【智能門鎖】開鎖技術文：「指靜脈」辨識的原理詳細解說

智能門鎖是很多智能家居用家第一樣接觸的智能產品，在香港，大部分落成的建築樓宇，也會預先安裝智能門鎖，或電子門鎖。由於智能門鎖愈來愈熱門，不法之徒會用不同方法，嘗試「爆格」。電子門鎖或普通的智能門鎖，不計智能卡或後備匙，一般只有指紋開鎖及密碼開鎖。但指紋可以被偽造冒認或容易被偷取；密碼則是最原始的認證方式，可以被偷取、撞破等，安全度並不高。而高級且新款智能門鎖，則具備一些更新的開鎖技術，包括指靜脈辨識、人面辨識、虛位密碼等。當中，指靜脈辨識被認為是最安全的開鎖方式，這篇 Moorgenzine 文章讓你了解指靜脈這種新科技如何運作及令智能門鎖更安全。

這篇文章的精華重點： 

• 指靜脈屬於生物辨識，甚麼是生物辨識？
• 甚麼是指靜脈辨識？
• 指靜脈辨識的優勢
• 智能門鎖 - 為何指靜脈比指紋更安全？
• 指靜脈辨識的智能門鎖有壞處嗎？

指靜脈屬於最頂尖的生物辨識技術，甚麼是生物辨識？

指靜脈屬於最頂尖的生物辨識技術，要了解指靜脈是甚麼，首先要了解甚麼是生物辨識技術。所謂生物辨識技術是透過光學、聲學、生物感應器及生物統計學等，利用人體固有及終身不變的生理特性如指紋、指靜脈、人面、虹膜等、或一些行為特徵如筆跡、發音、步姿等，透過電腦分析去辨識個人身份。

傳統的身份辨識方法不外乎鎖匙、證件、用戶名 + 密碼，但由於這些都是「身外物」，很容易被偷取、盗用或偽造而成功冒充身份。由於生物辨識技術通過人類作為生物的特徵去辨識身份，所以會有多種傳統身份辨識沒有的好處，包括：

1. 不會像密碼及證件等被遺忘或遺失
2. 每個人的生物特徵都不一樣，基本上不可被複製
3. 不容易被偽造
4. 生物特徵「隨身攜帶」，可隨時隨地使用

由於生物特徵可隨身，用於智能門鎖就最適合不過，一來可以不用帶鎖匙，二來不會有丟失或忘記拿鎖匙而回不了家的風險。

甚麼是指靜脈辨識？

如上面所指，指靜脈辨識是生物辨識技術的其中一種。簡單來說，指靜脈辨識利用 CCD 鏡頭，射出光線波長為 700 - 1100 nm 的「近紅外線」(near infrared light) 取得靜脈紋路影像，再與已存儲的靜脈紋路 (即手指血管分布) 影像進行比較，並辨識身份。

指靜脈運作原理

由於人體手指中流動的血液可吸收特定波長的光線，使用特定波長的光線 (即「近紅外線」) 對手指進行照射，便可以得到手指靜脈的清晰影像。電腦再將手指靜脈紋路影像分析， 擷取「特徵值」(eigenvalues)，再經過濾波 (wave filtering)、影像二值化 (binarization of images) 等對手指靜脈紋路影像擷取出數學表徵，儲存並用於日後辨識個人身份時作比較。

如果是沒有血液流動的手指，就不可能吸收特定波長的光線，換言之，假的手指或沒有生命的人的手指是不可能被成功辨識，身份擁有人必須是存活才能夠被辨識，尤如有生命的「指內密碼」。

高級的智能門鎖現已配有指靜脈辨識，絕對可以提升你屋企的家居安全。

指靜脈辨識的優勢

生物辨識技術有很多種例如常見的人面辨識及虹膜辨識，但指靜脈辨識被認為是最安全可靠的生物辨識技術，原因有很多，Moorgenzine 為你逐一講解： 

生命辨識

如上面所指，沒有血液流動的手指不能吸收特定波長的光線，手指靜脈紋路便不可能被擷取並用於辨識，代表被辨識的手指必須是連接在一個存活的人體，所以獨立的手指或假的手指便不可能冒充。只靠表面特徵的人面辨識或指紋辨識，可以用偷取指紋或製作假人頭像的方法，以非存活的物件冒充身份。

內部特徵

由於用指靜脈來辨識身份時，是利用手指內部的靜脈紋路特徵，而不是手指表面的特徵，一來難以偷取，二來就算手指磨損、受傷、乾燥或太濕等，都不會影響指靜脈來辨識，所以又被為「指內密碼」。就算是

