目前AI（人工智能）非常的火爆，除了一堆的“獨角獸”，還有成百上千家中小型的AI初創(chuàng)企業(yè)，但是目前AI實際的應(yīng)用和落地卻并沒有想象中那么的火熱。目前AI可能是存在“泡沫”的，昨日華為創(chuàng)始人任正非在接受媒體采訪時也表達了這樣的觀點。

另外，值得一提的是，目前AI最先成熟落地的一些領(lǐng)域主要也還是與生物識別相關(guān)，比如人臉識別、語音識別等等。而且在芯智訊看來，未來不管人工智能發(fā)展到如何高的一個程度，它首先需要解決的一個問題是，怎么知道“你是誰”，然后才能提供個性化的AI服務(wù)。而這就離不開生物識別技術(shù)了。

比如現(xiàn)在在家庭當中比較常見的智能音箱，一個家庭當中可能會有多個家庭成員，有年輕人、老人、小孩、男人、女人，這么多的用戶，智能音箱如何來學(xué)習(xí)他們的用戶習(xí)慣呢？因為每個人的用戶習(xí)慣都是不一樣的。如果在智能音箱當中加入聲紋識別等生物識別技術(shù)，那么將會很好的解決這個問題。使得智能語音助手完全有能力在同一終端實現(xiàn)實現(xiàn)千人千面的個性化智能化服務(wù)。

比如，在家庭當中，當你對智能音箱說，“幫我定個昨天中午一樣的快餐”，同時你的哥哥也說“幫我也定一個昨天中午一樣的快餐”，注意這里可能你們兩個人昨天中午定的快餐是完全不一樣的，如果有了聲紋識別，就能夠識別兩個語義完全相同的語音指令是由哪兩個人所發(fā)出的，然后根據(jù)這兩個人的不同的習(xí)慣（昨天中午這兩個人分別定的是什么快餐），來滿足不同的需求。顯然，要達到這樣的用戶體驗，必須要有生物識別技術(shù)的加持。

近期芯智訊整理了兩份關(guān)于生物識別的研報，節(jié)選了部分內(nèi)容，綜合如下：

前言：指紋、虹膜、人臉識別最近幾年在手機上持續(xù)更迭，單機價值大

幅提升，新款 iPhone 生物識別價值量甚至在 15 美金以上，其背后的驅(qū)

動在于移動互聯(lián)網(wǎng)個人對于安全性和認證便捷性的需求。此外，語音/聲紋識別、靜脈識別等也開始被不少領(lǐng)域應(yīng)用。我們認為生物識別的價值才剛剛被發(fā)掘，未來 5G、云計算、區(qū)塊鏈和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的興起，對于更復(fù)雜、更便捷的環(huán)境下面的身份識別將提出更高的要求，行業(yè)有望迎來穿越周期的成長。

1. 場景多樣化和便捷化是生物識別升級的雙驅(qū)動

生物識別是一種通過計算機與光學(xué)、聲學(xué)、生物傳感器等高科技手段密切結(jié)合，利用人體固有的生理特性，如指紋、人臉、虹膜等和行為特征如筆跡、聲音、步態(tài)等進行個人身份鑒定的方法，因此從生物識別技術(shù)的大致可以分為生物體生理特種識別和生物體行為特征識別兩大類。

從不同技術(shù)的出現(xiàn)先后時間看，指紋是較早被人們有效發(fā)現(xiàn)并加以利用的，因此也獲得較長的時間的發(fā)展演變，而人臉識別近年來則有著較快的發(fā)展速度，成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展中重要的一個分支，隨著技術(shù)進步的持續(xù)，未來將會擁有廣泛的應(yīng)用前景。

隨著對于身份識別和保密需求的日益增加，以及人們對于安全便捷性追求的持續(xù)，各類生物識別技術(shù)紛紛開啟了應(yīng)用的空間，相較于指紋、人臉等，其他生物識別技術(shù)方面盡管普及度仍然略低，但是各自的特點使得在不同的行業(yè)市場中有著較好的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

1.1. 移動支付市場高速增長，電容指紋率先爆發(fā)

作為目前應(yīng)用最為廣泛、技術(shù)最成熟、公眾接受度最高的生物識別技術(shù)，指紋識別的應(yīng)用發(fā)展歷史最為悠久。不過，此前指紋識別主要是應(yīng)用在一些行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，采用的也大多是傳統(tǒng)的光學(xué)指紋識別技術(shù)。而指紋識別技術(shù)真正的爆發(fā)則是在蘋果iPhone5S標配電容式指紋以后，才真正拉開了爆發(fā)的帷幕。

