指紋識別技術(shù)與產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計

[摘 要] 3G時代的來臨，保密性成為社會和人們關(guān)注的熱點，指紋科技在人們?nèi)粘Ｉ钪械膽?yīng)用和普及已經(jīng)成為現(xiàn)實。采用以指紋識別為代表的生物識別技術(shù)在IT產(chǎn)品設(shè)計中的應(yīng)用潮流正在悄然掀起。本文主要闡述指紋識別技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計中的應(yīng)用與研究，通過指紋識別技術(shù)建立起人機之間的感性認知與交互，并對其在產(chǎn)品設(shè)計中的重要性及其技術(shù)可行性進行詳細的分析與研究。

[關(guān)鍵詞] 指紋識別技術(shù) 產(chǎn)品設(shè)計 感性工學(xué)

一、概述

生活在信息化的時代里，無論是到銀行取錢或者辦理各種業(yè)務(wù)還是在互聯(lián)網(wǎng)上注冊網(wǎng)絡(luò)服務(wù)或者購物，都需要進行相關(guān)的身份認證，而傳統(tǒng)的身份認證技術(shù)在各種高科技手段盜取密碼、復(fù)制磁卡甚至身份證件偽造等手段的威脅下，逐漸表現(xiàn)得有些力不從心。通過網(wǎng)上銀行竊取存款、重要商業(yè)文件資料被人拷貝等等的報道已經(jīng)屢見不鮮，因此，需要將更加高新的身份識別技術(shù)應(yīng)用到我們的生活中，從而才能保障我們的資產(chǎn)、資料或者隱私的絕對安全。對于指紋，人們是再熟悉不過了，每個人都有著自己的不同指紋，即使是由于外傷破壞了它，新長出的皮膚紋路依然不會改變。由于指紋具有獨一無二性和不變性，因此在二十世紀六十年代，隨著計算機技術(shù)的進步，科研人員開始利用計算機對指紋圖形進行分析處理，指紋識別技術(shù)的系統(tǒng)研究便由此展開。

二、指紋識別技術(shù)分析

1.指紋識別是成熟的生物身份識別技術(shù)

生物身份識別技術(shù)簡單地說，它是通過人體的生物特征來建立起人機之間的感性認知與交互，實現(xiàn)身份識別的一種技術(shù)。目前，用于身份識別的生物特征主要有指紋、聲紋、DNA、面像、虹膜、筆跡、掌紋、耳形、手形、氣味、視網(wǎng)膜等。表1表明每一種生物特征在普遍性、獨特性、穩(wěn)定性、可采集性、準確性、可接受性、安全性等方面斗占有絕對的優(yōu)勢。

其中指紋識別技術(shù)具有唯一性、終生不變性、安全性、可靠性、非侵害性等特性，成為應(yīng)用最廣泛的生物識別技術(shù)，圖1為國際生物組織IBG(International Biometric Group)2004年生物市場報告的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，從圖中可以看出，基于指紋的生物識別技術(shù)占了近50%的市場份額。

圖1 2004年度各種生物識別技術(shù)產(chǎn)品利潤的市場份額

2.指紋識別技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計中的應(yīng)用現(xiàn)狀

指紋識別產(chǎn)品已近走入了人們的生活，例如出入關(guān)需要按指紋、開門需要按指紋、上班考勤需要按指紋、使用手機需要按指紋以及使用電腦需要按指紋等等，指紋識別已經(jīng)與人們的生活息息相關(guān)，指紋識別技術(shù)在全球范圍內(nèi)已經(jīng)徹底拉開了“指紋時代”的序幕。

