Εξετάζοντας τις διαφορές μεταξύ του iphone x face id και της σάρωσης samsung ίριδας

Την εκδήλωση Apple του Σεπτεμβρίου 2017, το iPhone X αποκαλύφθηκε. Φαίνεται ότι η Apple έβγαλε όλα τα μοντέλα της "Επέτειος", και ένα από τα νέα χαρακτηριστικά είναι το Face ID.

Το ξεκλείδωμα του τηλεφώνου σας με το πρόσωπό σας δεν είναι ακριβώς καινούργιο. Το Android είχε το χαρακτηριστικό αυτό για λίγο και η Samsung χρησιμοποίησε έναν ειδικό ανιχνευτή ίριδας από τη Σημείωση 7 του Galaxy. Αλλά η Apple κάνει τα πράγματα πολύ διαφορετικά, όπως συνηθίζει να κάνει. Αντί να χρησιμοποιήσετε ένα μοτίβο για να δημιουργήσετε ένα κουπόνι ξεκλειδώματος, η Apple χρησιμοποιεί το σχήμα του προσώπου σας. Και έχει κάπως εξειδικευμένο υλικό για να το κάνει.

Δεν έχω χρησιμοποιήσει το iPhone X ακόμα, αλλά αυτό είναι ένας χώρος όπου έχω μια καλή εμπειρία. Η διαφοροποιημένη απόκτηση χάρτων χωρικής παραμόρφωσης, μετατρέποντας τα δεδομένα που αποκτήθηκαν σε κάτι που ένα κομμάτι του λογισμικού μπορεί να χρησιμοποιήσει ως μοναδικό αναγνωριστικό, υπήρξε για λίγο και τα προϊόντα που έχετε στο σπίτι σας έχουν κατασκευαστεί, συσκευασθεί ή ελέγχονται με βάση την ποιότητα. Έχω ασχοληθεί με το σχεδιασμό και την ανάπτυξη διαφόρων συστημάτων που χρησιμοποιούν την απόκτηση εικόνας βάθους για να ταξινομήσουν τα προϊόντα (μήλα, ροδάκινα, δαμάσκηνα, δαμάσκηνα κ.λπ.) κατά βαθμό, σχήμα και μέγεθος και κατανοούν πώς θα λειτουργήσει η τεχνολογία που χρησιμοποιείται στο Face ID.

Ας συγκρίνουμε.

Αναγνώριση προσώπου Android

Το ξεκλείδωμα προσώπου έκανε το ντεμπούτο του στο Galaxy Nexus το 2012.

Το ξεκλείδωμα του τηλεφώνου σας με το πρόσωπό σας αποτελεί μέρος του Android από την έκδοση 4.0, Ice Cream Sandwich. Αυτό είναι το λιγότερο περίπλοκο και λιγότερο ασφαλές από τα τρία πράγματα που συγκρίνουμε.

Χρησιμοποιώντας την κάμερα που βλέπει προς τα εμπρός, το τηλέφωνό σας Android μπορεί να τραβήξει μια εικόνα του προσώπου σας και το λογισμικό αναγνώρισης προσώπου της Google επεξεργάζεται στη συνέχεια για να δημιουργήσει ένα σύνολο δεδομένων που βασίζονται στην εικόνα. Όταν κρατάτε το τηλέφωνο στο πρόσωπό σας για να το ξεκλειδώσετε, μια εικόνα συλλέγεται, επεξεργάζεται και συγκρίνεται με τα αποθηκευμένα δεδομένα. Αν το λογισμικό μπορεί να ταιριάζει και με τα δύο, μεταβιβάζεται ένα διακριτικό στο σύστημα, ώστε το τηλέφωνό σας να ξεκλειδώσει.

Το ξεκλείδωμα προσώπου ήρθε στο Android το 2012 και η Samsung έκανε πολύ καλύτερα στα νεότερα τηλέφωνα.

