2018消费类生物识别市场和技术趋势

在过去五年中，前途光明且充满活力的消费类生物识别传感器市场已经完全重塑！消费类市场迎来生物识别的“第二波”浪潮据麦姆斯咨询报道，生物识别技术的“第一波”浪潮出现在五年前——指纹识别进入大众消费市场。苹果（Apple）公司为iPhone 5s集成了“Touch ID”电容式指纹识别技术，从而推动安卓（Android）手机厂商加入生物识别市场。

因此，该趋势使得指纹识别传感市场规模在2017年底达到了35亿美元。正如Yole在2016年中期预期的那样，生物识别的“第二波”浪潮始于2017年9月推出的iPhone X，当时苹果公司为消费类应用的3D传感设定了技术和用例标准。苹果公司利用结构光原理构建了复杂的3D摄像头：“TrueDepth”，以实现比“Touch ID”更加安全的3D人脸识别“Face ID”。

该3D摄像头集成了五个子模块，它们分别是：近红外摄像头（采用意法半导体的创新NIR全局快门图像传感器）、飞行时间（ToF）测距传感器+红外泛光照明器、RGB摄像头、红外点阵投影器、彩色/环境光传感器。这波浪潮由3D传感技术引领，目前正在进行当中，并有望驱动生物识别市场在2022年之前达到170亿美元。

消费类生物识别：传感器市场预测

但是，生物识别不仅仅包含指纹识别或人脸识别，还有虹膜识别和语音识别等。本报告会对生物识别各个细分领域进行分析和市场预估，我们认为未来60%的生物识别模组出货量来自人脸识别模组，而指纹识别方面，由于激烈的竞争（导致价格下跌）和人脸识别的替代，其市场增长趋缓。

本报告研究领域：指纹识别、人脸识别、虹膜识别、语音识别

企业文化和成本效益驱动技术选择在2016年中期，苹果（Apple）公司决定采用“结构光”作为3D人脸识别技术实现方法：复杂的供应链加上低良率实现了原深感（TrueDepth）摄像头，当时只有苹果公司才能承担这样的复杂性和高成本。这符合苹果公司的“it just works”理念，并且在生物识别的安全性方面没有任何妥协。最终，苹果公司提高了生物识别标准——在iPhone X智能手机中集成了原深感（TrueDepth）摄像头，利用3D人脸识别取代了指纹识别，以至于安卓（Android）厂商需要花费一年多的时间才能达到相同的技术规格和合理的产品价格。

不同生物识别技术的安全性和实用性35年来，苹果公司一直致力于在人机接口（HMI）计算领域进行创新。这就是为什么苹果公司将最先进的生物识别解决方案推向市场，并开发诸如针对社交媒体文化的动物表情（Animojis）功能。

苹果公司生物识别硬件出货量和产值预测（2012~2023年）由于大多数安卓厂商缺乏苹果公司的核心技术，因此很难立刻集成3D人脸识别功能，而是继续选择低成本的指纹识别技术，以及利用前置摄像头模组实现2D人脸识别（或加上活体检测功能），这样使得手机解锁和在线支付的安全性及用户体验有些受损。

有意思的是，我们看到中国厂商正在快速追赶苹果公司，这在很大程度上要归功于中国供应链中富有成效的合作关系。如今，中国厂商已经能够设计出媲美苹果公司原深感（TrueDepth）摄像头的3D传感解决方案。例如，华为Mate Pro 20和小米8透明探索版都采用了嵌入式结构光模组，以实现3D传感和生物识别功能。

高端智能手机中的生物识别硬件及其成本变化事实上，生物识别模组在其它消费类设备上的应用激增将在未来五年内为生物识别硬件市场带来巨大收益。结构光有望转向ToF，指纹识别面临双重威胁本报告重点讲解了每种生物识别传感解决方案的演进情况。对于人脸识别，有望从结构光方案转向飞行时间（ToF）方案。虽然功耗和伪影校正方面需要改进，但是ToF模组更小、更便宜。对于指纹识别，指纹传感器厂商将在未来三年内推出不同的集成方案：从“按钮集成”到“屏下集成”。当然，不同智能手机厂商有自己的技术选择。

从长远来看，传统的指纹识别市场可能会受到两方面威胁。首先，与其它更方便、更安全的生物识别解决方案的竞争，例如3D人脸识别（受益于软件和人工智能的提升）；其次是通过手机显示屏集成检测与识别功能，这里需要透明的大面积光电探测器，作为一层“膜”嵌入到显示模块中，例如京东方（BOE）正在研发此项技术。生物识别市场的另一大特色产品是智能音箱/语音助手。目前，这些系统的生物识别功能非常有限，但最终需求（出于消费者和安全原因）将推动OEM（原始设备制造商）集成语音识别功能，以便根据配置文件执行自定义操作。因此，对于新硬件（指向性麦克风、波束成形、高信噪比）、强大的人工智能（AI）和边缘计算的需求，将推动语音识别市场快速发展。

注：2018年12月13日至12月15日，麦姆斯咨询主办的《声学MEMS和传感器培训课程》将在苏州举行，培训内容包含：（1）声学/压电MEMS设计工具Tanner软件及应用；（2）声学MEMS和传感器有限元设计软件COMSOL Multiphysics及其应用；（3）电容式MEMS麦克风设计；（4）电容式MEMS麦克风制造工艺，及参观学习MEMS制造产线；（5）MEMS麦克风封装和测试；（6）MEMS麦克风ASIC技术；（7）压电MEMS水听器（水下麦克风）设计、制造及封测；（8）MEMS麦克风专利分析，及典型诉讼案例。详情及报名请联系：麦姆斯咨询联系人：彭琳电话：[phone]E-mail：[e-mail]

消费类生物识别技术路线图（指纹识别、人脸识别、虹膜识别、语音识别）

消费类生物识别技术对比分析