10 月小米的一把人臉識別智能門鎖 X,讓“3D 結構光”重新回到了臺面上。相比過去智能門鎖人臉識別方式,3D 結構光不僅擁有識別率高、速度快、無懼光線影響的特性,該技術還在大量智能手機產品中應用。

蘋果的 iPhone、OPPO 的 Find X 等國產旗艦手機,便是過去先使用 3D 結構光的產品。尤其是蘋果,直到今天的 iPhone 13 系列也依然在使用 3D 結構光作為主要解鎖方式,可見 3D 結構光技術發展至今已經非常成熟,它不僅可以保障到用戶隱私,還能給用作看家護院。

然而事實上,小米在智能門鎖上應用 3D 結構光還不是最早的一家,TCL 在 3D 結構光方面的應用要比小米早 3 個月。或許在許多人的刻板印象里,TCL 是一家“造電視機”、“造冰洗”的傳統型企業,實則不然,TCL 在 IoT 賽道的布局已經有 5 年,這次在 X7S 這款 3D 人臉識別貓眼鎖上應用 3D 結構光,其實可以說是 TCL 近幾年來在 IoT 智能鎖賽道上對行業的一次“預判”。

人類對“刷臉開門”的追求從未停止過

自 1960 年“人臉識別”被提出以來,人類對于“刷臉”的追求一直沒停止過。

早在 80 年代的特工電影里,人臉、掌紋、聲紋等五花八門的識別技術就已經出現,只不過由于當時的技術限制,“刷臉開門”也只是通過布景后臺的勤務小哥來實現。

“人臉識別”真正被應用在門鎖產品里,其實也只是近五年的事。原因很簡單,門鎖作為每個家庭的第一道防線,在驗證技術尚未成熟前,人臉識別容易被欺騙、破解,這不僅沒幫用戶帶來防護,反而降低了小偷入侵的難度。

最早一批被應用在智能門鎖上的人臉識別技術,可以說是十分簡陋的。有多簡陋?大概就是攝像頭錄入人臉,生成一個圖像,系統根據人臉特征點去進行識別,只要人臉和圖像特征點吻合,就能完成解鎖。

這種基于平面圖形的人臉識別,自然難不到“有心之人”的黑手,只要使用圖像或頭套,就能對驗證系統進行欺騙。而且,由于 2D 識別方案十分依賴識別環境光源,若樓道光線不足,人臉解鎖的速度甚至比鑰匙開鎖更慢。

2D 人臉識別,就像是一個視力不好、辦事粗心的保安,即便拿著屋主的照片,也能順利通過驗證。

而 3D 人臉識別的誕生,則是從模組和算法兩個根源上解決了智能鎖 2D“粗略驗證”的尷尬狀況。“雙目立體視覺”相當于是門鎖的兩只眼睛,兩只眼睛分別對人臉和五官進行特征點和深度信息進行記錄,繼而生成出人臉 3D 模型比對。

3D 結構光,當下最適合智能鎖的識別方案

相比基于面部特征點的 2D 識別,3D 更嚴格地通過視差來獲取和對比人臉特征的信息,比如 2D 識別下,系統不知道鼻子是有高度的,只知道鼻子是在哪個位置;而 3D 識別,是能通過雙目視差來獲得鼻子的高度,能生成 3D 人臉模型去比對,這種識別方式最大的好處,便是杜絕了用照片對識別系統進行欺騙,識別的準確性大大增加。

然而 3D 人臉識別也并非只有“雙目立體視覺”一種,“3D 結構光”過去幾年里在智能手機上經過大量驗證后,已經是一種非常成熟的識別方案。但既然兩種方案都能進行 3D 人臉識別,為什么 TCL 和小米都選擇了 3D 結構光,而不是雙目視覺方案?

與雙目視覺通過“看”來獲取視差的驗證方式不同,3D 結構光是以投射上萬個光斑的方式,來獲的人臉 3D 模型,這意味著人臉模型的生成、識別都會比雙目視覺更加精細和精準,更進一步防止仿真頭套的欺騙入侵。

如果我們將兩種 3D 人臉解鎖的模組放在一起,我們就能看到 3D 結構光無論是在工作原理還是硬件配置上,都要比雙目視覺方案復雜許多,模組面積也要比雙目視覺方案更大,但這也造就了 3D 結構光下的人臉解鎖不僅更加精準,同時也無懼樓道光線的影響,體驗穩定、可靠。

以 TCL X7S 智能鎖為例,該門鎖使用的是國內 3D 視覺技術供應商“奧比中光”的方案。透過 TCL 官方提供的解構圖,我們能看到識別模組有 3 枚主傳感器:

左邊的“激光散斑投射器”能投射約 3 萬個光斑進行識別(iPhone 約為 2.8 萬個),中間和右邊分別是“紅外補光燈”與“紅外攝像頭”,用于對門鎖前的人臉區域進行勘探,幫助投射器對人臉投射光斑。

之所以 TCL 會選擇奧比中光,主要是“奧比”在 3D 人臉識別領域上有兩大優勢:

首先是奧比中光具有硬件制造能力。實現 3D 結構光所需要的計算芯片、傳感器模組都需要生產和高度集成才能形成一套完整的識別機制,X7S 所用的 MX6000 芯片是奧比中光自研的深度計算芯片,這款芯片能與識別模組最好的適配,提供強大識別算力支持,而且由于 MX6000 也曾經在 OPPO Find X 等產品中應用,芯片的穩定性經過多年優化已經相當成熟。