Τα δεδομένα δεν αποστέλλονται πουθενά και συλλέγονται και υποβάλλονται σε επεξεργασία μόνο στο ίδιο το τηλέφωνο. Αποθηκεύεται με ασφάλεια και κρυπτογραφείται και καμία άλλη διαδικασία δεν μπορεί να διαβάσει τα ανεπεξέργαστα δεδομένα. Το ξεκλείδωμα του προσώπου Android δεν χρειάζεται επίσης ειδικά φώτα ή αισθητήρες ή κάμερες - χρησιμοποιεί την ίδια κάμερα προς τα εμπρός που χρησιμοποιείτε για να πάρετε μόνοι σας.

Η Samsung έχει βελτιώσει την εμπειρία με τα τηλέφωνα Galaxy S8 και Note 8 ξεκινώντας τη σάρωση μόλις τραβήξει την οθόνη και η επεξεργασία είναι ταχύτερη και ακριβέστερη λόγω της καλύτερης κάμερας και της CPU. Το ξεκλείδωμα προσώπου στο Galaxy S8 είναι γρήγορο και γενικά λειτουργεί καλά αφού έχετε την αίσθηση του τρόπου συγκράτησης του τηλεφώνου ενώ το χρησιμοποιείτε.

Το μεγαλύτερο πρόβλημα με το ξεκλείδωμα προσώπου είναι ότι δεν είναι ασφαλές. Δεν διαφημίζεται ως ασφαλές, ακόμη και από την Google ή τη Samsung. Είναι ένα χαρακτηριστικό ευκολίας που δημιουργήθηκε για να παρουσιάσει (και να βελτιώσει) τους αλγόριθμους αναγνώρισης προσώπου της Google και μια εκτυπωμένη φωτογραφία του προσώπου σας θα νικήσει το ξεκλείδωμα προσώπου.

Ευτυχώς, η Samsung προσφέρει επίσης έναν εναλλακτικό τρόπο αναγνώρισης του προσώπου σας.

Η σάρωση της ίριδας της Samsung

Η Samsung έφερε για πρώτη φορά σάρωση ίριδας στη γραμμή Galaxy με το Σημείωμα Galaxy 7. Έχοντας έναν υπολογιστή να σαρώνει τα μάτια σας για να σας πιστοποιήσει είναι κάτι που έχουμε δει όλα σε ταινίες και χρησιμοποιείται για ασφαλή είσοδο σε πραγματικές κυβερνητικές εγκαταστάσεις. Η Samsung χρησιμοποιεί την ίδια ιδέα με το σύστημα σάρωσης της ίριδας, απλώς κλιμακωτή, ώστε να μπορεί να λειτουργήσει πιο γρήγορα και να λειτουργήσει με τους περιορισμένους πόρους ενός smartphone. Είναι περισσότερο από αρκετά ασφαλές για το τηλέφωνό σας, ακόμα και αν δεν είναι 100% ανθεκτικό.

Κάθε μάτι έχει διαφορετικό μοτίβο και το δεξί σας μάτι είναι ακόμα διαφορετικό από το αριστερό σας.

Κάθε μάτι έχει ένα μοναδικό μοτίβο στην ίριδα. Το αριστερό σας μάτι έχει ακόμα ένα διαφορετικό μοτίβο από το δεξί σας. Τα σχέδια Iris είναι στην πραγματικότητα πιο ξεχωριστά από τα δακτυλικά αποτυπώματα. Επειδή κάθε μάτι είναι μοναδικό, η Samsung μπορεί να χρησιμοποιήσει τα μάτια σας για να σας αναγνωρίσει και να ενεργήσει ως διαπιστευτήρια σας. Αυτά τα διαπιστευτήρια μπορούν να χρησιμοποιηθούν για οτιδήποτε μπορεί να έχει ένα δακτυλικό αποτύπωμα ή ακόμα και ένας κωδικός πρόσβασης. Κρατάτε το τηλέφωνο έτσι ώστε η ειδική φωτογραφική μηχανή να μπορεί να βλέπει τα μάτια σας και το τηλέφωνό σας να ξεκλειδώνει.