從手機解鎖到線上線下支付，伴隨著強烈的安全需求，生物識別已與日常生活密不可分。持續(xù)高速增長的移動支付市場，成為指紋為代表的生物識別主戰(zhàn)場，根據(jù)艾瑞咨詢數(shù)據(jù)，2017 年國內(nèi)第三方移動支付規(guī)模 120 萬億，指紋滲透率達 57%。

1.2. 場景多樣化和便捷化雙驅(qū)動，屏下指紋、3D Sensing 大放異彩

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)時代應(yīng)用持續(xù)增加，生物識別的場景越來越多，消費者也需要更加便捷的識別方式，帶動生物識別技術(shù)持續(xù)升級，屏下指紋、虹膜、人臉識別等大放異彩，單機價值實現(xiàn)大幅提升，新款高端手機甚至在 15 美金以上。根據(jù)中研網(wǎng)數(shù)據(jù)，2017 年全球生物識別市場規(guī)模大約 172 億美元，指紋、人臉、虹膜識別分別占比 58%、7%、6%。

2. 生物識別的升級需要更強大軟硬件一體化的支持

從電容指紋到屏下指紋，再到 3D Sensing，總結(jié)主流生物識別技術(shù)的演進歷史，我們發(fā)現(xiàn)隨著應(yīng)用場景越來越多，外部環(huán)境也越來越復(fù)雜，干擾因素也相應(yīng)增多。在不同復(fù)雜環(huán)境中的生物識別，對降噪算法的要求也更加苛刻。不過相應(yīng)地，應(yīng)用場景不斷拓寬后，生物識別行業(yè)的成長空間持續(xù)打開。

2.1. 電容指紋提取信號清晰，算法簡單

電容指紋是通過檢測手指與 Sensor 之間的電容信號得出指紋圖像，距離過遠信號會大幅衰減，所以電容指紋 Sensor 一般外置，上面加一個 Cover，如果采用 Underglass 方案也會對玻璃減薄。

由于識別環(huán)境簡單，采集電位信號后生成的是黑白圖像，清晰、穩(wěn)定，對指紋算法的要求并不高，進入門檻較低，大部分芯片設(shè)計廠商采取和第三方算法廠合作的模式進入。同時芯片的 Die Size 可以不斷做小，且不影響辨識度，從而持續(xù)降低芯片成本。但是在應(yīng)用上就比較局限，主要用來做解鎖和支付。

2.2. 屏下指紋識別環(huán)境復(fù)雜，需要更強大軟硬件一體化的支持

屏下指紋主要包括光學(xué)指紋和超聲波指紋兩種。光學(xué)指紋：1）經(jīng)過兩代更迭，技術(shù)成熟度高；2）Sensor 較為簡單，芯片成本低；3）但是識別時干擾較多，需要算法和硬件設(shè)計高度配合；4）OLED 產(chǎn)能配套完善。

而超聲波屏下指紋：1）還沒有成熟產(chǎn)品出貨；2）Sensor 制造難度大，芯片成本高；3）算法相對簡單；4）需要柔性 OLED 配套。光學(xué)和超聲波未來都可以實現(xiàn)大面積區(qū)域的識別，體驗要優(yōu)于電容指紋。

2.2.1. 光學(xué)指紋識別干擾因素多，算法與硬件設(shè)計高度配合提升體驗

我們在匯頂科技深度報告中已經(jīng)詳細論述了第一代和第二代屏下光學(xué)指紋的結(jié)構(gòu)以及產(chǎn)業(yè)鏈上 OLED 的產(chǎn)能配套情況，本文主要論述光學(xué)指紋識別過程中的干擾因素以及價值量的問題。

目前光學(xué)指紋采用微距攝像頭原理，Sensor 需要拍下指紋圖像，然后運用圖像識別算法進行 Match，最后得出結(jié)果。采集到的圖像主要受到以下幾類因素干擾：

1）光源是 OLED 屏，發(fā)光點會對圖像產(chǎn)生影響；

2）使用一段時間后保護玻璃上的油污、粉塵會影響光線的反射；

3）外部環(huán)境光線干擾，比如太陽光；

4）環(huán)境的溫度、濕度等。

這些干擾因素都會對成像產(chǎn)生影響，從而影響最終的識別速度和識別率，因此需要降噪算法、光學(xué)指紋結(jié)構(gòu)、芯片設(shè)計高度配合并持續(xù)迭代，電容時代指紋芯片廠+第三方公版算法廠的模式難以為繼，強大的算法能力成為芯片設(shè)計公司的核心競爭力。

