10 月小米的一把人脸识别智能门锁 X,让“3D 结构光”重新回到了台面上。相比过去智能门锁人脸识别方式,3D 结构光不仅拥有识别率高、速度快、无惧光线影响的特性,该技术还在大量智能手机产品中应用。
苹果的 iPhone、OPPO 的 Find X 等国产旗舰手机,便是过去先使用 3D 结构光的产品。尤其是苹果,直到今天的 iPhone 13 系列也依然在使用 3D 结构光作为主要解锁方式,可见 3D 结构光技术发展至今已经非常成熟,它不仅可以保障到用户隐私,还能给用作看家护院。
然而事实上,小米在智能门锁上应用 3D 结构光还不是最早的一家,TCL 在 3D 结构光方面的应用要比小米早 3 个月。或许在许多人的刻板印象里,TCL 是一家“造电视机”、“造冰洗”的传统型企业,实则不然,TCL 在 IoT 赛道的布局已经有 5 年,这次在 X7S 这款 3D 人脸识别猫眼锁上应用 3D 结构光,其实可以说是 TCL 近几年来在 IoT 智能锁赛道上对行业的一次“预判”。
人类对“刷脸开门”的追求从未停止过
自 1960 年“人脸识别”被提出以来,人类对于“刷脸”的追求一直没停止过。
早在 80 年代的特工电影里,人脸、掌纹、声纹等五花八门的识别技术就已经出现,只不过由于当时的技术限制,“刷脸开门”也只是通过布景后台的勤务小哥来实现。
“人脸识别”真正被应用在门锁产品里,其实也只是近五年的事。原因很简单,门锁作为每个家庭的第一道防线,在验证技术尚未成熟前,人脸识别容易被欺骗、破解,这不仅没帮用户带来防护,反而降低了小偷入侵的难度。
最早一批被应用在智能门锁上的人脸识别技术,可以说是十分简陋的。有多简陋?大概就是摄像头录入人脸,生成一个图像,系统根据人脸特征点去进行识别,只要人脸和图像特征点吻合,就能完成解锁。
这种基于平面图形的人脸识别,自然难不到“有心之人”的黑手,只要使用图像或头套,就能对验证系统进行欺骗。而且,由于 2D 识别方案十分依赖识别环境光源,若楼道光线不足,人脸解锁的速度甚至比钥匙开锁更慢。
2D 人脸识别,就像是一个视力不好、办事粗心的保安,即便拿着屋主的照片,也能顺利通过验证。
而 3D 人脸识别的诞生,则是从模组和算法两个根源上解决了智能锁 2D“粗略验证”的尴尬状况。“双目立体视觉”相当于是门锁的两只眼睛,两只眼睛分别对人脸和五官进行特征点和 信息进行记录,继而生成出人脸 3D 模型比对。
3D 结构光,当下最适合智能锁的识别方案
相比基于面部特征点的 2D 识别,3D 更严格地通过视差来获取和对比人脸特征的信息,比如 2D 识别下,系统不知道鼻子是有高度的,只知道鼻子是在哪个位置;而 3D 识别,是能通过双目视差来获得鼻子的高度,能生成 3D 人脸模型去比对,这种识别方式最大的好处,便是杜绝了用照片对识别系统进行欺骗,识别的准确性大大增加。
然而 3D 人脸识别也并非只有“双目立体视觉”一种,“3D 结构光”过去几年里在智能手机上经过大量验证后,已经是一种非常成熟的识别方案。但既然两种方案都能进行 3D 人脸识别,为什么 TCL 和小米都选择了 3D 结构光,而不是双目视觉方案?
