2018消費(fèi)類生物識(shí)別市場和技術(shù)趨勢

在過去五年中，前途光明且充滿活力的消費(fèi)類生物識(shí)別傳感器市場已經(jīng)完全重塑！消費(fèi)類市場迎來生物識(shí)別的“第二波”浪潮據(jù)麥姆斯咨詢報(bào)道，生物識(shí)別技術(shù)的“第一波”浪潮出現(xiàn)在五年前——指紋識(shí)別進(jìn)入大眾消費(fèi)市場。蘋果（Apple）公司為iPhone 5s集成了“Touch ID”電容式指紋識(shí)別技術(shù)，從而推動(dòng)安卓（Android）手機(jī)廠商加入生物識(shí)別市場。

因此，該趨勢使得指紋識(shí)別傳感市場規(guī)模在2017年底達(dá)到了35億美元。正如Yole在2016年中期預(yù)期的那樣，生物識(shí)別的“第二波”浪潮始于2017年9月推出的iPhone X，當(dāng)時(shí)蘋果公司為消費(fèi)類應(yīng)用的3D傳感設(shè)定了技術(shù)和用例標(biāo)準(zhǔn)。蘋果公司利用結(jié)構(gòu)光原理構(gòu)建了復(fù)雜的3D攝像頭：“TrueDepth”，以實(shí)現(xiàn)比“Touch ID”更加安全的3D人臉識(shí)別“Face ID”。

該3D攝像頭集成了五個(gè)子模塊，它們分別是：近紅外攝像頭（采用意法半導(dǎo)體的創(chuàng)新NIR全局快門圖像傳感器）、飛行時(shí)間（ToF）測距傳感器+紅外泛光照明器、RGB攝像頭、紅外點(diǎn)陣投影器、彩色/環(huán)境光傳感器。這波浪潮由3D傳感技術(shù)引領(lǐng)，目前正在進(jìn)行當(dāng)中，并有望驅(qū)動(dòng)生物識(shí)別市場在2022年之前達(dá)到170億美元。

消費(fèi)類生物識(shí)別：傳感器市場預(yù)測

但是，生物識(shí)別不僅僅包含指紋識(shí)別或人臉識(shí)別，還有虹膜識(shí)別和語音識(shí)別等。本報(bào)告會(huì)對(duì)生物識(shí)別各個(gè)細(xì)分領(lǐng)域進(jìn)行分析和市場預(yù)估，我們認(rèn)為未來60%的生物識(shí)別模組出貨量來自人臉識(shí)別模組，而指紋識(shí)別方面，由于激烈的競爭（導(dǎo)致價(jià)格下跌）和人臉識(shí)別的替代，其市場增長趨緩。

本報(bào)告研究領(lǐng)域：指紋識(shí)別、人臉識(shí)別、虹膜識(shí)別、語音識(shí)別

企業(yè)文化和成本效益驅(qū)動(dòng)技術(shù)選擇在2016年中期，蘋果（Apple）公司決定采用“結(jié)構(gòu)光”作為3D人臉識(shí)別技術(shù)實(shí)現(xiàn)方法：復(fù)雜的供應(yīng)鏈加上低良率實(shí)現(xiàn)了原深感（TrueDepth）攝像頭，當(dāng)時(shí)只有蘋果公司才能承擔(dān)這樣的復(fù)雜性和高成本。這符合蘋果公司的“it just works”理念，并且在生物識(shí)別的安全性方面沒有任何妥協(xié)。最終，蘋果公司提高了生物識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)——在iPhone X智能手機(jī)中集成了原深感（TrueDepth）攝像頭，利用3D人臉識(shí)別取代了指紋識(shí)別，以至于安卓（Android）廠商需要花費(fèi)一年多的時(shí)間才能達(dá)到相同的技術(shù)規(guī)格和合理的產(chǎn)品價(jià)格。

不同生物識(shí)別技術(shù)的安全性和實(shí)用性35年來，蘋果公司一直致力于在人機(jī)接口（HMI）計(jì)算領(lǐng)域進(jìn)行創(chuàng)新。這就是為什么蘋果公司將最先進(jìn)的生物識(shí)別解決方案推向市場，并開發(fā)諸如針對(duì)社交媒體文化的動(dòng)物表情（Animojis）功能。

