對于一個科技宅來說，產(chǎn)品的科技屬性已經(jīng)成為日常購買中越來越重要的因素，隨著AIoT的普及，智能音箱、換氣系統(tǒng)、洗衣機、熱水器、廚房用品等等，家里只要是能通電的設(shè)備甚至是電燈都可以用手機作為控制終端去進行操控。一款好的科技產(chǎn)品不應(yīng)該只是為了增加科技噱頭的偽需求，科技的展現(xiàn)不僅要有華麗的技術(shù)演示，也要對日常生活品（bi）質(zhì)（ge）有所提升。2017年，蘋果推出iPhone X，用更為便捷人臉識別技術(shù)替代了指紋識別，解放雙手的同時也將指紋識別的時代徹底顛覆。

　　科技的發(fā)展也同樣照顧到了門鎖行業(yè)，發(fā)展不僅帶來了更加安全的防護性能，同時也讓生活變得越來越便捷。從鑰匙到指紋、密碼，再到今天的人臉識別門鎖。隨著技術(shù)的不斷更迭，鑰匙也被賦予了更多的形式。

　　今年，國內(nèi)人工智能領(lǐng)域的頂尖科技公司商湯科技推出了“SenseID智能人臉識別模組”，并與智能門鎖領(lǐng)軍品牌德施曼合作發(fā)布3D人臉識別智能鎖產(chǎn)品：小嘀R5。這次的合作產(chǎn)品：小嘀R5也真正讓商湯科技的AI技術(shù)走進了千家萬戶。

　　現(xiàn)在市面上主流的智能鎖產(chǎn)品的解鎖方式以密碼和指紋為主，它在一定程度上提升了便利性，但也依然存在著諸多不足，例如密碼容易被偷窺或者其他手段盜取，而且容易被忘記。指紋容易被盜取，指紋比較淺或者手指容易脫皮的人群，會出現(xiàn)解鎖困難或根本無法解鎖。應(yīng)用了3D人臉識別技術(shù)的智能鎖，不僅可以提升開鎖的安全性，更是優(yōu)化了開鎖體驗，配合全自動鎖體還可以真正實現(xiàn)非接觸式的無感通行。

　　掌握核心科技——從人臉識別技術(shù)說起

　　手機解鎖，快遞箱取物，ATM取款，酒店、網(wǎng)吧認(rèn)證，隨著人臉識別技術(shù)的深化應(yīng)用，人臉識別技術(shù)在門派上也有不同。目前，行業(yè)主要的人臉識別方案主要分為2D人臉識別方案和3D人臉識別方案兩大類。2D人臉識別方案主要采用單個攝像頭提取到人臉的生物特征進行識別，該方案主要優(yōu)勢是成本較低，但是安全性存在不足，在某些場景下容易被攻破。而3D人臉識別則是提取人臉的特征三維信息進行識別，安全性更高，可有效抵御2D照片、視頻甚至3D人頭模型的攻擊，所以3D人臉識別的方案現(xiàn)如今被廣泛應(yīng)用對安全性要求較高的各個行業(yè)。

　　現(xiàn)如今的3D人臉識別方案主要包含三大類：1）雙紅外（Dual-IR）；2）飛行時間（TOF）；3）結(jié)構(gòu)光（Structured-Light）。

　　雙紅外：

　　優(yōu)點：雙紅外攝像頭是目前采用最多的解決方案，相對于單目解決方案，可以更好計算出深度信息，實現(xiàn)物體的立體數(shù)據(jù)，更有效辨別活體檢測信息。安全性上相對于單目解決方案要成熟很多。雙紅外對光線的適應(yīng)性更好，雙RGB方案或者RGB+IR方案對光線的適應(yīng)性不好，從而影響解鎖的安全性與體驗。

　　缺點：雙紅外攝像頭方案需要較好的算法支持，但是算法需求的難度較高。

　　TOF：

　　優(yōu)點：ToF攝像頭的工作距離遠，可以獲得5m內(nèi)的有效&實時深度信息；而且適用場景廣，無論被攝物體有無特征點，無論環(huán)境光較強或較弱，都可獲得有效的景深信息；同時ToF距離精度高，在手機與被攝物體的絕對精度，即被攝物體之間的相對精度，都可以達到厘米級的水平。

　　缺點：目前，當(dāng)前手機端可用的主流ToF傳感器分辨率相對較低（180*240，240*320，240*480等），元件在工作時的功耗與發(fā)熱量也相對較大，長時間工作需要很好的散熱條件，在消費類電子設(shè)備上使用還需要不斷優(yōu)化；實際上，目前基于ToF方案的解決方案還未完全成熟，相應(yīng)的內(nèi)容生產(chǎn)和開發(fā)群體較為薄弱，支持的應(yīng)用場景較少

