智能门锁市场膨胀速度十分惊人，短短几年从最初的十几家企业迅速扩张到数千家，并有望在2017年再度进入爆发期。作为当下智能门锁领域的一大主流技术，指纹识别产业也将在这波机遇下迎来新的创收，随着智能门锁的快速起量以及越来越多专注手机指纹识别领域的巨头厂商们的相继加入，指纹智能锁市场的竞争已日趋白热化。针对当前的智能门锁应用领域，指纹识别需要解决哪些“痛点”问题？整个市场又将发生什么样的变化？对此，《华强电子》邀请众多业内专业厂商共同探讨。
得益于国家对智慧家庭产业的大力推动，作为智能家居入口级产品的智能门锁市场近年来开始快速膨胀。市场调研机构预测从2016年开始，仅以生物识别和联网为主的智能门锁市场就达到了300万把左右，进入2017年市场规模将至少翻番，有望突破600到700万把，预测到2020年，整个智能门锁市场规模将达到6000万把以上，销售额将破660亿元，产业进入井喷期。而在价格方面，目前的市场平均水平处在2500至3000元的范围，2019年有望进入一个拐点，均价将降至2000元左右。
浙江大华技术股份有限公司产品经理盛锋在接受本刊采访时表示：“相比过去几年，2017年智能门锁行业整体呈现爆炸态势，出现‘千家门锁，激涌迸发’的局面。虽然对于智能家居的‘中枢’而言，各家都有不同的设想，但智能门锁的重要性和战略地位无可争议，以物联网为代表的战略型新兴产业，将成为我国大力扶持和发展的七大战略性行业之一，锁是物联网产业中不可或缺的一部分，因此‘十二五’规划给智能锁的发展提供了一个契机。相比其他生物识别技术，指纹识别作为智能锁的刚性需求，占据着家庭市场中80%的份额，相信在未来这个刚性需求仍会长时间占据高份额，随着智能锁市场的爆发，相信指纹模组的出货量也会呈现高速增长态势。”
诚如上述，在即将井喷的智能门锁领域，指纹识别的发展不可限量。而随着该技术的快速普及，指纹智能锁市场也开始出现新的变化，市场优势正逐渐偏向于以半导体指纹识别为核心的产品领域。随着智能门锁逐渐起量以及市场对技术转型升级的迫切需求，半导体指纹识别份额将逐渐超越传统光学式产品，成为未来几年智能指纹锁的标配。
据业内数据分析，当前以生物识别为核心的智能门锁占据整个产业的3/4左右，其中指纹识别占据97.9%的份额，其他的人脸、虹膜等类型的智能门锁只占据很小的市场份额，因此整体来看，当下的智能门锁市场仍然是以指纹识别技术为主要发展路线。而在智能指纹锁市场，近些年也开始发生一些微妙的变化，半导体指纹识别呈现高速的增长态势。在2015年，半导体式指纹识别市场仅占比10%左右，但去年整个市场扩张到了20%，预计今年该市场将继续保持增长，可能会突破40%的市场份额，若以这样的规律发展下去，预计半导体式指纹门锁市场占比有望在明年正式超越传统光学式，达到60%及以上的市场份额。
也许是嗅到了这种微妙的变化，全国各地的指纹识别技术厂商们也都开始蠢蠢欲动。从2016年底起，已有越来越多的企业开始转换思维，将电容式指纹识别产品定位为未来几年公司在智能门锁应用领域的重点发展对象。
以上海图正和杭州指安科技为例，据编者了解，目前图正科技的指纹识别产品基本上都是以电容式为主，仅有一款是针对光学领域的，而业内知名的指安科技也在去年年报里就正式提出将硅片半导体方案定位为近年来研发与市场推广的重点方向。随着竞争格局的改变，越来越多的指纹芯片及模组厂商也开始跟随大流，将研发高性价比的电容式产品定位为当下核心的战略方向。
这种调整似乎也对市场行情造成了一定的影响，有中山一家锁具公司的市场销售人员告诉记者：“今年年底，电容式指纹模组的价格将会降低15%至30%，从当前的70-90元降低到60元左右，价格将逐渐与传统光学模组持平。这一方面是由于越来越多的公寓租赁以及酒店等B端市场对智能化管理的刚性需求正快速提升，使得智能门锁现在开始起量了，而另一方面，则是有大量过去专注于手机行业的指纹识别公司开始蜂拥而至，进而加剧了整个行业的竞争，使得整个市场也开始打起价格战。而从出货量方面来看，据我们估计，业内的大公司比如海尔今年的智能门锁出货量应该能达到20万把甚至以上水平，而罗曼斯今年上半年的出货量也达到了11-12万把，所以这个市场往后的增速是十分迅猛的。”