2.2.2. 二代光學(xué)方案仍需持續(xù)優(yōu)化，保障算法與設(shè)計附加值

由于光學(xué)指紋 Sensor 就是一個低像素的 CMOS 芯片，目前 Die Size 已經(jīng)做的很小（目前 1 片 8 寸 Wafer 大約能切 2500 顆左右，電容指紋在 1300 顆左右），我們預(yù)計在整個光學(xué)方案中成本占比只有 15 個百分點左右。由于提取圖像噪聲很多，繼續(xù)降低 Die Size 會影響辨識度，因此不具備持續(xù)降價的基礎(chǔ)。

光學(xué)指紋方案的主要附加值還是在于降噪算法和光學(xué)結(jié)構(gòu)的設(shè)計，其實目前方案在識別速度和識別率上仍有很大改善空間。以匯頂科技的光學(xué)方案為例，2018 年 10 月公開的專利顯示，由于透鏡的曲度/屈光度(Diopter) 的關(guān)系，在影像上對應(yīng)于透鏡邊緣處會產(chǎn)生莫爾條紋，從而不利于指紋辨識（圖 10 的 5a 中正常指紋影像區(qū)域 Ra 較小，51、52 分別為有干擾的水波紋和魚眼紋）。

匯頂申請專利利用感光像素陣列相對于發(fā)光像素陣列旋轉(zhuǎn)（圖 11 中發(fā)光像素陣列與感光像素陣列形成夾角 a），拉開莫爾條紋與鏡心之間的距離，使得可利用濾波運算來保留指紋影像的區(qū)域較大，從而有利于指紋辨識（經(jīng)過濾波運算后圖 10 的 5b 中正常指紋影像區(qū)域 Rb 較大，魚眼紋 52’在較外圍區(qū)域）。

我們判斷未來以匯頂科技為代表的芯片廠商將持續(xù)優(yōu)化光學(xué)方案以獲取更好地用戶體驗。隨著方案的持續(xù)迭代，算法和光學(xué)結(jié)構(gòu)的設(shè)計將繼續(xù)保持較高附加值。

圖10 優(yōu)化前后的指紋圖像對比

圖 11：感光像素陣列相對于發(fā)光像素陣列旋轉(zhuǎn)

2.2.3. 超聲波 Sensor 材料、工藝成本較高，有望在高端旗艦小批量使用

超聲波指紋識別技術(shù) 2015 年由高通正式推出，由于超聲波的最大的難點在于穿透性，比如剛性 oled 封裝層氮氣、LCD 背光模組等都是穿透的障礙，所以超聲波指紋目前只能搭載柔性 OLED。

同時超聲波指紋 Sensor 使用壓電材料（AIN、PVDF 等）通過 MEMS 工藝制造，然后需要與 CMOS 工藝的 ASIC 電路鍵合，難度非常高，壓電材料和制造工藝成本都非常大，從而影響其推廣。我們預(yù)計屏下超聲波指紋模組價格在 15 美金左右，未來有望先在高端旗艦中小批量應(yīng)用。

2.3. 3D Sensing 應(yīng)用場景廣闊，算法、設(shè)計難度進一步提升

人臉識別算法技術(shù)的演進已經(jīng)將近 20 多年，從最早的子空間方法只能用于檢查證件照到如今大量照片的閱讀學(xué)習(xí)，深度學(xué)習(xí)逐漸成為主流的人臉識別方式，2D 人臉識別技術(shù)也趨于成熟。

目前市場上使用頻率較高的也仍為使用攝像頭的 2D 平面識別方案，這是一種基于平面圖像的識別方法，受到姿勢、光照、表情等變化幅度的影響較大，因此會存在特征信息缺失、準確度較低等致命問題，照片、視頻、化妝及人皮面具等方式都能破解此項識別技術(shù)，而 3DSensing技術(shù)是基于人臉的立體建模，較 2D 識別技術(shù)精度更高。

主流的 3D 成像技術(shù)主要有三種：結(jié)構(gòu)光、TOF（Time Of Flight）以及雙目測距。結(jié)構(gòu)光主要是通過投影機和單相機投射一幅或多副編碼圖案，由攝像頭采集。根據(jù)臉部不同物體造成光信號變化來計算物體深度、位置等信息。TOF 技術(shù)則是通過捕捉近紅外光從發(fā)射到接收的時間差來判斷物體的距離；雙目測距技術(shù)利用雙攝像頭拍攝物體，再通過三角形原理計算物體距離。

