10 月小米的一把人臉識別智慧門鎖 X,讓“3D 結構光”重新回到了檯面上。相比過去智慧門鎖人臉識別方式,3D 結構光不僅擁有識別率高、速度快、無懼光線影響的特性,該技術還在大量智慧手機產品中應用。
蘋果的 iPhone、OPPO 的 Find X 等國產旗艦手機,便是過去先使用 3D 結構光的產品。尤其是蘋果,直到今天的 iPhone 13 系列也依然在使用 3D 結構光作為主要解鎖方式,可見 3D 結構光技術發展至今已經非常成熟,它不僅可以保障到使用者隱私,還能給用作看家護院。
然而事實上,小米在智慧門鎖上應用 3D 結構光還不是最早的一家,TCL 在 3D 結構光方面的應用要比小米早 3 個月。或許在許多人的刻板印象裡,TCL 是一家“造電視機”、“造冰洗”的傳統型企業,實則不然,TCL 在 IoT 賽道的佈局已經有 5 年,這次在 X7S 這款 3D 人臉識別貓眼鎖上應用 3D 結構光,其實可以說是 TCL 近幾年來在 IoT 智慧鎖賽道上對行業的一次“預判”。
人類對“刷臉開門”的追求從未停止過
自 1960 年“人臉識別”被提出以來,人類對於“刷臉”的追求一直沒停止過。
早在 80 年代的特工電影裡,人臉、掌紋、聲紋等五花八門的識別技術就已經出現,只不過由於當時的技術限制,“刷臉開門”也只是透過佈景後臺的勤務小哥來實現。
“人臉識別”真正被應用在門鎖產品裡,其實也只是近五年的事。原因很簡單,門鎖作為每個家庭的第一道防線,在驗證技術尚未成熟前,人臉識別容易被欺騙、破解,這不僅沒幫使用者帶來防護,反而降低了小偷入侵的難度。
最早一批被應用在智慧門鎖上的人臉識別技術,可以說是十分簡陋的。有多簡陋?大概就是攝像頭錄入人臉,生成一個影象,系統根據人臉特徵點去進行識別,只要人臉和影象特徵點吻合,就能完成解鎖。
這種基於平面圖形的人臉識別,自然難不到“有心之人”的黑手,只要使用影象或頭套,就能對驗證系統進行欺騙。而且,由於 2D 識別方案十分依賴識別環境光源,若樓道光線不足,人臉解鎖的速度甚至比鑰匙開鎖更慢。
2D 人臉識別,就像是一個視力不好、辦事粗心的保安,即便拿著屋主的照片,也能順利透過驗證。
而 3D 人臉識別的誕生,則是從模組和演算法兩個根源上解決了智慧鎖 2D“粗略驗證”的尷尬狀況。“雙目立體視覺”相當於是門鎖的兩隻眼睛,兩隻眼睛分別對人臉和五官進行特徵點和深度資訊進行記錄,繼而生成出人臉 3D 模型比對。
3D 結構光,當下最適合智慧鎖的識別方案
相比基於面部特徵點的 2D 識別,3D 更嚴格地透過視差來獲取和對比人臉特徵的資訊,比如 2D 識別下,系統不知道鼻子是有高度的,只知道鼻子是在哪個位置;而 3D 識別,是能透過雙目視差來獲得鼻子的高度,能生成 3D 人臉模型去比對,這種識別方式最大的好處,便是杜絕了用照片對識別系統進行欺騙,識別的準確性大大增加。
然而 3D 人臉識別也並非只有“雙目立體視覺”一種,“3D 結構光”過去幾年裡在智慧手機上經過大量驗證後,已經是一種非常成熟的識別方案。但既然兩種方案都能進行 3D 人臉識別,為什麼 TCL 和小米都選擇了 3D 結構光,而不是雙目視覺方案?
與雙目視覺透過“看”來獲取視差的驗證方式不同,3D 結構光是以投射上萬個光斑的方式,來獲的人臉 3D 模型,這意味著人臉模型的生成、識別都會比雙目視覺更加精細和精準,更進一步防止模擬頭套的欺騙入侵。
如果我們將兩種 3D 人臉解鎖的模組放在一起,我們就能看到 3D 結構光無論是在工作原理還是硬體配置上,都要比雙目視覺方案複雜許多,模組面積也要比雙目視覺方案更大,但這也造就了 3D 結構光下的人臉解鎖不僅更加精準,同時也無懼樓道光線的影響,體驗穩定、可靠。
以 TCL X7S 智慧鎖為例,該門鎖使用的是國內 3D 視覺技術供應商“奧比中光”的方案。透過 TCL 官方提供的解構圖,我們能看到識別模組有 3 枚主感測器:
左邊的“鐳射散斑投射器”能投射約 3 萬個光斑進行識別(iPhone 約為 2.8 萬個),中間和右邊分別是“紅外補光燈”與“紅外攝像頭”,用於對門鎖前的人臉區域進行勘探,幫助投射器對人臉投射光斑。
之所以 TCL 會選擇奧比中光,主要是“奧比”在 3D 人臉識別領域上有兩大優勢:
首先是奧比中光具有硬體製造能力。實現 3D 結構光所需要的計算晶片、感測器模組都需要生產和高度整合才能形成一套完整的識別機制,X7S 所用的 MX6000 晶片是奧比中光自研的深度計算晶片,這款晶片能與識別模組最好的適配,提供強大識別算力支援,而且由於 MX6000 也曾經在 OPPO Find X 等產品中應用,晶片的穩定性經過多年最佳化已經相當成熟。