而就技术本身而言，针对智能门锁应用领域，半导体式指纹识别究竟有哪些应用优势？盛锋表示：“相对于传统光学传感器而言，半导体传感器对干手指、指纹相对比较浅的人识别率会高很多，性能较好，安全性以及防复制级别也会更高，整体的用户体验感都会更好一些。”
针对一些细节方面，有智能门锁从业者告诉记者：“光学式指纹识别之所以在过去应用较为广泛，主要是因为成本低的原因，但很明显现在这种优势正慢慢丧失。而在具体技术优势方面，半导体式指纹识别由于是利用了手指的导电性并通过电磁波发射至手指真皮层的指纹采集方式，因而可以做到更强的预防假指纹的能力，能够有效提高指纹锁的安全性，而普通的光学技术单纯利用拍摄的平面图像差异来进行采集，所以技术本身并不具备防假能力。而且，在指纹锁识别率上，半导体式更是高于传统的光学式，它主要是采集指纹脊和谷到触板的距离形成指纹数据，因此相比光学式扫描精度要更好一些，还能够采集更为精细的指纹细节，采集速度也更快且不太会受到环境的影响。此外，在实际应用中，半导体指纹模组不仅拥有更低的功耗，其整个模组的体积也能够做的更小，因此也可以更加灵活的集成到智能门锁上，譬如现在市场上有不少公司就喜欢把指纹识别模块设计在门锁的把手上，而由于面积的限制，所以无法使用光学模组。”
的确，相比过去以传统光学式为核心的智能锁，半导体方案的“逆袭”将带动产品整体性能的提升。但是在实际应用中，指纹智能锁还需要面对各种不同的应用场景以及形形色色的用户需求，这就对指纹智能锁的软硬件及整体性能提出了更多要求。那么，如何才能在不同的场景中因地制宜，为各类用户带来更为安全可靠的解决方案呢？
对此，上海图正信息科技股份有限公司创始人刘君表示：“针对应用场景和用户需求而言，指纹传感器以及相应的智能门锁产品在设计上会有更多的技术考量。首先，从应用场景方面来看，作为一个入户级门锁，耐用性是首当其冲的问题，因此产品本身在形态上也需要有一定的防护性，才能在面临比如传感器被恶意刮擦的情况下使得自身性能不会受到影响；其次，结构强度也是需要考虑的问题，我们过去在做光学传感器产品时，螺丝很容易就会将前面的光学门禁给压碎，而这种问题在半导体指纹产品领域也同样存在；而且，极端天气下指纹识别模块是否能够正常运作也是需要考量的，比如当有客户把智能门锁卖到诸如俄罗斯这样的国家，零下40度的常态环境对于国内这样的而言就属于极端条件了；最后，在高度特性上，比如85度大门上的锁是否能够达到要求，而今天我们看到所有室外用的锁具，很多都达不到这些要求。”
针对用户需求而言，指纹传感器则需要更进一步优化自身在误识率、通过率、耐用性（特指更换一次电池可使用的时间）、识别速度、可靠性以及图像采集等多个方面的性能，方能在整体效果上达到用户的预期，刘君进一步补充到：“为此，我们的新一代传感器产品通过将指纹算法处理器和传感器封装整合并实现一体化的设计，这样就使得传感器在遇到刮擦等情况时也不会影响到指纹图像的采集和输出，而且在耐用性方面也只需要一毫安的功耗即可满足日常运作。此外，针对其他方面，我们也为客户提供了一些技术指标，比如在误识率上能够做到大约万分之一左右，通过率上可以做到一百万分之一，而识别速度则能够做到0.8秒以内，使得智能门锁在多个方面满足当前的应用需求。”
盛锋也告诉记者：“在应用层面上，目前智能指纹锁识别方案还是存在一些技术瓶颈，比如在低温环境下使用仍然不够理想，而且对湿度的要求较高，在高湿度环境下，指纹采集的效果不佳，因此识别率也会有较大的降低。此外，由于电容式为了降低价格，往往采集模块面积也会更小，因此使得体验效果也不太友好，需要客户在录入阶段花较长的时间进行采集。为此，我们在选择指纹模组时也会着重考虑拒真率和识假率，这是指纹算法的2个重要技术指标；其他还如识别时间，容量等；目前大华指纹算法在0.5秒内完成识别；拒线万以上，达到行业中等水平。”
这种性能的提升需要在技术层面上做出哪些优化呢？盛峰进一步补充到：“首先在软件上，我们通过优化算法以及更改策略，能够让用户在最后使用阶段可以有良好的体验感，就软件算法本身来看，目前市面上比较主流的有晟元算法和朝鲜算法，朝鲜算法在体验上会更好一些，这种算法经常在国际指纹算法比赛（FVC）中获得大奖，而我们则通过与芯片厂商共同合作开发指纹算法，因而能够在体验和安全性上都处于行业领先地位；此外，在硬件方面，我们也在不断通过与业内较强的合作伙伴共同开发的方式，来针对湿度等性能参数来做适应性更好的传感器产品。”
