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【監視門禁應用專題】TCIT雙因子辨識打造最高安全級門禁

 
     
     
  在需要嚴加保密或高安全防護的場所,幾乎都會選擇使用生物辨識作為門禁識別,因為生物辨識的特點,在於擷取個人身體的特徵,包括指紋、虹膜、聲紋、臉部特徵等,這些特徵皆為一人獨有,是無可複製、冒換的辨識方式。其中人臉辨識由於不需要近距離接觸,因此逐漸被多種領域採用,在面積較大的場所或中高價位的建築大樓中成為新興的熱門選擇。  
     
   
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門禁管理是建築的基本防護線,為了保障建築內部人員的安全,必須以識別系統確認進出人員的身分,排除不在權限內的可疑份子。一般社區大樓門禁,最常使用的是RFID無線射頻識別系統,利用門禁卡或小型感應磁扣,只要靠近讀取器就能立刻開門或使用電梯。這樣的機制是以住戶持有的卡片/感應磁扣確認身分,也就是說,無論是誰,只要拿到特定卡片,都能進出社區大樓。這類型的持有式憑證只能達成最基本的門禁進出管理,被動的防範侵入型的危險人物或宵小,但不能保證所有持有卡片進出的人皆是社區住戶。除了特殊加密或裝有防拷程式,高達8成以上的感應卡和磁扣,透過感應磁扣機台顯示專屬編碼,再以空白磁卡寫入,只需要30秒就能拷貝出一樣的磁卡。一旦被有心人士取得隨意進出的方法,整棟大樓的住戶都會涉入風險之中。

生物辨識:無法複製的個人身分識別方式
要通過身分認證,就必須確認使用者的「身分」,也就是「你」與其他人不可重複的獨一性,目前有三種識別方法:第一種是「你已經知道的」(thing you know),如密碼或識別碼;第二種是「你已經擁有的」(thing you have),如鑰匙、磁卡、手機(NFC);第三種則是「你與生俱來的」(thing you have),比如指紋、虹膜等身體上的特徵。如前所述,密碼或磁卡是門禁管理中最為普遍的驗證方式,而在需要嚴加保密或高安全防護的場所,幾乎都會選擇使用生物辨識作為門禁識別,因為生物辨識的特點,在於擷取個人身體的特徵,包括指紋、虹膜、聲紋、臉部特徵等,這些特徵皆為一人獨有,是無可複製、冒換的辨識方式。

在生物辨識種類中,會依據使用場所、需求和環境限制來決定識別的方法。比如金融產業需要高度精確性,則採取直接接觸式的指紋驗證;有衛生疑慮的場所如機場、醫院則可能採取人臉辨識、虹膜等驗證方式。其中人臉辨識不需要近距離接觸,因此逐漸被多種領域採用,在面積較大的場所或中高價位的建築大樓中成為新興的熱門選擇。



雙因子辨識,更快、更準、更安全
談到人臉辨識技術,除了前端攝影機的硬體基礎以外,最重要的還是影像分析技術及其所搭載的辨識引擎,由於辨識系統必須在短時間內確認進出人員身分,精確度、速度、範圍和距離這三項標準,是評判辨識系統優劣的必備元素。台灣色彩與影像(TCIT)副總經理萬億中表示,TCIT的門禁識別採用雙因子認證,結合藍牙Beacon識別技術與3D人臉辨識技術,大幅提升辨識準確率及門禁安全。所謂「雙因子」,指的是在三種識別方法當中,擷取兩種識別方式,要通過系統識別,必須同時符合生物特徵、持有特定識別物或者輸入識別密碼。

TCIT的Beacon電子識別,是以小型發射器作為使用者持有的識別物,作用類似於門禁卡,但背後使用的是藍牙4.0的資產追蹤(Access traking)技術。針對小型裝置開發的低功耗藍牙4.0,除了資料傳輸速度與WIFI相近、增長電池壽命之外,傳輸距離可拉長至20公尺,這代表感應器在20公尺外便能接收到藍牙發射器的訊號,相較於感應距離只有幾公分的門禁卡,運用藍牙技術的Beacon感應器具有更大的擴充空間,形成行進間辨識的基礎。



Beacon信號追蹤:「1:n」專利技術
過去的臉部辨識是以1:N為主要應用模式,N代表辨識資料庫建檔的所有人員特徵,當有人經過辨識系統,系統會擷取他的臉部特徵,和資料庫所有人員資料作比對,抓到符合的特徵後才能通過門禁,資料庫越大,所需比對的時間就越長。TCIT使用藍牙4.0技術,以Beacon結合人臉辨識,當有人進入Beacon接收器的感應範圍,就直接追蹤該Beacon特有的識別碼,識別碼對應的是特定一組臉部特徵,辨識系統只要確認經過的人與該特徵相符,即可通過驗證。假設同時有5個攜帶Beacon發射器的人進入範圍,系統會從資料庫抓取與這5個Beacon識別碼對應的臉部特徵,再逐一與攝影機所擷取的即時特徵相比對,以1:n的方式通過身分識別,大大減少了資料庫比對的時間。萬億中指出,過去人臉辨識系統的門禁若是資料庫建檔人數過多,會降低辨識精準度與效能,而TCIT的技術可以解決這個棘手的問題。