Για να γίνει αυτό, η Samsung χρησιμοποιεί εξειδικευμένο υλικό στο πρόσωπο του τηλεφώνου. Μια δίοδος εκπέμπει κοντά στο υπέρυθρο φως και φωτίζει τα μάτια σας. Είναι ένα μήκος κύματος φωτός που ο άνθρωπος δεν μπορεί να δει, αλλά είναι αρκετά έντονο και "φωτεινό". Το εγγύς υπέρυθρο φως χρησιμοποιείται για δύο λόγους: οι μαθητές σας δεν θα συστέλλονται και δεν θα έχετε καμία αλλαγή στην όραση και φωτίζει οτιδήποτε με ένα χρωματικό μοτίβο καλύτερα από τα μήκη κύματος που μπορούμε να δούμε. Εάν κοιτάξετε προσεκτικά την ίριδα σας, θα δείτε ότι υπάρχουν εκατοντάδες διαφορετικά χρώματα σε ένα ξεχωριστό μοτίβο. Κάτω από την υπέρυθρη υπέρυθρη ακτινοβολία, υπάρχουν χιλιάδες χρώματα και αντιβαίνουν πολύ καλά μεταξύ τους. Είναι καλύτερο να τραβήξετε μια εικόνα της ίριδας σας, επειδή ακόμα κι αν δεν βλέπετε τίποτα από αυτό, το τηλέφωνό σας μπορεί και το χρησιμοποιεί για να χτίσει ένα σύνολο δεδομένων.

Η Samsung χρησιμοποιεί εγγύς υπέρυθρο φως και μια ειδική κάμερα για τη συλλογή και επεξεργασία δεδομένων σχετικά με τα μάτια σας.

Μόλις φωτιστεί η ίριδα, μια ειδικά συντονισμένη κάμερα στενής εστίασης τραβάει μια εικόνα. Η κανονική κάμερα που βλέπει προς τα εμπρός στο Galaxy σας S8 μπορεί να καταχωρίσει πληροφορίες χρώματος κάτω από υπέρυθρο φωτισμό, αλλά δεν σχεδιάστηκε για να το κάνει. Γι 'αυτό χρειάζεται μια δεύτερη κάμερα.

Αυτή η εικόνα αναλύεται και ένα ξεχωριστό σύνολο δεδομένων δημιουργείται και αποθηκεύεται με ασφάλεια στο τηλέφωνό σας. Όλη η επεξεργασία, η ανάλυση και η αποθήκευση των δεδομένων γίνεται τοπικά και είναι κρυπτογραφημένη, έτσι μόνο η διαδικασία αναγνώρισης της ίριδας σας έχει πρόσβαση σε αυτήν. Αυτά τα δεδομένα χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία ενός κουπονιού και αν η διαδικασία του ανιχνευτή ίριδας παρέχει το σωστό κουπόνι έχει περάσει ένας έλεγχος ασφαλείας - αυτά είναι τα μάτια σας, έτσι ώστε οποιοδήποτε λογισμικό που χρειάζεται την ταυτότητά σας να μπορεί να προχωρήσει.

Φυσικά, η Samsung συλλέγει επίσης κάποια δεδομένα σχετικά με το πρόσωπό σας χρησιμοποιώντας την κανονική κάμερα που βλέπει προς τα εμπρός. Πιθανότατα, τα δεδομένα του προσώπου χρησιμοποιούνται για να διευκολύνουν την τοποθέτηση του προσώπου σας έτσι ώστε ο σαρωτής ίριδας να έχει μια καθαρή όψη.

Τα μάτια σας πρέπει να είναι στο σωστό σημείο για να ρυθμίσετε και να χρησιμοποιήσετε τον ανιχνευτή ίριδας.