相較而言，結(jié)構(gòu)光技術(shù)因其低光表現(xiàn)良好、短距離精度高、識別時間短、成本功耗適中等的優(yōu)點，更為適合應(yīng)用在前置攝像頭上進行人臉識別。而后置則更多應(yīng)用的是TOF。

2.3.1. 人臉蘊含豐富信息，蘋果目標構(gòu)建智能家居、汽車閉環(huán)生態(tài)

電容、屏下指紋獲取的都是指紋圖像，應(yīng)用也局限于解鎖和支付。相比之下，3D Sensing 獲取的是 3D 人臉圖像，信息量豐富，應(yīng)用場景也更為廣闊。根據(jù) Yole 數(shù)據(jù)，3D Sensing 應(yīng)用市場規(guī)模 2023 年將成長至 185.2 億美元，2017-2023 年復(fù)合增速 44%，消費、汽車、工商業(yè)為主要應(yīng)用領(lǐng)域。

終端廠商中，蘋果最執(zhí)著于人臉識別，技術(shù)儲備也最為豐富，三款新機和 iPad Pro都搭載了3D Sensing，我們判斷蘋果正不斷充實自己的人臉庫，目的是構(gòu)建在智能家居、智能汽車等領(lǐng)域的閉環(huán)生態(tài)。在智能家居領(lǐng)域，門鎖可以通過人臉打開，娛樂系統(tǒng)可以通過人臉以及手勢控制；在智能汽車領(lǐng)域，通過刷臉上車、登錄車載系統(tǒng)，語音控制空調(diào)、查詢油耗，行車過程中可以監(jiān)測疲勞駕駛，帶來完美的駕駛體驗。

圖 15：蘋果基于 3D Sensing 的家庭娛樂系統(tǒng)專利

圖 16：人臉識別可用于智能汽車的人臉登錄和疲勞監(jiān)測

另外，蘋果在發(fā)布其首款標配3D人臉識別的iPhone X的時候，不僅使得其3D人臉識別成為移動支付的有效安全認證方式，另外兩個應(yīng)用也被蘋果重點提出，一個是能夠?qū)⑷四槺砬閺?fù)制到動畫上的動畫表情應(yīng)用 Animoji，另外一個是增強現(xiàn)實（AR）的仿生游戲，盡管后者在宣傳中主要是作為仿生芯片的功能應(yīng)用來推廣，但是無可否認的是，AR 已經(jīng)成為了蘋果發(fā)展的重要的方向之一，而能夠?qū)θ四樳M行建模實現(xiàn)將會是未來 AR 的基礎(chǔ)技術(shù)支持。

2.3.2. 結(jié)構(gòu)設(shè)計、算法難度進一步提升

為了獲取 3D 人臉圖像，結(jié)構(gòu)設(shè)計和算法實現(xiàn)也更為復(fù)雜。以 OPPO Find X 的3D結(jié)構(gòu)光為例，主要光學(xué)硬件包括發(fā)射端和接收端兩個部分，還有一個 Flood illuminator 模組用于人臉識別之前的粗測，核心零部件就包括 VCSEL 芯片、準直鏡頭、DOE、窄帶濾光片和紅外 CMOS 等。

算法就更為復(fù)雜，一方面，由于數(shù)據(jù)量龐大，需要使用專用 ASIC 進行計算，ASIC芯片也可以和主芯片集成；另一方面，識別時人臉與 Sensor 距離較遠，光路中有大量的噪聲，以 STM 的 TOF 方案為例，玻璃上污跡引起的串擾、環(huán)境光、發(fā)射端的漏光等都會影響成像。進行 3D 人臉識別需要綜合考慮成像速度、分辨率和信噪比三者之間的權(quán)衡。

3、其他：品類繁多的生物識別技術(shù)各有用武之地

虹膜識別：虹膜是位于人眼表面黑色瞳孔和白色鞏膜之間的圓環(huán)狀區(qū)域，在紅外光下呈現(xiàn)出豐富的紋理信息，如斑點、條紋、細絲、冠狀、隱窩等細節(jié)特征。除非經(jīng)歷危及眼睛的外科手術(shù)，虹膜幾乎終生不變。