由上文可见，指纹智能锁市场快速爆发已成定局，未来也必然会有越来越多的厂商加入到这个战场，届时将形成百舸争流的竞争格局。为应对即将到来的庞大且激烈的市场竞争，国内越来越多的指纹芯片及传感器厂商也都开始寻找一种新的“捆绑式”方案，通过产业链的垂直整合，将软件算法以及硬件模块共同集成在一起，做成一体化的指纹模组来实现利润及产品价值的最大化。
据编者了解，目前图正、耀阳以及迪安杰三家公司都已经开始基于原有的芯片算法把产品进行软硬件整合做成指纹模组，而指芯和汇顶科技，则是基于原有的指纹识别传感器来与软件算法进行集成做成模组“打包”。尽管看起来仅仅是商家的一种产品销售手段，但这种模式也的确迎合了当下广大智能门锁终端厂商的需求。
有业内资深人士告诉记者：“由于目前指纹锁具市场快速爆发，行业对于一体化的指纹模组的需求是越来越大了，而通过这种软硬件整合的形式，指纹识别方案商们能够将产品打包直接供给锁具企业，这样一方面可以将产品价值最大化，另一方面还可以获得更多的定价权，从而在激烈的市场竞争中获取更高的利润。目前的软硬件一体化的整合模式，也基本上都是做指纹识别芯片、传感器以及相关软件算法的公司独立出一个方案来，然后直接寻找终端客户。而方案商和模组供应商们基本不会自己开IC，很多方案公司的芯片厂商们也主要都是依靠外部合作。”
除了能够为企业及旗下产品创造更多市场价值以外，对于产品本身的性能提升而言，这种方式也是大有裨益的。汇顶科技高级副总经理龙华表示：“明年我们推出的第二代针对智能锁应用的指纹识别产品，会把指纹识别算法与芯片集成在一块，这样我们可以为硬件增加一些安全防范机制，从而能够使得产品的安全性得到进一步的提升。此外，我们通过硬件的加密机制以及新一代的防范更多假指纹这些维度，能够充分保障指纹录入的安全性，从而使得我们的智能门锁可以为用户提供更多的差异化价值。”
诚然，为应对日趋白热化的市场竞争，新的市场模式固然重要。但未来，随着智能指纹锁的大规模普及，用户也将更为看重产品本身的安全性及可靠性，这也就给以活体指纹识别为代表的新型技术创造了更多机遇。
事实上，活体指纹识别在智能手机领域的应用较多，盛峰告诉记者：“手机的指纹识别大部分是1对1的校验比对，而且手机是私人物品中使用安全性相对较高的产品。相比之下，智能锁是1对N的校验比对，这就在技术上加大了对智能锁指纹算法对误识的要求。可以说，在手机端不容易也并不会出现很多人去尝试破解指纹的情况，但是门锁就可能会遇到这种情形。因此，在新产品的设计上我们会加大对于指纹识别活体检测技术的应用，避免指纹被复制而引起开启的问题出现。大华智能锁一直致力于安全方面的高要求，对这块的活体检测要求也做了很多安全防范，会在后续的产品线中推出类似功能的产品。”
而作为以活体指纹识别技术一战成名的方案商，汇顶也在大力深耕活体指纹识别在智能门锁领域的应用、技术及市场，龙华告诉记者：“今天大多数的智能指纹锁上，几乎无一例外的都采用了传统的电容式指纹技术，由于膜很薄，因此其最大的缺点就是比较容易刮花，这就使得外观上不会好看。我们推出的新型活体指纹解决方案，将电容和光学式指纹传感器集成到一起，融合光学式和电容式各自的优势，可以使得在现有基础上，能够获得两种指纹采集数据的叠加，因此图像单位信息量也会变得更多，配合度、识别率、防假能力以及速度（0.4秒解锁）会更好更快。此外，通过采用更高硬度比如玻璃和蓝宝石盖板这一类的覆盖材料，可以更进一步防止磨损、手指汗渍腐蚀以及湿手指问题，减少返修。而对于产业链的模组厂来说，新一代的活体检测指纹识别技术会更小，因此结构上也会更利于做集成，只需针对外观设计进行IC切割，即可做成相应的模组。”
综上可知，短期内，智能指纹锁市场仍然会是光学式与半导体式指纹识别竞相角逐的局面。但随着技术成本的降低以及用户对产品性能需求的提升，编者认为未来以活体指纹识别为代表的识别率更高、识别速度更快以及价格更为低廉的技术方案将有望跻身主流，突破应用场景以及用户需求等多个维度，引领整个智能指纹锁市场走向更为安全的下一站。返回搜狐，查看更多