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指纹识别和NFC 推动访问控制市场个人化


时间：2017-08-18


 随着社会发展和产业成熟，半导体市场很多领域的重心都从基础设施/局端转向用户端，访问控制(Accesscontrol)市场也是如此。访问控制市场的热点已经不再是传统的门禁、考勤、楼宇对讲、保险箱柜等，而是围绕消费者随身携带的手机、笔记本电脑、移动存储产品、智能身份证、电子银行卡、电子护照等应用。在这一股新的发展浪潮中，生物识别和NFC/RFID是两项关键驱动技术。   

    笔记本电脑应用点燃便携指纹识别市场   

    PC、手机和移动存储器各种电子产品已成为我们日常工作和生活的一部分，我们使用它们大量储存和传送重要的企业和个人信息，可能涉及个人隐私、银行账号信息以及公司商业机密等，保护这些信息的安全变得越来越迫切。过去常用的通过设置密码的方式来限制设备、应用和档案的存取的做法缺点明显，可能每人都有数十个各种电子产品和账号密码，要记住它们常常使人精疲力竭，而生物识别技术则是利用人体生物特征进行身份认证，使用起来非常简单方便和安全，随着技术的进步和成本降低，它们的使用也越来越普遍，最为典型的是指纹识别。   



2007年全球生物识别产业收入将达到30亿美元，用于访问控制的指纹识别占25.3%。  

    国际生物识别集团(IBG)在2007年初发布的一份报告指出，2007年全球生物识别产业收入将达到30亿美元，预计2012年增长至74亿美元。报告显示，主要用于司法领域的自动指纹识别与现场扫描系统(AFIS/Live-Scan)将占到2007年生物识别市场总额的33.6%，用于访问控制的指纹识别占25.3%，指纹识别合计为58.9%。其它技术还包括面部识别(12.9%)，虹膜识别(5.1%)，声音识别(3.2%)和静脉识别(3.0%)等。   

    调研机构水清木华研究中心进一步解释说，随着指纹识别传感器(Fingerprintsensor)在尺寸、成本(均价从15美元降低至5美元)、以及准确度等各技术方面的进展，指纹识别产品已从传统的考勤、门禁、保险箱柜等领域延伸到手机、PC及外设等出货量庞大的消费电子领域。应用于指纹锁、考勤和门禁系统的主要是传统光学指纹传感器和半导体单触型指纹传感器，它们的市场稳定增长。而点燃消费电子指纹识别应用的则是近几年迅速发展的一种新型滑动式/划擦型指纹传感器，这种传感器芯片的主要供应商有AuthenTec、UPEK、Symwave、Atmel、FingerPrintCard、LighTuning和Atrua等。      

    芯微技术(Symwave)有限公司模拟电路设计经理熊从庆介绍说，滑动式指纹传感器的工作原理是当手指滑过时，利用一个简单的传感器单元线性阵列采集指纹信息，与传统指纹传感器相比，它的优点是面积小、成本和功耗低，特别适合便携应用。滑动式指纹传感器于2003~2004年左右出现，2005~2006年完善和开始大量进入笔记本电脑/手机，2007年放量增长。      

    水清木华研究中心表示，2005年先后推出指纹笔记本电脑的厂商有近20家，涵盖了所有主流笔记本厂商，IBM原PC部门发布指纹笔记本电脑也被全球所有生物识别大厂看作是近来生物识别领域最重要的事件，2006年几乎所有的笔记本电脑品牌都推出了指纹笔记本电脑，特别是在中高端商务电脑领域几乎成为标配。而台式机也开始关注指纹识别，2007年6月清华同方携手芯微发布的新超扬系列PC就是其推出指纹识别PC的开端，今后将有更多的指纹识别台式机、笔记本电脑产品推出。     

    这也反映在指纹传感器芯片供应商的业绩上。不久前AuthenTec宣布，2007年Q2其指纹传感器芯片出货量超过了300万个，超过了其2005全年的出货量。到2007年7月末，其累计出货量已经超过2,000万个，其中过去1年的出货量超过1,000万个。这主要是因为PC市场客户的强烈需求，AuthenTec指纹传感器已经被全球10大PC制造商用于超过200款机型。另外就是手机，在其2,000万的累计出货量中，有超过700万用于手机。     

    得益于便携指纹识别市场的强劲增长，AuthenTec于今年6月末在纳斯达克成功上市，另一家供应商UPEK也正在申请上市，芯微最近也获得了一笔1,200万美元的投资，用于下一阶段的成长。目前AuthenTec和UPEK是笔记本电脑的两家主要指纹传感器芯片供应商，每个月出货量合计约为200万片。 
  
而早期主要关注移动存储市场的芯微也将重心转向了PC市场，目前已经是台式PC的主要供应商，采用其指纹传感器的笔记本电脑也开始出货。芯微在2004年底推出CMOS滑动式指纹识别传感器SW6888，主要优势是功耗低和可靠性高。   

    熊从庆表示，相比笔记本电脑，台式PC和移动存储市场的出货量较小，主要是它们对价格非常敏感，而指纹还是比较高端的应用。他解释说，台式PC主要是采取指纹键盘的方式，而键盘已经很便宜；另外，这几年闪存价格下降非常快，使得指纹闪存盘应用比较尴尬。    