▲虹膜的紋理及近紅外光條件下拍攝的虹膜圖像

虹膜識別通過對比虹膜圖像特征之間的相似性來確定人們的身份，其核心是使用模式識別、圖像處理等方法對人眼睛的虹膜特征進行描述和匹配，從而實現(xiàn)自動的個人身份認證。且虹膜識別是非接觸式識別，方便高效。但虹膜識別技術(shù)難度高，大多局限于工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。在眾多生物識別技術(shù)中，目前虹膜識別來說是安全等級最高的。

虹膜識別的概念最初是由眼科專家弗蘭克?伯奇在 1936 年提出，1987 年由另外兩個眼科專家倫納德?弗洛姆和埃爾朗?薩菲爾用伯奇的概念申請了專利，但當時技術(shù)有限，并未開發(fā)出相關(guān)的處理器，而后美國哈佛大學(xué)的研究人員 John Daugman 發(fā)明了第一個虹膜識別算法，成功實現(xiàn)虹膜識別。目前有三個國家印度、墨西哥和印度尼西亞將虹膜作為國民身份證的標志，印度會給每個人分配編號采集虹膜，已有約 10 億的采集規(guī)模。而三星接連在 Note7、S8、S8+上搭載虹膜識別，引領(lǐng)虹膜識別不斷打開移動終端市場。

靜脈識別：通過匹配實時靜脈圖和記錄的個人手指靜脈圖特征值來進行身份鑒定。人的靜脈是完全獨特的，就連身體左側(cè)和右側(cè)的靜脈也各不相同，有很多靜脈在表皮上無法觀察到，隨著年齡的增長，靜脈形狀的變化也甚微，同時具有極強的生物活性，因此仿造靜脈極其困難。靜脈識別在手指有污漬或手指皮膚脫落時仍能實現(xiàn)準確識別，識別效率高。

國外方面，日韓在 1997 年就推出靜脈識別產(chǎn)品；2008 年，日本已將靜脈認證系統(tǒng)搭載到IT 機器上，提供情報安全保證；2010 年，波蘭的 BPS SA 銀行在其華沙營業(yè)點安裝啟用了基于“手指毛細血管”技術(shù)的自動提款機；2013 年，手掌靜脈技術(shù)成為瑞典南部隆德市的一種更加方便、更安全的支付方式，現(xiàn)已在隆德市多家商店和餐廳投入使用。目前，土耳其、日本（三菱和大垣共立銀行）、巴西、波蘭等銀行都在使用手掌靜脈 ATM，日本 70%的銀行都在使用手掌靜脈 ATM 取款機。國內(nèi) 2004 年開始研發(fā)，目前在智能社會事務(wù)管理如指靜脈養(yǎng)老金發(fā)放的生存認證工作、銀行金融、智能家居等領(lǐng)域鋪開應(yīng)用。

聲紋識別：聲紋也是人體獨特的生物特征, 由于不同個體的發(fā)音器官的結(jié)構(gòu)形狀及講話時發(fā)音器官的運動方式方面千差萬別， 每個人的原始聲音是獨一無二的, 很難找到兩個聲紋完全一樣的人， 因此聲紋識別技術(shù)可將現(xiàn)場采集到的聲紋同登記過的聲紋模板進行精確的匹配來進行身份認證。與其他生物識別技術(shù)相比， 聲紋識別對用戶的干涉較少，用戶接受的可能性較大，它具有簡便、準確、經(jīng)濟及可擴展性良好等眾多優(yōu)勢，在世界范圍內(nèi)，聲紋識別技術(shù)正廣泛應(yīng)用于安全驗證、控制等諸多領(lǐng)域， 特別是基于電信網(wǎng)絡(luò)的身份識別。

▲亞馬遜Echo

從 1952 年貝爾研究所研制出世界上首個能識別 10 個英文數(shù)字發(fā)音的實驗系統(tǒng)到 1960 年英國 Denes 等人研制的第一個計算機語音識別系統(tǒng)，語音識別直到 2009 年借助機器學(xué)習(xí)領(lǐng)域深度學(xué)習(xí)以及大數(shù)據(jù)的發(fā)展，才得以有質(zhì)的飛速發(fā)展。如今，語音識別在移動終端的應(yīng)用最為可觀，包括語音對話機器人、語音助手等，出現(xiàn)了 Siri、Assistant、Cortana 等各式各樣的產(chǎn)品。此外，在聲紋識別上，亞馬遜Echo、阿里的天貓精靈、谷歌Home都有支持。