　　結(jié)構(gòu)光：

　　優(yōu)點：結(jié)構(gòu)光方案在運行時，由于可以主動投射編碼光，所以非常適合在光照不足（甚至無光）、缺乏紋理的場景使用；結(jié)構(gòu)光投影圖案一般經(jīng)過精心設(shè)計，所以在一定范圍內(nèi)可以達到較高的測量精度。技術(shù)成熟，深度圖像可以做到相對較高的分辨率。

　　缺點：成本較高；而且結(jié)構(gòu)光的能量主要集中在中間區(qū)域，可用于進行人臉識別的區(qū)域較小。

　　室外環(huán)境基本不能使用。這是因為在室外容易受到強自然光影響，導(dǎo)致投射的編碼光被淹沒。測量距離較近。物體距離相機越遠，物體上的投影圖案越大，精度也越差（想象一下手電筒照射遠處的情景），相對應(yīng)的測量精度也越差。所以基于結(jié)構(gòu)光的深度相機測量精度隨著距離的增大而大幅降低。因而，往往在近距離場景中應(yīng)用較多。相對于其他解決方案來說，結(jié)構(gòu)光目前成本較高，鮮有布局在門鎖等產(chǎn)品的案例。

　　如上三種3D方案的由于人臉識別的需求差異，所以在不同的場景上所應(yīng)用的技術(shù)大不一樣。不只是場景的區(qū)別，就是不同手機品牌的人臉識別技術(shù)都是有差異的。

　　本次測評產(chǎn)品小嘀3D人臉識別智能鎖R5采用的基于商湯科技研發(fā)的紅外雙目攝像頭技術(shù)，這是因為對于一款家用產(chǎn)品來說，不僅需要技術(shù)達標(biāo)，更要注重在實際應(yīng)用效果、功耗和成本方面的多方面平衡。

　　所以在本款產(chǎn)品中的核心技術(shù)，基于雙目攝像頭“SenseID智能人臉識別模組”才是整鎖的關(guān)鍵。該模組基于商湯的3D人臉識別算法和仿生雙目紅外攝像頭等軟硬件技術(shù)，使得小嘀R5門鎖可以實現(xiàn)在大角度和暗光環(huán)境下通過人臉驗證準(zhǔn)確解鎖，并通過活體檢測等功能防范高清照片、屏幕翻拍、人皮面具等惡意攻擊，為用戶帶來更加便捷、安全、高效的入戶體驗。同時，模組的運行基于低功耗高運行能力的SoC方案，并且商湯3D人臉識別算法在該芯片平臺上做了深度的優(yōu)化和完整的迭代，兼顧了低功耗與極高的安全性能和精準(zhǔn)度，針對智能門鎖行業(yè)做出了非常好的平衡。

　　值得一提的是，商湯科技SenseID系列產(chǎn)品已在各個行業(yè)間廣泛應(yīng)用于手機、金融、電信、酒店、銀行ATM、門禁等各種身分識別場景中，所以對于門鎖行業(yè)，商湯科技的解決方案可以說是駕輕就熟。

　　初見

　　小嘀R5這款產(chǎn)品在外觀上并不特殊，設(shè)計者沒有因為使用人臉識別就做一個過于炫酷的外觀（門鎖過于特殊別人盯上并不是什么好事）。門鎖將把手與鎖做成一體化設(shè)計，同時在把手上還附有觸摸式按鍵、攝像頭一應(yīng)俱全。造型精致，外觀厚實，整體做工相當(dāng)優(yōu)秀。

　　作為一款智能門鎖，連通智能手機自然不是問題。只要手機上裝有“米家APP”，就可以將小嘀R5添加到“我的設(shè)備”當(dāng)中。簡單設(shè)置，即刻使用。

　　功能強大才是好門鎖

　　對于門鎖，首先需要解決的就是安全問題，基于人臉識別的門鎖更需要讓設(shè)備看清此時站在門外的是不是“狼外婆”。

　　小嘀R5門鎖的頂部有三個小孔，這就是3D人臉識別智能門鎖解決方案的“眼睛”——仿生雙目IR（紅外）攝像頭。

　　與傳統(tǒng)的單目攝像頭不同，仿生雙目IR（紅外）攝像頭以模擬人眼成像的方式獲取人臉圖像，這種攝像頭帶來的好處就是兩個攝像頭基于不通的位置對人臉進行識別并形成深度圖，極大的增強了系統(tǒng)對于基于各種照片、屏幕或是三維模型攻擊的防御能力，大大提高了安全性。

　　正因如此，這款門鎖的錄入方式也相較其他的人臉錄入方式更為細(xì)致、安全。在人臉錄入的時候，需要從上下左右中5個方向進行通過實際拍攝時的位置、角度、光線不同的畫面提取信息，通過判斷策略后對錄入人臉進行特征提取并生成簽名。