Υπάρχουν μερικά εγγενή μειονεκτήματα. Επειδή η χρήση της σάρωσης της ίριδας για να ξεκλειδώσετε το τηλέφωνό σας πρέπει να είναι πολύ γρήγορη, δεν συλλέγονται τόσο πολύ δεδομένα για το μοτίβο στα μάτια σας. Η Samsung έπρεπε να βρει τη σωστή ισορροπία ασφάλειας έναντι ευκολίας και αφού κανείς δεν θέλει να περιμένει πέντε ή 10 δευτερόλεπτα για κάθε σάρωση, οι αλγόριθμοι σάρωσης της ίριδας μπορούν να ξεγελαστούν με ένα φωτογραφικό λέιζερ υψηλής ανάλυσης εκτυπωμένο σε χρώμα και έναν κανονικό φακό επαφής για την προσομοίωση καμπυλότητα ενός ματιού. Αλλά, ειλικρινά, κανείς δεν πρόκειται να έχει μια φωτογραφία του ματιού σας που είναι αρκετά σαφής για να ξεκλειδώσετε το Galaxy S8 ή τη Σημείωση 8. Αν το κάνουν, έχετε ένα πολύ μεγαλύτερο πρόβλημα στα χέρια σας.

Η σάρωση της ίριδας της Samsung δουλεύει καλά, όσο τα μάτια σας βρίσκονται στο "γλυκό σημείο".

Το μεγαλύτερο ζήτημα είναι η ακρίβεια. Αρκετά από τα ίριδα σας πρέπει να αναλυθούν για να περάσουν τον έλεγχο λογισμικού και επειδή η φωτογραφική μηχανή που αρπάζει την εικόνα για αναγνώριση έχει πολύ στενή εστίαση, υπάρχει ένα "γλυκό σημείο" που τα μάτια σας πρέπει να είναι μέσα. Πρέπει να είστε σε αυτό το γλυκό σημείο για να περάσει τους ελέγχους. Το σύστημα δεν έχει καμία χρησιμότητα αν δεν συλλέγει αρκετά δεδομένα για να εμποδίσει τα μάτια κάποιου άλλου να ταυτίσει όπως εσύ, γι 'αυτό ακριβώς πρέπει να λειτουργήσει.

Είναι ένα καλό σύστημα όσον αφορά τη βιομετρική ασφάλεια, και για πολλούς είναι μεγάλη. Μόνο τα μάτια σας θα δουλέψουν (αγνοώντας την πιθανότητα κάποιος πρακτορείο κατασκόπων να έχει φωτογραφίες από τα μάτια σας) και είναι αρκετά γρήγορο. Απλά πρέπει να μάθετε να το χρησιμοποιείτε σωστά - και ναι, αυτό συνήθως έρχεται ως αποτέλεσμα πολλές φορές που κρατάτε το τηλέφωνό σας αφύσικα ψηλά με τα μάτια σας ανοιχτά.

Το αναγνωριστικό προσώπου της Apple

Η Apple εισήλθε σε νέα περιοχή όταν πρόκειται για βιομετρική ασφάλεια σε ένα τηλέφωνο. Δεν ήταν τόσο πολύ καιρό που χρειάζονταν εξειδικευμένο φωτισμό, πολλαπλές κάμερες με ειδικά φακούς και πολύ ακριβό πίνακα υπολογιστών επεξεργασίας εικόνας για κάθε μία από αυτές να συλλέγει αρκετά δεδομένα σχήματος για μοναδική αναγνώριση. Τώρα γίνεται με μερικά εξαρτήματα στο πρόσωπο του iPhone X, το νέο chipset A11 της Apple, και ένα ξεχωριστό σύστημα για την τραγάνισμα των αριθμών.

Το αναγνωριστικό προσώπου προβάλλει ένα έντονο υπέρυθρο φως για να φωτίζει το πρόσωπό σας. Ακριβώς όπως το φως που χρησιμοποιείται από τον ανιχνευτή ίριδας της Samsung, είναι ένα μήκος κύματος που ο άνθρωπος δεν μπορεί να δει αλλά είναι πολύ "φωτεινό". Είναι σαν ένα φως πλημμύρας - μια ίση ποσότητα φωτός σε μια ευρεία περιοχή που πλένει το πρόσωπό σας και θα πέσει γρήγορα στις άκρες του κεφαλιού σας.