Beacon所使用的資產追蹤功能(Access traking),除了門禁識別以外,在人員進入室內後,也能提供全程區域監控,以視覺化平面圖呈現該人員的所在地點,大多應用在辦公室或科技廠房中,防止人員進入未授權的區域,也能設定特殊地點告警,只要有人進入特定區域,就會即時通報至管理後台。



行進間辨識,以感應空間節省感應時間
在辦公大樓或者大型工廠,每到上下班尖峰時間,門禁出入與差勤管理就成為一大難題。若要提升安全,就必須排隊確認身分才能通過,假如人數眾多,不僅會延遲人員通過的時間,甚至影響到出勤狀況;若要讓人員快速通過,降低門禁標準,則可能形成安全疑慮。在這樣的情況下,行進間辨識系統成為兼顧安全與速度的不二選擇。

由於行進間辨識可以遠距離感測特定範圍,只要攝影機能清楚擷取人的臉部畫面,就能判斷他的身分,不像指紋、虹膜等方式受距離限制,因此能大幅縮短辨識時間,改善門禁人員出入的效率。TCIT的雙因子辨識,結合人臉辨識與Beacon偵測,以雙重認證提高準確度與安全性,並利用藍牙Beacon長距離感應的特性,消除以往使用門禁卡的距離限制,也因此強化了行進間辨識的特殊應用。

APITS方案:從社區大樓到家庭住戶
社區大樓的門禁管理比起單一建築物的門禁複雜許多,一個社區可能有好幾棟不同的大樓,而每棟大樓除了公共空間如大廳、健身房、圖書室、停車場等,可能還分為多個不同區域的住戶,每區住戶都必須由特定的門和電梯進入該樓層,再加上頂樓、水塔、機房等機要入口,林林總總數十道門禁關卡,每扇門能通過的人也不盡相同,需要繁複的設定和認證。TCIT提供的門禁管理方案即考量到所有的需求,社區大門可採用行進間辨識系統,快速地辨別住戶和訪客,且在移動區域內能同時辨識5-8人,提升辨識效率;其他特定區域的內門則可採用定點式門禁鎖,以臉部辨識為主,注重區域的安全性。不同區域的門禁設定方式和出入人員不盡一致,而APITS方案可以滿足多種需求與設定,一旦出現識別錯誤,系統會自動告知管理後台,即時處理各種緊急狀況。

除此之外,針對個別家庭住戶,TCIT推出家庭用電子鎖,以人臉辨識系統搭配Beacon感應或密碼鎖,並結合手機app,不但能隨時掌握家中大門的出入狀況,也能以app遙控開關門。要設定可進出的成員時,不須特地跑到家門外,對著機器掃描臉部特徵,只要開啟手機app,掃描臉部,即可輕鬆建立特徵檔案。而智慧門鎖內的CPU本身即具備儲存、傳輸、控制等功能,記憶體可存放幾萬人的特徵值,前端裝置足以完成辨識程序,不需仰賴後端主機,因此即使在沒電和斷網時也依然能讓人員辨識通過。

人工智慧浪潮:了解技術才能形成完美應用
人臉辨識技術正處於浪潮尖端,無論在商業、金融、零售、門禁等領域都已展開新興應用,未來當可藉由「刷臉」連結一系列個人身分帳戶,使用者的臉部特徵就等於一把萬能鑰匙,可以開啟各種「大門」──不僅僅是社區大樓的門,還能納入智慧型手機、郵件信箱、銀行帳戶、身體健康數據、各類票卷驗證等多元化的身分驗證。

萬億中指出,各類生物特徵辨識都有其優缺點,沒有任何一種辨識方法是十全十美的,因此在導入相關技術之前,業主也需考慮空間使用需求及環境因素。以人臉辨識來說,由於是以攝影機為媒介,在擷取臉部特徵時,也會因光線、角度等變化因素,影響辨識的準確度。此時,便需要依據個別案場調整環境條件。比如若要辨識的人員身高落差幅度太大,則安裝可移動式攝影機;如果玻璃背光或光線不足,能夠再加裝投射燈。簡單來說,使用者的配合度愈高,則辨識的效果就愈好。

尤其像人臉辨識這樣以智慧影像分析為主的新興技術,本身即具備資料學習和調整的能力,系統可以針對個別案場蒐集辨識錯誤/正確的資訊,統計所有發生錯誤的情況和數據,將辨識數據再放回系統重新設定,形成更符合案場需求的使用模式,只有不斷地學習和調整,才能達到更完美的辨識效果。目前,TCIT已與微軟展開合作,使用者將可在Azure平台上輕鬆取得TCIT的全方位服務方案,結合智慧終端設備與智慧影像分析技術,為門禁系統帶來更多創新的可能。
 
     
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