其次是奧比中光的自有算法。硬件給識別系統打下了基礎,但硬件的每個環節都需要軟件發揮出來,“奧比”自研算法的優勢,在于奧比中光曾經與其他品牌有大量合作經驗,這些經驗讓算法針對中國用戶的人臉特征、常見使用場景進行持續性優化,進而提升智能鎖在各種環境、民族、使用習慣下的識別效率。

值得一提的是,除 MX6000 芯片外,TCL X7S 智能鎖還有一塊第三方算法芯片,這塊第三方芯片的作用是減輕主芯片的計算負擔,提升智能鎖的識別速度,讓整個識別時間縮短到 2 秒內完成,比過去的指紋識別速度還要更快。

實際上,在 3D 識別領域中,ToF(Time of flight)技術也已經在智能家居產品被大量使用,只不過相對于 3D 結構光,ToF 更適用于設備對動作的捕捉或避障勘探,而智能門鎖的使用場景不需要對用戶動作進行識別,因此 3D 結構光便是當下最適合智能鎖的人臉識別技術。

“可視化”是智能鎖的未來趨勢

TCL X7S 是第一款使用 3D 結構光的智能鎖,它的上市時間要比小米人臉識別智能門鎖 X 要早 2 個月。

然而 X7S 并非是 TCL 在 2021 年唯一的智能鎖產品,早在 2021 年 1 月的 TCL 春季發布會上,TCL 就已經發布過“全自動大屏貓眼鎖”,如果我們繼續前推,我們能看到 TCL 早在 2016 年就已經開始布局智能家居賽道。

“可視化安全”是貫穿整個 TCL 智能鎖的產品理念,這主要表現在“人臉識別”與“大屏貓眼”兩方面。與傳統智能門鎖相比,TCL 經過多年的用戶調研與痛點分析,了解用戶對門禁安全的需求,因此將 AI 攝像頭、人臉識別、智屏貓眼、高清大屏等功能集成到智能鎖內,使智能門鎖不僅擁有被動防御的能力,還擁有超越大部分智能鎖的“主動防御”能力。

但是,智能鎖“可視化”為用戶帶來的好處并非只有安全,還有更友好的產品體驗。過去智能門鎖盡管能提供密碼、指紋等各種解鎖方式,但仍然因為家庭少兒、老年成員解鎖困難而受到詬病,而基于 3D 結構光的人臉識別技術,不僅能為門鎖賦予更強大的識別能力,還便于全屋所有家庭成員使用,將智能鎖的使用門檻降為 0。

此外,通過電子貓眼與內鎖屏幕,家庭成員能在屋內或遠程查看門外情況。尤其是對于獨居人群或少兒、中老年家庭成員,電子貓眼與內鎖屏幕能清晰、直觀地觀察到門外訪客信息,保障居家安全。

誠然,與其說當下的智能門鎖正在以“可視化”發展,倒不如說是正在“擬人化”。

過去的智能門鎖提供與智能終端的互聯功能,是智能鎖的 1.0 階段;在 2.0 階段下,智能門鎖解鎖方式多樣化、人性化。而如今“可視化”將帶領智能門鎖進入 3.0 階段——門鎖便是用戶的私人管家,安全是能被用戶感受到的、是能被看到、是讓人安心的。

讓更多人用上“安心鎖”,為更多人“安新鎖”

現今智能門鎖領域面臨著兩大難題:產品在不斷迭代升級的同時,忽視了對少兒、中老年家庭成員的關懷,許多附加功能不僅沒有為用戶帶來便利,反而會為用戶帶來不便。

而售后服務網點在鄉、鎮等下沉市場的缺失,也限制了智能門鎖的主要使用地區只有一、二線城市,其他地區用戶未能享受到智能門鎖所帶來的便利。

相比于 3C 數碼、互聯網品牌,TCL 智能鎖的優勢是擁有龐大的售后體系。在今年的 5 月、 6 月期間,TCL 智能鎖售后服務曾進行過兩次服務升級,為用戶帶來“直接下單,一次裝好”、“安裝打孔0收費,遠程上門0收費”及“三年質保換新”等全新的體驗。

同時,TCL 智能鎖的全國服務網點數量增設至 20000+,并組建了一支由 60000 名工程師組成的 7x24 小時值班服務團隊,將產品全國售后覆蓋率提升至 90% 以上,實現售后服務從城市到農村地區的滲透。

實際上,TCL 智能鎖升級售后服務的舉措不難理解。當下智能門鎖市場已經形成“多巨頭”混戰的局面。TCL 憑借成熟的產品研發和銷售體系,在智能鎖領域中已經成為家電品牌的翹楚;德施曼、凱迪仕兩家雖專注于單品類發展,但近年在線上、線下動作頻繁,已經形成一定的戰斗力;而諸如小米等互聯網品牌的入局,更是將戰場的打法從傳統單一的推銷模式變為互聯網的“營銷+價格”模式。

因此,在智能門鎖領域這片紅海中,TCL 智能鎖要堅持以產品和服務品質為根基,打造從“產品研發-銷售-售后”的一站式高品質服務,在為產品賦能的同時,也不忘產品與人的連接,這不僅希望更多人能用上“安心鎖”,還要為國內更多地區的用戶“安新鎖”。