不過，我國目前處于技術(shù)仍不成熟，消費端應(yīng)用滲透率低的狀況，在智能家居、金融、證券、社保、社區(qū)矯正、公安、 軍隊及其他民用安全認證等行業(yè)和部門有著廣泛的需求和發(fā)展空間。

4、生物識別有望迎來穿越周期的成長

根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2007 年全球生物識別市場規(guī)模僅有 30.1 億美元，而2013 年達到了 97.8 億美元，即將到達百億美元大關(guān)，6 年復(fù)合增長率高達 21.7%。2015 年的全球生物識別市場規(guī)模達到了 130 億美元， 預(yù)計 5 年內(nèi) CAGR 約 13.9%，至 2020 年全球生物識別市場規(guī)模突破 200 億美元大關(guān)達到 250 億美元。

而市場研究公司MarketsandMarkets的最新預(yù)測數(shù)據(jù)則顯示，全球生物識別市場將由2018年的168億美元快速增長至2023年的418億美元。這一增長代表預(yù)測期間的復(fù)合年增長率達到19.99%。這個增長率還是非常高的。

另外，生物識別產(chǎn)業(yè)自身也正在發(fā)生著一些變革，我們認為主要包含了幾個方面：

1）消費級移動終端領(lǐng)域內(nèi)，以傳統(tǒng)的指紋識別和新興的 3D 人臉識別技術(shù)的滲透率和技術(shù)創(chuàng)新正在快速推進；

2）傳統(tǒng)的門禁安防領(lǐng)域內(nèi)，多重生物識別技術(shù)的需求在持續(xù)增加；

3）隨著智能化產(chǎn)業(yè)的推進，物聯(lián)網(wǎng)（IoT）、智能汽車等市場中對安全性的需求將會持續(xù)引入生物識別技術(shù)。

從中長期來看，5G、云計算、大數(shù)據(jù)、IoT、區(qū)塊鏈、智能汽車等行業(yè)的快速發(fā)展，以及對安全性和便捷性的高要求，將帶動生物識別行業(yè)穿越周期，迎來黃金成長。

4.1 大數(shù)據(jù)

大數(shù)據(jù)隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，全球數(shù)據(jù)量迎來爆炸式增長，根據(jù) IDC 數(shù)據(jù)，2020 年全球數(shù)據(jù)量將達到 40ZB，13-20 年復(fù)合增速近 40%。PAISI 預(yù)計 2020 年全球大數(shù)據(jù)市場規(guī)模將突破 1214 億美元。

海量的數(shù)據(jù)結(jié)合生物識別技術(shù)可以孕育出豐富的應(yīng)用。例如在社區(qū)可以獲取大量的居民數(shù)據(jù)，包括指紋、人臉、健康狀況等，利用外圍人像布控系統(tǒng)，SDK&API，人臉鎖和語音控制家電等硬件，可以形成優(yōu)秀的社區(qū)養(yǎng)老解決方案，合理安排和監(jiān)控老人生活。

4.2 IoT

物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將成為下一個高速增長的終端市場，特別是隨著 5G 基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)加快將迎來爆發(fā)，根據(jù) GrowthEnabler Analysis 數(shù)據(jù)，2020 年全球物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模將會達到4573 億美元。

目前智能機是應(yīng)用生物識別技術(shù)最大的終端，而未來物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的出貨量在手機的十倍以上，由于安全性高，體驗更佳便捷，我們認為在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備出貨的帶動下，生物識別行業(yè)有望迎來新一輪爆發(fā)。

4.3 區(qū)塊鏈

區(qū)塊鏈技術(shù)的核心特征是去中心化和去信任化，憑借在提高效率、降低成本、提高數(shù)據(jù)安全性方面的優(yōu)勢，逐漸和各行各業(yè)創(chuàng)新融合。根據(jù) Tractica 預(yù)測，2018 年全球企業(yè)區(qū)塊鏈市場在 46 億美元左右，到 2025 年市場規(guī)模將達到 203 億美元。

區(qū)塊鏈在數(shù)據(jù)安全方面的應(yīng)用離不開生物識別技術(shù)的配合，以區(qū)塊鏈電商支付平臺Nuggets 為例，致力于解決網(wǎng)購支付的數(shù)據(jù)泄露問題。Nuggets 首先基于區(qū)塊鏈技術(shù)，對個人信息加密后存儲于用戶設(shè)備本地，付款時直接通過生物識別進行身份驗證，商家無法獲取用戶信息，快遞公司獲取位置信息后進行配送，確認收貨也只需要生物識別驗證或者發(fā)送二維碼。