与双目视觉通过“看”来获取视差的验证方式不同,3D 结构光是以投射上万个光斑的方式,来获的人脸 3D 模型,这意味着人脸模型的生成、识别都会比双目视觉更加精细和精准,更进一步防止仿真头套的欺骗入侵。
如果我们将两种 3D 人脸解锁的模组放在一起,我们就能看到 3D 结构光无论是在工作原理还是硬件配置上,都要比双目视觉方案复杂许多,模组面积也要比双目视觉方案更大,但这也造就了 3D 结构光下的人脸解锁不仅更加精准,同时也无惧楼道光线的影响,体验稳定、可靠。
以 TCL X7S 智能锁为例,该门锁使用的是国内 3D 视觉技术供应商“奥比中光”的方案。透过 TCL 官方提供的解构图,我们能看到识别模组有 3 枚主传感器:
左边的“激光散斑投射器”能投射约 3 万个光斑进行识别(iPhone 约为 2.8 万个),中间和右边分别是“红外补光灯”与“红外摄像头”,用于对门锁前的人脸区域进行勘探,帮助投射器对人脸投射光斑。
之所以 TCL 会选择奥比中光,主要是“奥比”在 3D 人脸识别领域上有两大优势:
首先是奥比中光具有硬件制造能力。实现 3D 结构光所需要的计算芯片、传感器模组都需要生产和高度集成才能形成一套完整的识别机制,X7S 所用的 MX6000 芯片是奥比中光自研的 计算芯片,这款芯片能与识别模组最好的适配,提供强大识别算力支持,而且由于 MX6000 也曾经在 OPPO Find X 等产品中应用,芯片的稳定性经过多年优化已经相当成熟。
其次是奥比中光的自有算法。硬件给识别系统打下了基础,但硬件的每个环节都需要软件发挥出来,“奥比”自研算法的优势,在于奥比中光曾经与其他品牌有大量合作经验,这些经验让算法针对中国用户的人脸特征、常见使用场景进行持续性优化,进而提升智能锁在各种环境、民族、使用习惯下的识别效率。
值得一提的是,除 MX6000 芯片外,TCL X7S 智能锁还有一块第三方算法芯片,这块第三方芯片的作用是减轻主芯片的计算负担,提升智能锁的识别速度,让整个识别时间缩短到 2 秒内完成,比过去的指纹识别速度还要更快。
实际上,在 3D 识别领域中,ToF(Time of flight)技术也已经在智能家居产品被大量使用,只不过相对于 3D 结构光,ToF 更适用于设备对动作的捕捉或避障勘探,而智能门锁的使用场景不需要对用户动作进行识别,因此 3D 结构光便是当下最适合智能锁的人脸识别技术。
“可视化”是智能锁的未来趋势
TCL X7S 是第一款使用 3D 结构光的智能锁,它的上市时间要比小米人脸识别智能门锁 X 要早 2 个月。
然而 X7S 并非是 TCL 在 2021 年唯一的智能锁产品,早在 2021 年 1 月的 TCL 春季发布会上,TCL 就已经发布过“全自动大屏猫眼锁”,如果我们继续前推,我们能看到 TCL 早在 2016 年就已经开始布局智能家居赛道。
“可视化安全”是贯穿整个 TCL 智能锁的产品理念,这主要表现在“人脸识别”与“大屏猫眼”两方面。与传统智能门锁相比,TCL 经过多年的用户调研与痛点分析,了解用户对门禁安全的需求,因此将 AI 摄像头、人脸识别、智屏猫眼、高清大屏等功能集成到智能锁内,使智能门锁不仅拥有被动防御的能力,还拥有超越大部分智能锁的“主动防御”能力。
但是,智能锁“可视化”为用户带来的好处并非只有安全,还有更友好的产品体验。过去智能门锁尽管能提供密码、指纹等各种解锁方式,但仍然因为家庭少儿、老年成员解锁困难而受到诟病,而基于 3D 结构光的人脸识别技术,不仅能为门锁赋予更强大的识别能力,还便于全屋所有家庭成员使用,将智能锁的使用门槛降为 0。
此外,通过电子猫眼与内锁屏幕,家庭成员能在屋内或远程查看门外情况。尤其是对于独居人群或少儿、中老年家庭成员,电子猫眼与内锁屏幕能清晰、直观地观察到门外访客信息,保障居家安全。
诚然,与其说当下的智能门锁正在以“可视化”发展,倒不如说是正在“拟人化”。
过去的智能门锁提供与智能终端的互联功能,是智能锁的 1.0 阶段;在 2.0 阶段下,智能门锁解锁方式多样化、人性化。而如今“可视化”将带领智能门锁进入 3.0 阶段——门锁便是用户的私人管家,安全是能被用户感受到的、是能被看到、是让人安心的。
让更多人用上“安心锁”,为更多人“安新锁”
现今智能门锁领域面临着两大难题:产品在不断迭代升级的同时,忽视了对少儿、中老年家庭成员的关怀,许多附加功能不仅没有为用户带来便利,反而会为用户带来不便。
而售后服务网点在乡、镇等下沉市场的缺失,也限制了智能门锁的主要使用地区只有一、二线城市,其他地区用户未能享受到智能门锁所带来的便利。
相比于 3C 数码、互联网品牌,TCL 智能锁的优势是拥有庞大的售后体系。在今年的 5 月、 6 月期间,TCL 智能锁售后服务曾进行过两次服务升级,为用户带来“直接下单,一次装好”、“安装打孔0收费,远程上门0收费”及“三年质保换新”等全新的体验。
同时,TCL 智能锁的全国服务网点数量增设至 20000+,并组建了一支由 60000 名工程师组成的 7x24 小时值班服务团队,将产品全国售后覆盖率提升至 90% 以上,实现售后服务从城市到农村地区的渗透。
实际上,TCL 智能锁升级售后服务的举措不难理解。当下智能门锁市场已经形成“多巨头”混战的局面。TCL 凭借成熟的产品研发和销售体系,在智能锁领域中已经成为家电品牌的翘楚;德施曼、凯迪仕两家虽专注于单品类发展,但近年在线上、线下动作频繁,已经形成一定的战斗力;而诸如小米等互联网品牌的入局,更是将战场的打法从传统单一的推销模式变为互联网的“营销+价格”模式。
因此,在智能门锁领域这片红海中,TCL 智能锁要坚持以产品和服务品质为根基,打造从“产品研发-销售-售后”的一站式高品质服务,在为产品赋能的同时,也不忘产品与人的连接,这不仅希望更多人能用上“安心锁”,还要为国内更多地区的用户“安新锁”。
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