【智能家居】智能門鎖：人面辨識安全嗎？選購人面辨識的智能門鎖需注意的 4 件事

電子門鎖或智能門鎖在香港愈來愈普及，新落成大多已至少安裝電子門鎖，一些比較高級的發展項目，發展商會選擇用智能門鎖。電子門鎖及智能門鎖主要分別在於開鎖方法及額外功能，例如，不計後備匙及智能門卡，電子門鎖一般只有密碼開鎖，而智能門鎖則有多種開鎖方法，包括指紋開鎖、指靜脈開鎖、虛位密碼、人面辨識開鎖等。但很多人對人面辨識開鎖的安全及可靠程度似乎尚有疑問。那人面辨識智能門鎖究竟安全嗎？這篇 Moorgenzine 文章為你解答。

這篇文章的精華重點： 

• 人面辨識屬於生物辨識，甚麼是生物辨識？
• 甚麼是人面辨識？
• 人面辨識如何運作？
• 人面辨識 vs 指紋辨識
• 人面辨識的智能門鎖有壞處嗎？
• 智能門鎖 - 人面辨識安全可靠嗎？如何選購？

人面辨識屬於生物辨識，甚麼是生物辨識？

人面辨識 (Face Recognition) 屬於生物辨識技術的一種，要了解人面辨識，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。

甚麼是人面辨識？

如上面所指，人面辨識是生物辨識技術的其中一種，簡單來說，人面辨識是透過分析及比較人面的視覺特徵來辨別身份。人面辨識主要分為兩種：

1. 影像人面辨識：相片或影片中的人面辨識，例如在 Google Photos 或 iPhone 相簿中，應用程式可以分辦相中人是誰、或在大量相片搜尋特定人面
   
   
2. 3D 人面辨識：首先用人面定位確定有一塊真實的面孔，再以感測鏡頭攝取人面圖像，再與已存儲的人面影像進行比較，並辨識身份

人面辨識如何運作？

人面辨識主要分為三個步驟：探測、分析和辨識。

探測人面

探測人面其實是指尋找人面。感測鏡頭會投射數千個眼看不見的點，準確地擷取面部輪廓細節及結構特徵，它可以探測正面和側面輪廓中的細節，及了解面部表情，用作之後分析。同時，感測鏡頭會擷取面孔的紅外線影像，確保是一塊真實的人面。

分析面部

擷取面部輪廓及結構特徵後，人面辨識會作出分析。人面辨識技術一般會分析以下特徵：

1. 兩眼之間的距離
2. 前額至下巴的距離
3. 鼻子至嘴巴的距離
4. 眼窩深度
5. 顴骨形狀
6. 嘴唇、耳朵和下巴的輪廓

系統會將人面辨識資料轉換為一片數字，亦即數學表徵 (或稱臉紋)。就像指紋一樣，每個人都有一個獨特的臉紋。理論上，系統可以用數學表徵反向重建一個人的人面。

人面辨識

最後，人面辨識系統會將數學表徵與已登記的面孔資料作比較，並透過辨識演算法計算一系列相似度得分或配對的可能性，並確認身份。

目前人面辨識的演算法可分類為：

1. 人臉特徵點為基礎的辨識演算法（feature-based recognition algorithms）
2. 整幅人臉圖像為基礎的辨識演算法（appearance-based recognition algorithms）
3. 模板基礎的辨識演算法（template-based recognition algorithms）
4. 神經網絡辨識演算法（recognition algorithms using neural network）
5. 支援向量機辨識演算法（recognition algorithms using SVM）

人面辨識 vs 指紋辨識

人面辨識帶有一些特質，相比起指紋辨識，會更加方便及安全。

自然性

相比起指紋辨識及虹膜辨識，人面辨識其中一個主要優勢在於「自然性」。所謂自然性，是指人面辨識方式與人類(或其他生物) 辨識身份時所留意的生物特徵相同，例如人類也是透過觀察及比較人臉來區分及確認別人的身份。自然性的辨識還有語音辨識、體形辨識等。

指紋辨識及虹膜辨識別沒有自然性，因為人類或者其他生物並不會透過指紋或虹膜來區分及確認別人的身份。

無接觸

人面辨識是透過感測鏡頭來擷取面部輪廓細節，所以用家無須接觸任何儀器或配件，眼望感測鏡頭便可以進行辨識。由於無須接觸，當人面辨識探測到人面，便會主動出擊認證。

相反，指紋辨識需要透過電子壓力感測器擷取指紋，一來不方便，二來用家需要主動被認證 (將手指放到壓力感測器上) ，感覺未必很好。

快而準

人面辨識，尤其是 3D 人面辨識需要人面才可以辨識，而一般來說，竊取立體人面的成本高而且操作複雜。而且，人面辨識的認證過程比指紋辨識及虹膜辨識更快，亦因為人面辨識時所參考的點更多，大大提過準確度及安全度。

相反，由於指紋辨識需要接觸，加上手指是平時常用的人體部分，增加被複製及竊取的風險，令安全度減低。

兼容性高

人面辨識主要是依賴鏡頭或圖像，變相可以很容易地整合至任何系統。例如，現今大部分智能手機都設有前置鏡頭，只要有相關軟件、App 或人面識別演算法，便可以有人面辨識功能。