4.4 智能汽車

汽車智能化的升級從電動化向自動駕駛方向持續(xù)發(fā)展，在汽車聯(lián)網(wǎng)和自動化控制的程度越來越高的同時，對于汽車安全性的要求也越來越高，以寶馬、奔馳、福田、大眾等全球一線的汽車廠商在車輛的防盜、駕駛?cè)藛T識別、駕駛?cè)藛T狀況判定等領(lǐng)域內(nèi)推動積極的布局，其中以生物識別技術(shù)為基礎(chǔ)的包括指紋、人臉、掌紋/掌靜脈等多種識別方式，成為廠商在中高端車型中進行差異化定位和營銷的重要方向。

生物識別技術(shù)應(yīng)用于汽車場景中的首要需求來自于解鎖功能，機械結(jié)構(gòu)的鑰匙作為汽車解鎖的逐步成為了歷史，目前采用射頻技術(shù)的遠程主動式或被動式控制鑰匙成為了主流。在以寶馬、奔馳、奧迪、福特等廠商推動下，高端車型中已經(jīng)有了較多的生物識別技術(shù)的解鎖解決方案在前裝市場獲得了應(yīng)用，不過終端消費者市場中的認知度仍然較低，處于導(dǎo)入階段。

從 Technavio 的研究顯示，盡管采用生物識別技術(shù)解鎖車輛無論是從安全性還是從車輛的層次定位上都符合廠商營銷的需求，但是在實際應(yīng)用的過程中，消費者對于認知度較低，即使是安裝了相應(yīng)功能的高端車型，其實際的使用率也并不如預(yù)想，行業(yè)仍然處于較為前沿的階段。

從產(chǎn)業(yè)市場規(guī)?？矗鶕?jù) Technavio 的研究數(shù)據(jù)顯示，2016 年生物識別在汽車市場中的整體規(guī)模為 1.1 億美元，未來將會保持 20%左右的增長速度。

按照識別技術(shù)分布看，與行業(yè)整體的情況類似，指紋識別技術(shù)在全部汽車生物識別應(yīng)用中占比超過 50%的主要應(yīng)用。2017 年美國消費電子展（CES）上，德國領(lǐng)先的汽車電子廠商大陸集團帶來了包括指紋識別啟動按鈕、人臉識別后視鏡等。

車廠方面，捷豹、路虎在其“汽車擋風(fēng)玻璃清潔系統(tǒng)”的專利中，描述了眼球追蹤系統(tǒng)在汽車中的應(yīng)用，以及在“汽車門禁控制系統(tǒng)”的專利，描述了基于生物識別技術(shù)的汽車門禁系統(tǒng)，包括了采用人臉識別、手勢識別的技術(shù)，并且還可以對駕駛員的生理特征進行檢測，以監(jiān)控身體狀況進而保持安全性。福特汽車在 2015 年獲得了使用生物信息獲取設(shè)備獲得包括視網(wǎng)膜能掃描，指紋傳感器，聲音識別單元等信號識別車主進而給汽車控制器解鎖車門的專利。

未來，根據(jù) Frost＆Sullivan 的智能移動團隊發(fā)布的《2016-2025 年全球汽車行業(yè)生物識別技術(shù)》報告顯示，汽車試圖更多的了解車上人員的情況，通過各類生物識別傳感器技術(shù)來不僅是辨識駕駛?cè)藛T，更重要的是追蹤健康和情緒的變化，將駕駛、乘坐、車況、路況等多方面信息進行綜合處理，為行車安全、乘坐舒適、車輛保險等各類需求服務(wù)。Frost＆Sullivan 的分析師認為，到 2025 年，有將近三分之一的汽車會安裝生物傳感器，汽車廠商與可穿戴設(shè)備、云計算、大數(shù)據(jù)服務(wù)等廠商將會形成更為緊密的合作關(guān)系。

5. 安全升級，多重識別悄然推進

從下表中我們可以看到，不同的生物識別技術(shù)在精度、穩(wěn)定性、識別速度、便捷性方面有著明顯的差異，因此在不同的應(yīng)用領(lǐng)域中，也有著各自不同的特點和優(yōu)劣勢。芯智訊認為，未來多生物識別技術(shù)融合將是一大趨勢。而目前在智能手機上，虹膜識別+指紋識別，指紋識別+2D/3D人臉識別的多生物識別技術(shù)組合已有應(yīng)用，有些同時還支持語音/聲紋識別。