(1)指紋識別技術(shù)在銀行中的應(yīng)用。銀行存款密碼被人竊取、破譯或者遺忘，身份證假造等問題的層出不窮，使得指紋識別技術(shù)在銀行中得到應(yīng)用。例如銀行指紋ATM、智能銀行卡、銀行柜臺服務(wù)人員使用的電子設(shè)備等都采用指紋身份識別認證技術(shù)。2005至2006年，日本Joyo、Mie等銀行相繼發(fā)行能夠存儲用戶指紋或掌紋的銀行卡，配合指紋識別ATM提高客戶安全體驗。2005年，上海浦發(fā)銀行率先在國內(nèi)推出指紋柜臺存取款業(yè)務(wù)，同年全球首家虛擬銀行SFNB開始實施指紋識別安全項目，此時美國聯(lián)邦存款保險公司(FDIC)規(guī)定成員機構(gòu)必須實施雙因子認證方案，雙因子包含動態(tài)密碼、指紋或筆跡簽定等，如圖2，用戶通過指紋進行業(yè)務(wù)交易，代替了繁瑣而且眾多的密碼，不再需要去管理和記憶密碼。

圖2 指紋ATM和智能銀行卡

(2)指紋識別技術(shù)在IT產(chǎn)品中的應(yīng)用。個人隱私或者商業(yè)秘密的電子文檔資料等常常會被別人偷偷拷貝，對受害者造成了極大的心理壓力和經(jīng)濟損失。指紋識別技術(shù)在電腦、存儲卡等IT產(chǎn)品中的應(yīng)用，使得上述問題迎刃而解，如圖3。指紋的唯一性和穩(wěn)定性，確保了自己的資料不會被別人任意讀取、修改、刪除，省去了很多地方都需要使用密碼的步驟，例如windows登錄，電子銀行帳戶、文件加密等，在進行用戶的身份認證和訪問控制的實際操作中，給使用者帶來更多的安全保障和方便。

圖3 指紋識別技術(shù)在IT產(chǎn)品中應(yīng)用

三、指紋識別技術(shù)與產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計

1.指紋識別技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)越性

(1)可靠性:可靠性是身份識別技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)。識別技術(shù)依賴于識別特征信息的提取。識別特征中所包含的信息越多，就越能夠真實地反映該身份識別特征的實際情況，也就越可靠。指紋樣本便于獲取，并且特征明顯，而且具有極大的普遍性(人人都有指紋)，易于開發(fā)識別系統(tǒng)，實用性強。

(2)穩(wěn)定性:穩(wěn)定性是身份識別技術(shù)應(yīng)用前景的保證。穩(wěn)定性是指識別特征是否會隨著環(huán)境和時間的變化而發(fā)生變化，是否能保持同一性。指紋不會隨著人的年齡的增長或身體健康程度的變化而變化的特性，是指紋識別技術(shù)被廣泛應(yīng)用的重要前提。

(3)人身安全:人身安全是目前國際上都非常重視的一個問題，它是識別技術(shù)取舍的前提。指紋是人身體與生俱來的一部分，自動指紋識別技術(shù)，只需輕輕一按，就可以完成操作，保證了人身安全的同時，體現(xiàn)了操作便捷的優(yōu)勢。

(4)便利性:便利性是身份識別技術(shù)中非常重視的條件，指紋識別過程的可靠、準確、方便、快捷，正是目前國內(nèi)、國際身份識別領(lǐng)域所追求的目標。

2.指紋識別技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計中的設(shè)計策略

指紋識別技術(shù)的應(yīng)用大大便利了人們的生活，在產(chǎn)品設(shè)計中被廣泛應(yīng)用。產(chǎn)品設(shè)計師開發(fā)設(shè)計新產(chǎn)品過程中，應(yīng)該從安全性、易操作性、美觀性、經(jīng)濟性等幾個方面進行全方位的考慮。

(1)確保安全性:產(chǎn)品設(shè)計中采用高新技術(shù)，要充分考慮此項技術(shù)安全性的問題。操作的安全性首當(dāng)其沖，人身安全是第一位。指紋是人身體的一部分，用戶在操作時，只需輕輕一按，即可完成操作，不會對人體造成傷害。另外產(chǎn)品設(shè)計時，應(yīng)考慮產(chǎn)品不被破壞的安全性問題。