　　這款攝像頭的另外一大特點就是配備有紅外設(shè)備。為了應(yīng)對日常復(fù)雜的場景，紅外攝像頭的功能絕對不是錦上添花。對于攝像頭來說，白天、晚上的光線是不一樣的，逆光、順光對于攝像頭捕捉人臉信息的差異也是極大。比如我們?nèi)粘Ｅ恼掌臅r候，很容易在逆光的情況下拍個大黑臉，缺失大量的面部細(xì)節(jié)，這對于面部識別來說就是個極大的挑戰(zhàn)。而這時的紅外攝像頭就可以清晰的捕捉到人臉信息，從而解決多種外部光源環(huán)境下的人臉識別問題。

　　這些功能的背后就是商湯科技的原創(chuàng)3D人臉識別的強大算法。通過算法可精準(zhǔn)計算深度，得到人臉3D圖像，并由此進行人臉錄入、人臉驗證和活體檢測，實現(xiàn)比2D人臉識別更高的精準(zhǔn)度和安全性，帶來真正“3D人臉解鎖”體驗。并且商湯3D人臉識別算法在該芯片平臺上做了深度的優(yōu)化和完整的迭代，同時兼顧了低功耗與極高的安全性能和精準(zhǔn)度。

　　檢驗才是硬道理

　　一個產(chǎn)品的好壞是需要在實踐中去檢驗的，在簡單的進行安裝和錄入之后門鎖就可以正常應(yīng)用了。說到安裝，整個過程比我想象的要簡單的多。對小嘀R5來說，只要國家標(biāo)準(zhǔn)門就可以適配，安裝無需改造，但畢竟，中國的防盜門標(biāo)準(zhǔn)各式各樣，例如常見的霸王鎖體或盼盼牌小帥鎖體，所以應(yīng)該明白智能門鎖不像空調(diào)那樣安裝簡單。

　　在錄入之后，門鎖就可以正常使用了。官方對于門鎖的解鎖速度說明是1.4秒，但是在實際應(yīng)用中我發(fā)現(xiàn)，這1.4秒并不是等待時間。在日常應(yīng)用中，我們最先的開門的動作絕對不是把門打開，而是走向門的方向，然后才去開門。這款門鎖的解鎖過程也不是以手接觸門把手作為觸發(fā)條件的，而是在你走向門的時候就已經(jīng)開始進行識別了，所以基本上當(dāng)我走到門的位置開始啦門的時候，門鎖就已經(jīng)開了。

　　對于如此順暢的開門體驗確實是很奇妙的一件事，要不是聽見門鎖轉(zhuǎn)動開鎖的聲音，我甚至都會懷疑自己是不是沒有鎖門……

　　在門鎖解鎖過程中，模組對攝像頭中的畫面進行人臉檢測，即定位人臉并輔以人臉區(qū)域質(zhì)量判斷，質(zhì)量判斷不通過時拒絕錄入或進行剩余解鎖操作，保證數(shù)據(jù)可靠性，從而保證整體pipeline的精度。

　　在日常的通勤習(xí)慣中，我們每天穿戴也是不盡相同的。所以，為了檢測這款門鎖是不是可以在日常更好的應(yīng)用，我還通過適當(dāng)改變穿著的情況下去嘗試解鎖，比如戴眼鏡、帽子、圍巾等情況，并且為了更好的去測試門鎖的人臉識別能力，我還花費了極大的財力讓身邊的女性朋友卸妝去開門，一圈下來發(fā)現(xiàn)我在這方面的擔(dān)憂簡直就是多余的。商湯科技人臉識別算法在解鎖過程中可以通過面部多點進行檢測，所以根本不需要我們?nèi)タ梢再N近錄入時候的人臉狀態(tài)就可以成功解鎖。相比之下我的蘋果手機有時候沒不能像這款門鎖一樣這么完美的認(rèn)識我。

　　對于這款產(chǎn)品紅外攝像頭的功能不試試怎么行？小滴智能門鎖配備了紅外泛光燈，結(jié)合仿生雙目攝像頭，可保證不同光線環(huán)境下仍有清晰的人臉成像，在樓道中昏暗甚至極暗光場景下，仍能正常解鎖。

　　為了對光源進行改變，我特意翻箱倒柜找出來了當(dāng)年攝影用的補光燈，憑借我對光的了解，適當(dāng)?shù)哪M下光線的變化還是沒問題的。但是實際上無論我如何變化光源的強度或者角度，包括大逆光的情況下，門鎖依舊可以對我的人臉進行識別并開鎖，甚至在沒有任何燈光的情況下也不會影響解鎖。