相反，指紋辨識需要壓力感測器、虹膜辨識亦需要專用的紅外線攝錄機，才可以擷取相關特徵用作認證。所以，要指紋或虹膜辨識便需要額外配件，系統整合上比較困難。

人面辨識的智能門鎖有壞處嗎？

與所有科技一樣，智能門鎖也會有其一些缺點，主要有以下兩點：

1. 臉部外形不穩定：人的臉部可以產生很多表情，而在不同角度去看，人臉的視覺影像也可以相差很大。另外，人臉也很容易受到外在因素影響，例如髮型、鬍鬚、肥瘦、疤痕、化妝、眼睫毛等，加上我們出街或會有不同造型，例如戴口罩、眼鏡、帽子等，不夠完善的人面辨識系統很容易誤判 - 會認證錯的人或不能認證對的人，便會出現尷尬情況：回家時需要趕緊脫掉造型例如帽子、口罩等才能以人面辨識開鎖。
   
   
2. 光線影響：像拍照一樣，人面辨識主要依賴鏡頭，所以環境光線是其中一個重要因素，例如白天或夜晚的拍照技巧及燈光也不同。在設定人面辨識時，走廊一般燈光通明，但如果剛好有一天回家時，走廊燈膽或光管熄或壞了，人面辨識系統便有可能因燈光不同而令辨識時間加長，甚至不能作出正確判斷。
   
   
3. 耗電量大：由於人面辨識牽涉鏡頭，鏡頭耗電量比較大，會比其他開鎖方法耗電。另外，如上述介紹，因人面辨識是無接觸的，所以會採取主動辨識，無時無刻都會探測有沒有人面作辨識，這方面也會長期耗電。有些進階的人面辨識系統，更加會在陰暗環境補光，或啟動夜視模式，就會更加耗電。一般指紋辨識智能門鎖用 4 個乾電池就大概可以使用半年至一年，但人面辨識智能門鎖就需要更多電池，及需要更頻繁更換電池或充電。

智能門鎖 - 人面辨識安全可靠嗎？如何選購？

現在，人面辨識已經愈來愈普及， 例如在香港機場出境時，只要在申請新身份證時有登記人面辨識，在過關時連證件都無須拿出來，只需要眼望鏡頭，一般大約 2 秒內閘門就會自動打開，成功出境。Apple 一向注重用戶私隱見稱，而所有 iPhone 也全面採用 Face ID 技術，只需要眼望前置鏡頭便能解鎖，而大部分 iPhone 手機 App 例如銀行或財務 App、股票交易所 App、加密貨幣相關的 App、甚至政府的 App 如智方便，都依賴 Apple Face ID 作為身份認證。所以，連對保安要求最高的銀行、股票交易所、加密貨幣應用程式、甚至政府如海關，都採用人面辨識技術，可想而知，人面辨識的可靠度有一定的保證。

以統計學而言，如果希望找到一個與你接近 100% 一樣相貌的人，機會率低於一百萬分之一。當然，如果是外表相近的雙胞胎、或獨特面部特徵未完全顯露的 13 歲以下兒童，「撞臉」機會率則會較高。

但當選購智能門鎖時，也要注要幾個事項，因為並非所有人面辨識系統都有同樣的技術、私隱度及穩定性： 

1. 人面辨識演算法：由於人面辨識有多種不同的演算法 (如上面提及)，辨識效果會變得不一致。選購智能門鎖時，最好確保演算法的原理是不容易模仿，尤其是需要確定是否 「3D 立體人面辨識」，否則如相片也能騙過的人面辨識，就等同沒有辨識功能了。這樣就知道智能門鎖是否安全。
   
   
2. 人面辨識靈敏度：市面上有些人面辨識的智能門鎖是採用比較敏感的辨識方式，好處是開鎖時間縮短，提升用戶體驗。但壞處是容易出現誤開的情況。
   
   
3. 人面辨識開鎖速度：開鎖速度對於人面辨識智能門鎖尤其重要。試想像如果你兩手拿著很重的東西，站在門前久久未能開鎖，是非常不爽的。所以選購智能門鎖時，需要試一試智能門鎖的開鎖反應及流暢度，最理想的時間是１- 3 秒，多試幾次判斷人面辨識功能是否穩定。
   
   
4. 其他開鎖方法：假如擔心人面辨識智能門鎖在試用時跟實際用的時候不同，就需要看看智能門鎖有甚麼其他開鎖方法例如虛位密碼、指靜脈開鎖、智能門卡等等。這樣就算人面辨識開鎖體驗真的不好，也可以有其他開鎖方法代替。

所有高級的智能門鎖品牌基本上都智採用 3D 人面辨識。高級智能家居品牌 Moorgen 的智能門鎖 T5+ 系列及 T9 系列均備有 3D 人面辨識開鎖功能。除此以外，還備有多達 6 種開鎖方法包括虛位密碼、指靜脈開鎖、智能門卡、手機 App 及實體門匙，總有一種開鎖方式適合你及你的家人使用。

如果想了解如何選購智能門鎖功能，可參考：【智能家居】智能電子門鎖：選購功略、6 大功能及 7 個安裝須知

看完這篇 Moorgenzine 文章，相信你對指人面辨識的智能門鎖有更深入的了解。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」。