靜脈紋路獨特唯一性

醫學研究證明，手指靜脈紋路是獨特及唯一的，即每個人的手指靜脈紋路及所提取出來的影像都不一樣。就算是同一個人，不同手指的靜脈紋路也不一樣。而且手指靜脈紋路十分穩定，健康成年人的手指靜脈紋路基本上不會再有變化。

免接觸辨識

由於是利用 CCD 鏡頭射出「近紅外線」，從而取得手指靜脈紋路，所以基本上手或手指無需接觸辨識器，只需放在上面讓近紅外線能夠照射即可。一來不會像指紋辨識需要輕按的技巧，二來免接觸可以令公共應用上更加衛生。

儲存檔案小 辨識快

由於手指靜脈紋路十分穩定，CCD 鏡頭很容易便能拍下手指靜脈紋路，因此並不需要非常高清的鏡頭，拍下的手指靜脈紋路影像檔案大小自然可以小得多，儲存所需容量較小，同時在辨識時作比較時會更快。

準確度高

如上面所指，手指靜脈紋路是內部特徵，所以在擷取的過程中受到干擾的可能性大大減少，所以在辨識可以更加準確。另外，也有統計資料指出，指靜脈辨識的 FRR（False Rejection Rate)，即誤拒率 - 否定應該被辨識的身份，低於 0.01%；而 FAR (False Acceptance Rate)，即誤認率 - 確認不應被辨識的身份，低於 0.0001%； Failure to Enroll Rate (FTE)，即辨識失敗率，為 0%。

所以，作為屋企第一度防線的智能門鎖，配有指靜脈辨識能大大提升家居安全。

智能門鎖 - 為何指靜脈比指紋更安全？

傳統的指紋辨識由於需要完全接觸才能擷取及辨識，一來不衛生，二來只要不法之徒從任何地方獲取到指紋，製作指紋膜，指紋辨識便如同中門大開。每個人每天都會有手及手指接觸無數東西，所以要防止指紋被偷取，根本是防不勝防，或許只可以長期戴手套。

但別以為指紋只可以在用家接觸過的地方才可以被偷取，如果碰巧用高清鏡頭拍照，而拍照手勢是很多人常用的 V 字勝利手勢，指紋其實是清晰可見，要獲取指紋也變得易如反掌。對於曝光率較高、長期被採訪的名人，指紋被偷取的風險相對上十分高。

指靜脈就沒有以上問題，因為指靜脈是內部特徵，就算手指碰到甚麼東西都不會留下痕跡，拍照要見到手指靜脈紋路，就變得更沒有可能。另外，由於指靜脈辨識是依靠血液流動吸收近紅外線而擷取靜脈紋路影像，所以就算手指靜脈紋路外洩 (雖然十分難)，不法之徒也需要製作一個有模礙血液流動得裝置，並把「血液」以適當紋路流動，才有機會冒認身份。但以現今科技來說，要複製手指靜脈紋路可以說是非常困難。

所以指靜脈辨識絕對比一般指紋辨識更安全，而且更快更準確。如你打算選購智能門鎖，不妨考慮有配置指靜脈辨識的智能門鎖，如 Moorgen 的 T9 系列及 T16 系列，絕對讓你開鎖更快，而且更安全。

指靜脈辨識的智能門鎖有壞處嗎？

每樣科技或產品一定會有好處及壞處，所以指靜脈辨識的智能門鎖也有其壞處。正所謂一分錢一分貨，由於靜脈辨識需要 CCD 鏡頭，並需要射出短紅外線，及內置精密的辨識及比對技術，所以相對上配置指靜脈辨識的智能門鎖價錢一般比較高。

另外，鏡頭及收集手指靜脈紋路的裝置難免比較大，沒有紋集指紋的配件那麼輕巧，所以備有指靜脈辨識的智能門鎖，相對體積較大，安裝時預留的空間亦需要比較多，尤其是有鐵閘的話，更加需要量度清楚是否有足夠空間。

看完這篇 Moorgenzine 文章，相信你對指靜脈辨識有更深入的了解，亦了解到為何指靜脈辨識的智能門鎖是暫時來說是最安全可靠的一款智能門鎖。如你還對如何將自己屋企打造成智能家居有疑問，可以 WhatsApp Moorgen 查詢免費專業建議，或到 Moorgen 陳列室體驗「真正的智能家居」。