Η Apple δοκιμάζει κάτι πολύ διαφορετικό με το Face ID και πώς συλλέγει δεδομένα για το πρόσωπό σας.

Ενώ το πρόσωπό σας είναι φωτισμένο, μια μήτρα υπέρυθρων λέιζερ LED προβάλλεται πάνω από το πρόσωπό σας. Αυτά τα LED χρησιμοποιούν ένα μήκος κύματος φωτός που έρχεται σε αντίθεση με το φως που χρησιμοποιείται για φωτισμό και χιλιάδες μεμονωμένα σημεία φωτός καλύπτουν το πρόσωπό σας. Καθώς μετακινείτε (και δεν μπορούμε ποτέ να είμαστε τελείως ακίνητοι) τα σημεία φωτός αντικατοπτρίζουν τις αλλαγές.

Με το πρόσωπο που φωτίζεται με την υπέρυθρη λάμπα και προβάλλεται ένα ελαφρύ πλέγμα, μια ειδική κάμερα συλλέγει δεδομένα εικόνας. Κάθε σημείο φωτός σημειώνεται και καθώς μετακινείτε και αλλάζουν, οι αλλαγές αυτές καταγράφονται επίσης. Αυτή η διαδικασία είναι γνωστή ως απόκτηση εικόνας βάθους χρησιμοποιώντας προβολές διαμορφωμένου προτύπου. Είναι ένας πολύ καλός τρόπος συλλογής δεδομένων που δείχνουν το σχήμα, την ανίχνευση άκρων και το βάθος ενώ ένα αντικείμενο βρίσκεται σε κίνηση κάτω από οποιοδήποτε είδος φωτεινών συνθηκών. Ένας τόνος δεδομένων μπορεί να συλλεχθεί και να χρησιμοποιηθεί για να δείξει ένα ξεχωριστό σχήμα που μπορεί να αναδημιουργηθεί σε 3D.

Στη συνέχεια, τα δεδομένα διαβιβάζονται σε αυτό που η Apple ονομάζει τον A11 Bionic Neural Engine. Είναι ένα ξεχωριστό υποσύστημα με δικό του επεξεργαστή που αναλύει τα δεδομένα σε πραγματικό χρόνο καθώς συλλέγεται. Τα δεδομένα χρησιμοποιούνται για να αναδημιουργήσουν το πρόσωπό σας ως ψηφιακή μάσκα 3D. Καθώς το πρόσωπό σας κινείται, η μάσκα κινείται επίσης. Πρόκειται για ένα σχεδόν τέλειο μιμητικό και η Apple κάνει μια εξαιρετική δουλειά που το δείχνει με το νέο iMessage κινούμενο emojis στο iOS 11.

Το αναγνωριστικό προσώπου χρησιμοποιεί κάποια από την ίδια τεχνολογία με τα τηλέφωνα Android με το Tango.

Για σκοπούς εξακρίβωσης της ταυτότητας, το σύνολο δεδομένων χρησιμοποιείται επίσης για τον υπολογισμό ενός μοναδικού αναγνωριστικού. Ακριβώς όπως ο ανιχνευτής ίριδας της Samsung, το Face ID αποθηκεύει με ασφάλεια αυτά τα δεδομένα και μπορεί να το συγκρίνει με αυτό που βλέπει η ειδική κάμερα ενώ το Face ID εκτελείται ενεργά. Εάν το σετ δεδομένων ταιριάζει με αυτό που μπορεί να δει η κάμερα, ο έλεγχος ασφάλειας περνάει και ένα κουπόνι που επιβεβαιώνει ότι "είστε πραγματικά εσείς" δίνεται σε οποιαδήποτε διαδικασία το ζητάει.