(2)易操作性:方便快捷的操作體驗是產(chǎn)品設(shè)計的重要前提。因此，指紋識別產(chǎn)品設(shè)計充分利用感性工學(xué)原理，使用戶在操作產(chǎn)品時是一種享受的過程。通過指紋識別技術(shù)建立起人機之間的感性認知與交互，輔以人性化的操作界面設(shè)計，建立起人機互動的關(guān)系，讓機器可以讀懂身體的語言，展示體驗式設(shè)計的一面。

(3)美觀與實用并重:成功的產(chǎn)品設(shè)計要有美觀大方的造型設(shè)計，這是產(chǎn)品設(shè)計師一直所不斷追求和努力的方向。因此在應(yīng)用指紋識別技術(shù)時，要考慮指紋識別芯片與機體的關(guān)系。傳感器要和機體造型溶為一體，相互襯托對比，協(xié)調(diào)共存。材料上，在滿足機體強度的前提下，要有較好的視覺效果和操作的舒適快感。

(4)保證經(jīng)濟性:任何產(chǎn)品設(shè)計都要考慮消費者購買力的問題，因此在做產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計時，應(yīng)盡可能的從材料、結(jié)構(gòu)、工藝、技術(shù)等角度降低開發(fā)成本。指紋識別技術(shù)是當(dāng)前非常成熟的生物識別技術(shù)原因之一就是其低廉的價格，因此在產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計時，為設(shè)計師提供了更加廣闊的設(shè)計空間。

四、指紋識別技術(shù)為產(chǎn)品創(chuàng)新帶來的新機遇

目前，國外很多地區(qū)出入境都要按指紋進行身份識別認證，甚至是幼兒園接送孩子都要通過指紋認證，但是在國內(nèi)，指紋識別技術(shù)僅僅是在部分專業(yè)領(lǐng)域被大量應(yīng)用，例如銀行金融行業(yè)等，未來國內(nèi)也會普及指紋ATM提款機等面向大眾的銀行業(yè)務(wù)。現(xiàn)在，人們已經(jīng)開始認識到了指紋識別技術(shù)的優(yōu)越性，市場上已經(jīng)出現(xiàn)指紋識別門禁、指紋識別電腦、指紋識別智能銀行卡等產(chǎn)品，但是民用指紋識別產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計才剛剛起步，有很多領(lǐng)域都需要指紋識別技術(shù)的介入，為它注入新的發(fā)展動力，例如現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)購物已經(jīng)成為年輕一族的購物途徑之一，如果把指紋識別技術(shù)應(yīng)用其中，那么就會大大提高消費的安全系數(shù)，網(wǎng)購業(yè)務(wù)也會提升到一個新的高度。指紋識別技術(shù)的為產(chǎn)品設(shè)計未來的發(fā)展帶來了更寬更廣的空間，產(chǎn)品設(shè)計師應(yīng)把握住這一趨勢，創(chuàng)造出更多更好的產(chǎn)品，為人們的生活服務(wù)。

五、結(jié)語

指紋技術(shù)將會刷新現(xiàn)代化生活方式。將指紋識別技術(shù)用應(yīng)到產(chǎn)品設(shè)計，可以大大提高人們的生活質(zhì)量，為人們的財產(chǎn)、隱私乃至人身安全提供強而有力的保障。產(chǎn)品設(shè)計師應(yīng)主動出擊，將指紋識別技術(shù)融入到產(chǎn)品設(shè)計中去，創(chuàng)造處一種全新的高科技生活方式，將人們的工作、生活、學(xué)習(xí)升級到更加便捷、更加安全的狀態(tài)。指紋識別技術(shù)對中國生物識別產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有劃時代意義。

參考文獻:

[1] A K Jain Biometrics: Promising frontiers for emerging identification market 2008

[2] http://www.biometricgroup.com/reports/public/ market_report.html