraz, kamera pa uporablja širše vidno polje. Matrica, ki je projicirana na vašem obrazu, je v nasprotju s tistim, kar je v ozadju, saj se za izoliranje oblike obraza uporablja občutek globine.
Kot bonus lahko podatke o obrazu v realnem času uporabite za druge namene z uporabo tega, kar Apple imenuje sistem TrueDepth Camera. Primer tega smo videli v novem načinu portretiranja za selfije, animirane emojise in Snapchat maske. Apple je zgradil Bionic Neural Engine tako, da lahko podatke preproste oblike deli s programsko opremo drugih proizvajalcev, ne da bi izpostavljal podatke, ki jih uporablja za izdelavo varnega identifikacijskega žetona.
Kateri je boljši?
Ne moremo reči, da je nič boljšega, dokler tega nismo preizkusili.
Bolje je subjektivno, še posebej, ker Face ID-ja ali iPhone X še nismo uporabljali v resničnem svetu. Za namene preverjanja pristnosti je pomembno, da je postopek natančen in hiter. Samsungov optični bralnik šarenice je lahko tako dolg, ko ga usmerite v telefon, tako da lahko poišče podatke, ki jih potrebuje, toda na papirju bo Face ID lažje uporabiti, saj ga ni treba zaklepati na nobenem mestu. In za marsikoga od nas niti ni bolje in bi raje imeli senzor prstnega odtisa, ki ga imata Galaxy S8 in Note 8 še vedno.
Ne glede na to, kje želite, je malo dvoma, da je Apple v tem pogledu prehitel konkurenco. Obsežna strojna oprema za gradnjo in zbiranje podatkov o obliki in lastnostih vašega obraza, skupaj z lastnim sistemom za obdelavo, ki analizira vse bolj podobno Tangu kot katero koli prejšnje prepoznavanje obraza, ki smo ga videli po telefonu. Navdušen sem nad tem, da ta raven tehnologije prihaja do mobilnih naprav, in komaj čakam, kako bodo izdelki v prihodnosti grajeni na tem, kar vidimo od Apple-a.