    目前增加指纹识别功能约需要50元人民币，为了推动这些低成本应用，芯微计划在明年推出成本是现有方案一半的新方案。针对指纹硬盘和指纹闪存盘应用，芯微分别与赛普拉斯和芯邦微电子这两家后端控制器厂商一起合推完整方案。   

    NFC电子支付和指纹识别“际会”手机应用      

    相对于PC及外设市场，手机市场无疑更具有前景，目前芯微正在和几家手机设计公司积极合作。熊从庆还透露说，芯微将会在年内推出SW6888的改进版，它仍然是一颗通用芯片，但由于对后端处理器速度要求会降低，会更适合于手机。他解释说，SW6888采集数据的速度非常快，对信号捕捉快，但缺点是占用后端处理器资源较多，新芯片会根据后端处理器的能力自动调控指纹采集数据率。他强调说：“虽然其它供应商也可以降低采集数据率，但我们是第一家可以做到自适应可变数据率的厂商。”   

    熊从庆表示，除了更低成本、更小体积和功耗外，未来的产品开发方向还有两方面，一是继续不断优化滑动式指纹识别传感器的软件和算法，因为相比已经非常成熟的传统光学传感器，它还是一个新技术，有新的特点；二是针对不同应用的不同要求，推出不同的产品，例如手机这种量大的产品。   

    AuthenTec也在这样做，它分别面向PC及外设、手机和传统访问控制三大应用领域推出了一系列的产品。其面向手机的最新产品AES1710已经被设计进一些智能手机，尤其是NFC手机，提供锁/解锁手机，保护敏感信息；授权移动商务和移动银行交易；快速启动常用应用；替代手机网站用户名和密码等功能。   

    事实上，指纹识别和电子支付两项技术正在手机应用上“风云际会”，并且互相促进。Atmel公司安全微控制器方案市场和应用总监BenoitMakowka表示：“因为NFC技术，我们看到将身份控制和手机应用结合在一起的机会。这类似于移动银行，通过NFC技术，你能够想象一些安全访问控制的应用存储在(U)SIM卡中。”   

    熊从庆介绍说，目前全球指纹手机市场主要是在日韩，自2005年推出以来，已经形成一定规模的出货量，主要驱动力是电子支付在日韩非常普遍，人们习惯用手机购买电影、地铁和公交票等，而一旦涉及电子支付，就需要更严格的身份认证，指纹识别的优势就显现出来了。   

    正是这个原因，中国手机市场对指纹识别还没有迫切需求。虽然中电通信(CECT)等少数几家本地手机厂商在今年推出了指纹手机，但是仍然显得零星。与之对应的另一面是，今年诺基亚携手中国移动在厦门进行了NFC手机支付实验，不过目前NFC手机主要还是诺基亚和摩托罗拉等海外厂商在推，目前中国本地手机厂商还没有真正开始研发，仍处于技术跟踪阶段。   

    NFC芯片和技术领导供应商NXP全球智能识别事业部执行副总裁兼总经理MarcdeJong介绍说，NFC商用手机已上市表明了将NFC技术集成到手机中的技术挑战已经解决，关键是如何带动整个生态系统，因此NXP正在和手机制造商、银行、移动运营商和服务提供商等密切合作，使整个产业链运作起来。芯微的熊从庆也表示，由于涉及立法、金融结算和身份识别等环节，手机支付在国内可能还需要一段时间，芯微一直在和合作伙伴进行技术准备。   

    MarcdeJong表示，2007年日本将有4,000万用户使用NFC手机，未来美国和中国市场将发展很快。他认为，NFC在中国的起飞会很快，特别是由于自动收费系统在中国已经有很多应用，2009到2010年，中国许多用户都将使用NFC。市场研究机构ABI在2007年初预测，到2012年，全球大约有2.92亿部新出货手机将内置NFC功能，渗透率超过20%。ABI还表示，2007将成为NFC技术发展的关键一年，标准化完善和运营测试结束将是未来发展的基石。   

    除了NFC手机外，NFC/RFID技术在智能身份证、电子银行卡、电子护照等各类智能卡中的应用也如火如荼。Atmel的Makowka指出，未来的热点应用是电子身份证的推广使用，这也是一个挑战，因为各国和各地会制订自己的规范，但在一个更大的地理范围内又有很强的兼容性需求，比如欧洲。这类应用可能也会起飞缓慢，因为政府需要为这些应用买单，而为这些应用分配预算的决策并不容易。   

    Makowka进一步指出：“向更复杂的加密算法迁移是未来的技术发展趋势，以电子护照为例，我们看到越来越多的国家转向扩展访问控制(EAC)，采用很强的密码机制把生物识别数据存储在非接触式电子护照芯片中。这种趋势也符合市场的真实需求，即在政府严格控制的同时，个人也有很强的隐私需求，需要很强的性能以在个人身份控制的时候避免耽误。”   

    Atmel的安全解决方案包括TPM(TrustedPlatformModule)、智能卡、RFID和指纹识别四大方面。为了应对上述技术发展趋势，Makowka举例进行了说明：“在高安全身份认证的生物识别方面，Atmel有电子护照和电子身份证芯片，我们的产品性能可以让存储和使用生物识别数据变得容易和有效率，可以让EAC交易比已经部署了的、只有BAC安全的电子护照更快，这种速度让用户体验非凡。在NFC方面，我们力推的高安全产品带有和NFC芯片的接口，允许诸如Java程序这样的访问控制应用。”

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