　　基于以上的測試我一度懷疑是不是開鎖的閾值調(diào)的有些太容易了。對于門鎖來說，安全性一定是最重要的，畢竟門里面就是我的全身家當(dāng)啊。

　　小滴智能門鎖在商湯自定義的雙紅外架構(gòu)+商湯3D活體檢測算法加持下，在不同照明條件下都可進行精準(zhǔn)的3D活體驗證，不論化妝、戴眼鏡等情形，都能有效防止高清照片、紅外照片、屏幕攻擊、人皮面具等活體攻擊手段，充分保證安全性。

　　于是，檢驗小嘀R5門鎖的安全性測試是必不可少的。首先是照片，我分別用A4紙打印了我的黑白和彩色照片，讓朋友拿著我的照片去解鎖，結(jié)果并不能成功。其次是視頻，我讓朋友錄了一段我的視頻拿著去解鎖也沒有成功，讓我嘗試用視頻通話的方式去解鎖，依舊沒有成功。

　　最終，我們嘗試了半小時的解鎖計劃失敗了，但是這也同時證明商湯的人臉識別活體驗證的安全性還是相當(dāng)高的。

　　在看到這款產(chǎn)品之前，我最擔(dān)心的就是用什么姿勢刷臉這個問題。畢竟，iPhone X讓我們認(rèn)識到刷臉還是需要正對著手機的，一個門鎖……需要低頭看它嗎？兒童看不見怎么辦？個子太高需要低頭嗎？

　　對于解鎖范圍，官方給出的數(shù)據(jù)是支持人臉識別支持水平方向50度、垂直方向70度的大FOV（視場角）寬幅識別。這把門鎖能適配大約1.3-2米的人群，這已經(jīng)幾乎覆蓋了90%的中國人。1.3米之下的，大約是10歲以下的小孩，即便是指紋鎖也不建議用。而這個范圍也是為了更好為更多用戶能夠體驗到開鎖時的順暢體驗服務(wù)的。確實，當(dāng)我坐在椅子上模仿孩子的身高或者踩在椅子上模仿將近兩米的身高的時候門鎖依舊可以順暢解鎖。而2米之上的人，嗯，我相信他們平時低頭應(yīng)該已經(jīng)習(xí)慣了吧。

　　相對于其他智能門鎖的5號電池設(shè)計，小嘀R5隨機配備了兩塊5000毫安鋰電池，但這并不是說人臉比指紋識別費電，而是小嘀R5本身是全自動鎖，鎖門和反鎖等都是電動裝置驅(qū)動，沒有門把手之類的人力手扳裝置。門內(nèi)靠按鈕鎖門或解鎖，門外則按一下那個小鎖的發(fā)光logo。內(nèi)部電動裝置會帶動機械機構(gòu)鎖好門。

　　兩塊5000毫安鋰電池，每塊續(xù)航能到5月以上，一旦電池低于15%，每次開門會有充電提示。

　　實際使用時間，其實跟具體的門，以及使用方式有關(guān)。因為這款產(chǎn)品可以關(guān)門后自動上鎖，并且這個時間可調(diào)，時間設(shè)置短了的話當(dāng)然會更費電一點，另外中國的防盜門很多帶有天地鉤，拉動這個部分機械結(jié)構(gòu)也會比沒有天地鉤的費電。

　　但使用幾個月后的實際經(jīng)驗告訴我們，另外其實即便完全沒電也不用擔(dān)心，門外接個充電寶可以暫時激活門鎖開門，還有物理鑰匙孔，電量這事完全不用焦慮。

　　總結(jié)：全民看臉的時代到了

　　從iPhone的發(fā)展方向來看，看臉時代已經(jīng)是不可逆轉(zhuǎn)的到來了，解鎖看臉，支付看臉，認(rèn)證看臉，上下班打卡看臉……看臉的優(yōu)勢不僅是讓日常服務(wù)更為安全、快捷，同時也可以讓我們更多的去解放雙手，創(chuàng)造一個更加舒適便利的條件。

　　本次測評產(chǎn)品小滴智能門鎖在商湯科技AI技術(shù)以及軟硬件的緊密配合下，通過3D人臉識別智能門鎖解決方案為用戶帶來便捷的刷臉入戶無感通行體驗，以及出色的安全性保障。通過對成本與實用性的平衡，商湯科技3D人臉識別智能門鎖解決方案可以幫助門鎖企業(yè)在整鎖或整門產(chǎn)品的開發(fā)中降低研發(fā)成本、縮短研發(fā)周期，用更短的時間將產(chǎn)品推向市場。

　　什么樣的產(chǎn)品是一款好的科技感十足的產(chǎn)品？對我來說，一款好的產(chǎn)品不僅要有用，更要實用和好用。德施曼小嘀人臉識別智能鎖R5擁有出色的用料、做工和良好的交互體驗，安全上可靠，同時又能夠解放雙手、免去鑰匙丟失煩惱，何樂而不為呢？