其次是奧比中光的自有演算法。硬體給識別系統打下了基礎,但硬體的每個環節都需要軟體發揮出來,“奧比”自研演算法的優勢,在於奧比中光曾經與其他品牌有大量合作經驗,這些經驗讓演算法針對中國使用者的人臉特徵、常見使用場景進行持續性最佳化,進而提升智慧鎖在各種環境、民族、使用習慣下的識別效率。
值得一提的是,除 MX6000 晶片外,TCL X7S 智慧鎖還有一塊第三方演算法晶片,這塊第三方晶片的作用是減輕主晶片的計算負擔,提升智慧鎖的識別速度,讓整個識別時間縮短到 2 秒內完成,比過去的指紋識別速度還要更快。
實際上,在 3D 識別領域中,ToF(Time of flight)技術也已經在智慧家居產品被大量使用,只不過相對於 3D 結構光,ToF 更適用於裝置對動作的捕捉或避障勘探,而智慧門鎖的使用場景不需要對使用者動作進行識別,因此 3D 結構光便是當下最適合智慧鎖的人臉識別技術。
“視覺化”是智慧鎖的未來趨勢
TCL X7S 是第一款使用 3D 結構光的智慧鎖,它的上市時間要比小米人臉識別智慧門鎖 X 要早 2 個月。
然而 X7S 並非是 TCL 在 2021 年唯一的智慧鎖產品,早在 2021 年 1 月的 TCL 春季釋出會上,TCL 就已經發布過“全自動大屏貓眼鎖”,如果我們繼續前推,我們能看到 TCL 早在 2016 年就已經開始佈局智慧家居賽道。
“視覺化安全”是貫穿整個 TCL 智慧鎖的產品理念,這主要表現在“人臉識別”與“大屏貓眼”兩方面。與傳統智慧門鎖相比,TCL 經過多年的使用者調研與痛點分析,瞭解使用者對門禁安全的需求,因此將 AI 攝像頭、人臉識別、智屏貓眼、高畫質大屏等功能整合到智慧鎖內,使智慧門鎖不僅擁有被動防禦的能力,還擁有超越大部分智慧鎖的“主動防禦”能力。
但是,智慧鎖“視覺化”為使用者帶來的好處並非只有安全,還有更友好的產品體驗。過去智慧門鎖儘管能提供密碼、指紋等各種解鎖方式,但仍然因為家庭少兒、老年成員解鎖困難而受到詬病,而基於 3D 結構光的人臉識別技術,不僅能為門鎖賦予更強大的識別能力,還便於全屋所有家庭成員使用,將智慧鎖的使用門檻降為 0。
此外,透過電子貓眼與內鎖螢幕,家庭成員能在屋內或遠端檢視門外情況。尤其是對於獨居人群或少兒、中老年家庭成員,電子貓眼與內鎖螢幕能清晰、直觀地觀察到門外訪客資訊,保障居家安全。
誠然,與其說當下的智慧門鎖正在以“視覺化”發展,倒不如說是正在“擬人化”。
過去的智慧門鎖提供與智慧終端的互聯功能,是智慧鎖的 1.0 階段;在 2.0 階段下,智慧門鎖解鎖方式多樣化、人性化。而如今“視覺化”將帶領智慧門鎖進入 3.0 階段——門鎖便是使用者的私人管家,安全是能被使用者感受到的、是能被看到、是讓人安心的。
讓更多人用上“安心鎖” ,為更多人“安新鎖”
現今智慧門鎖領域面臨著兩大難題:產品在不斷迭代升級的同時,忽視了對少兒、中老年家庭成員的關懷,許多附加功能不僅沒有為使用者帶來便利,反而會為使用者帶來不便。
而售後服務網點在鄉、鎮等下沉市場的缺失,也限制了智慧門鎖的主要使用地區只有一、二線城市,其他地區使用者未能享受到智慧門鎖所帶來的便利。
相比於 3C 數碼、網際網路品牌,TCL 智慧鎖的優勢是擁有龐大的售後體系。在今年的 5 月、 6 月期間,TCL 智慧鎖售後服務曾進行過兩次服務升級,為使用者帶來“直接下單,一次裝好”、“安裝打孔0收費,遠端上門0收費”及“三年質保換新”等全新的體驗。
同時,TCL 智慧鎖的全國服務網點數量增設至 20000+,並組建了一支由 60000 名工程師組成的 7x24 小時值班服務團隊,將產品全國售後覆蓋率提升至 90% 以上,實現售後服務從城市到農村地區的滲透。
實際上,TCL 智慧鎖升級售後服務的舉措不難理解。當下智慧門鎖市場已經形成“多巨頭”混戰的局面。TCL 憑藉成熟的產品研發和銷售體系,在智慧鎖領域中已經成為家電品牌的翹楚;德施曼、凱迪仕兩家雖專注於單品類發展,但近年在線上、線下動作頻繁,已經形成一定的戰鬥力;而諸如小米等網際網路品牌的入局,更是將戰場的打法從傳統單一的推銷模式變為網際網路的“營銷+價格”模式。
因此,在智慧門鎖領域這片紅海中,TCL 智慧鎖要堅持以產品和服務品質為根基,打造從“產品研發-銷售-售後”的一站式高品質服務,在為產品賦能的同時,也不忘產品與人的連線,這不僅希望更多人能用上“安心鎖”,還要為國內更多地區的使用者“安新鎖”。