蘋果公司生物識(shí)別硬件出貨量和產(chǎn)值預(yù)測（2012~2023年）由于大多數(shù)安卓廠商缺乏蘋果公司的核心技術(shù)，因此很難立刻集成3D人臉識(shí)別功能，而是繼續(xù)選擇低成本的指紋識(shí)別技術(shù)，以及利用前置攝像頭模組實(shí)現(xiàn)2D人臉識(shí)別（或加上活體檢測功能），這樣使得手機(jī)解鎖和在線支付的安全性及用戶體驗(yàn)有些受損。

有意思的是，我們看到中國廠商正在快速追趕蘋果公司，這在很大程度上要?dú)w功于中國供應(yīng)鏈中富有成效的合作關(guān)系。如今，中國廠商已經(jīng)能夠設(shè)計(jì)出媲美蘋果公司原深感（TrueDepth）攝像頭的3D傳感解決方案。例如，華為Mate Pro 20和小米8透明探索版都采用了嵌入式結(jié)構(gòu)光模組，以實(shí)現(xiàn)3D傳感和生物識(shí)別功能。

高端智能手機(jī)中的生物識(shí)別硬件及其成本變化事實(shí)上，生物識(shí)別模組在其它消費(fèi)類設(shè)備上的應(yīng)用激增將在未來五年內(nèi)為生物識(shí)別硬件市場帶來巨大收益。結(jié)構(gòu)光有望轉(zhuǎn)向ToF，指紋識(shí)別面臨雙重威脅本報(bào)告重點(diǎn)講解了每種生物識(shí)別傳感解決方案的演進(jìn)情況。對(duì)于人臉識(shí)別，有望從結(jié)構(gòu)光方案轉(zhuǎn)向飛行時(shí)間（ToF）方案。雖然功耗和偽影校正方面需要改進(jìn)，但是ToF模組更小、更便宜。對(duì)于指紋識(shí)別，指紋傳感器廠商將在未來三年內(nèi)推出不同的集成方案：從“按鈕集成”到“屏下集成”。當(dāng)然，不同智能手機(jī)廠商有自己的技術(shù)選擇。

從長遠(yuǎn)來看，傳統(tǒng)的指紋識(shí)別市場可能會(huì)受到兩方面威脅。首先，與其它更方便、更安全的生物識(shí)別解決方案的競爭，例如3D人臉識(shí)別（受益于軟件和人工智能的提升）；其次是通過手機(jī)顯示屏集成檢測與識(shí)別功能，這里需要透明的大面積光電探測器，作為一層“膜”嵌入到顯示模塊中，例如京東方（BOE）正在研發(fā)此項(xiàng)技術(shù)。生物識(shí)別市場的另一大特色產(chǎn)品是智能音箱/語音助手。目前，這些系統(tǒng)的生物識(shí)別功能非常有限，但最終需求（出于消費(fèi)者和安全原因）將推動(dòng)OEM（原始設(shè)備制造商）集成語音識(shí)別功能，以便根據(jù)配置文件執(zhí)行自定義操作。因此，對(duì)于新硬件（指向性麥克風(fēng)、波束成形、高信噪比）、強(qiáng)大的人工智能（AI）和邊緣計(jì)算的需求，將推動(dòng)語音識(shí)別市場快速發(fā)展。

注：2018年12月13日至12月15日，麥姆斯咨詢主辦的《聲學(xué)MEMS和傳感器培訓(xùn)課程》將在蘇州舉行，培訓(xùn)內(nèi)容包含：（1）聲學(xué)/壓電MEMS設(shè)計(jì)工具Tanner軟件及應(yīng)用；（2）聲學(xué)MEMS和傳感器有限元設(shè)計(jì)軟件COMSOL Multiphysics及其應(yīng)用；（3）電容式MEMS麥克風(fēng)設(shè)計(jì)；（4）電容式MEMS麥克風(fēng)制造工藝，及參觀學(xué)習(xí)MEMS制造產(chǎn)線；（5）MEMS麥克風(fēng)封裝和測試；（6）MEMS麥克風(fēng)ASIC技術(shù)；（7）壓電MEMS水聽器（水下麥克風(fēng)）設(shè)計(jì)、制造及封測；（8）MEMS麥克風(fēng)專利分析，及典型訴訟案例。詳情及報(bào)名請聯(lián)系：麥姆斯咨詢聯(lián)系人：彭琳電話：17368357393E-mail：PengLin@MEMSConsulting.com

消費(fèi)類生物識(shí)別技術(shù)路線圖（指紋識(shí)別、人臉識(shí)別、虹膜識(shí)別、語音識(shí)別）

消費(fèi)類生物識(shí)別技術(shù)對(duì)比分析