Ενώ η Apple κάνει επίσης κάποιες παραχωρήσεις για να εξασφαλίσει ότι το Face ID είναι γρήγορο και εύκολο, υπάρχουν κάποια σαφή πλεονεκτήματα από την άποψη του χρήστη. Το αναγνωριστικό προσώπου είναι στην πραγματικότητα πιο ασφαλές, επειδή κινείστε (αναλύονται περισσότερα δεδομένα) και δεν υπάρχει "γλυκό σημείο" καθώς όλο το πρόσωπό σας χρησιμοποιείται και η φωτογραφική μηχανή χρησιμοποιεί ένα ευρύτερο οπτικό πεδίο. Η μήτρα που προβάλλεται στο πρόσωπό σας είναι πολύ αντίθετη από ό, τι βρίσκεται στο παρασκήνιο, επειδή χρησιμοποιείται μια αίσθηση βάθους για να απομονώσετε το σχήμα του προσώπου σας.

Ως μπόνους, τα δεδομένα σχήματος του προσώπου σας σε πραγματικό χρόνο μπορούν να χρησιμοποιηθούν για άλλους σκοπούς χρησιμοποιώντας αυτό που καλεί η Apple το σύστημα TrueDepth Camera. Είδαμε ένα παράδειγμα αυτού με τη νέα λειτουργία πορτρέτου για αυτοεξυπηρέτηση, κινούμενα emojis και μάσκες Snapchat. Η Apple έχει κατασκευάσει τον Bionic Neural Engine με τέτοιο τρόπο ώστε να μπορεί να μοιράζεται απλά δεδομένα σχήματος με λογισμικό τρίτου μέρους χωρίς να εκθέτει τα δεδομένα που χρησιμοποιεί για να δημιουργήσει ένα ασφαλές αναγνωριστικό σήμα.

Ποιό είναι καλύτερο?

Δεν μπορούμε να πούμε ότι τίποτα είναι πραγματικά καλύτερο μέχρι να το δοκιμάσουμε.

Καλύτερα είναι υποκειμενική, ειδικά αφού δεν έχουμε χρησιμοποιήσει ακόμα το αναγνωριστικό προσώπου ή το iPhone X στον πραγματικό κόσμο. Για λόγους εξακρίβωσης της ταυτότητας, το σημαντικό είναι ότι η διαδικασία είναι ακριβής και γρήγορη. Ο ανιχνευτής ίριδας της Samsung μπορεί να είναι ταυτόχρονα τόσο μακριά όσο εσείς τοποθέτετε το τηλέφωνο έτσι ώστε να μπορεί να βρει τα δεδομένα που χρειάζονται, αλλά σε χαρτί, το Face ID θα είναι πιο εύκολο στη χρήση, επειδή δεν χρειάζεται να κλειδώσει σε κάποιο συγκεκριμένο σημείο για να δουλέψει. Και για πολλούς από εμάς ούτε είναι καλύτερο και θα προτιμούσαμε έναν αισθητήρα δακτυλικών αποτυπωμάτων, τον οποίο και ο Galaxy S8 και η Σημείωση 8 έχουν και οι δύο.

Όποια και αν προτιμάτε, δεν υπάρχει αμφιβολία ότι η Apple έχει ξεπεράσει τον ανταγωνισμό από αυτή την άποψη. Εκτεταμένο υλικό για την κατασκευή και τη συλλογή δεδομένων σχετικά με το σχήμα και τα χαρακτηριστικά του προσώπου σας, σε συνδυασμό με το δικό του σύστημα επεξεργασίας για να το αναλύσετε περισσότερο σαν Tango από οποιαδήποτε προηγούμενη αναγνώριση προσώπου που έχουμε δει σε ένα τηλέφωνο. Είμαι ενθουσιασμένος που βλέπω αυτό το επίπεδο τεχνολογίας να έρχεται σε κινητές συσκευές και δεν μπορεί να περιμένει να δούμε πώς τα μελλοντικά προϊόντα βασίζονται σε αυτό που βλέπουμε από την Apple.