從 Technavio 的數(shù)據(jù)可以看到，2015 年全球多重識別市場的規(guī)模為 42.2 億美元，未來 5 年將會保持 20%以上的增長速度，從占比上看，考慮實用性、準確率和成本的多方面因素，采用雙重識別技術(shù)的應(yīng)用占據(jù)了超過 90%的份額。

從市場的細分情況看，以銀行、保險、證券為主的金融行業(yè)由于其與金錢的相關(guān)性屬性，使得對于身份認證的關(guān)注度較高，成為了雙重識別和多重識別技術(shù)的主要應(yīng)用場景，而占比第二位的支付卡也屬于金融的大范疇內(nèi)。從區(qū)域市場的應(yīng)用看，歐美發(fā)達國家在金融領(lǐng)域內(nèi)的防范措施和投入規(guī)模較大，使得歐美發(fā)達地區(qū)成為了雙重識別市場的核心應(yīng)用區(qū)域。

6. 投資建議

隨著數(shù)據(jù)信息對于日常生活的影響越來越大，信息安全的訴求成為無論是個體消費市場還是企業(yè)市場共同關(guān)注的熱點，而生物識別技術(shù)在移動終端中的滲透率持續(xù)提升，推動了相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的公司持續(xù)受益。我們認為，3D人臉識別技術(shù)、屏下指紋識別等聲紋識別技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用，均為市場重要的發(fā)展機遇。中長期看，在安防監(jiān)控、智能家居、自動駕駛等下游市場的持續(xù)滲透中，擁有核心算法或者硬件產(chǎn)品優(yōu)勢的廠商將會獲得持續(xù)的發(fā)展機遇。

移動終端上的生物識別應(yīng)用變化在短期內(nèi)將會成為產(chǎn)業(yè)核心關(guān)注點以及資本市場消費電子產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新投資機會，我們認為人臉識別技術(shù)具備了良好的發(fā)展前景，同時作為創(chuàng)新升級，屏下指紋有望也成為中高端手機的配置選擇之一。從成本角度看，兩者的當前價格均遠高于普通的指紋識別模組，因此我們認為兩者在中高端市場分庭抗禮。

從產(chǎn)業(yè)鏈的布局看，人臉識別仍然有結(jié)構(gòu)光、TOF 等不同的方案，我們以蘋果采用的結(jié)構(gòu)光為例，主要模塊包含了發(fā)射端和接受端兩個部分，其中發(fā)射端的核心部件包含了VCSEL、WLO、DOE 等光學(xué)元件，而接受端則類似于攝像頭模組，由算法廠商在核心芯片上實現(xiàn)整體解決方案。

目前在 iPhone上應(yīng)用的結(jié)構(gòu)光模組的整體價格約15美元，由于存在價高的技術(shù)壁壘，以 VCSEL 和芯片領(lǐng)域內(nèi)基本以海外廠商為主導(dǎo)，光學(xué)鏡頭組件占據(jù)了主要的成本。不過，步入2019年國產(chǎn)VCSEL及光學(xué)鏡頭模組這塊也將逐步跟上。未來隨著3D產(chǎn)品出貨量增加帶來的規(guī)模效應(yīng)，整體價格也將會持續(xù)的下降。

指紋識別方面，傳統(tǒng)指紋識別的價格約在2美元左右，屏下指紋的價格由于不同方案存在不同的價格，整體而言在滲透率仍然較低的前期，價格與人臉識別結(jié)構(gòu)光模組較為接近，未來測算方面也是保持下降趨勢。

市場空間的測算中，我們的基本假設(shè)包括：

1）智能手機市場整體出貨量水平保持穩(wěn)定，分為蘋果、三星和其他廠商，我們預(yù)計蘋果和三星的高中低端機型占比基本持平，而其他廠商中中高端機型的滲透率會有小幅度的提升預(yù)期。

作為高端的生物識別技術(shù)，中高端機型的滲透率提升將會較快，其中屏下指紋識別技術(shù)目前還需要依賴于 AMOLED 的普及速度，因此其滲透率空間與 AMOLED 相關(guān)。

2）人臉識別和屏下指紋識別的價格未來 3 年均保持下降趨勢，下降幅度方面后者的幅度更大，產(chǎn)業(yè)鏈預(yù)期能夠更快的成熟起來。

從上述的分析我們可以看到，隨著3D人臉識別和屏下指紋識別的價格的下降趨勢，對于傳統(tǒng)指紋的取代過程推進，預(yù)計到 2020 年整體的市場規(guī)模將會超過 60 億美元。