AIoT智慧物聯網與人臉辨識應用
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AIoT智慧物聯網與人臉辨識應用

2020/12/25

物聯網 (IoT) 迅速席捲了整個世界,並透過各種與網路連線的設備融入我們日常生活的各個層面,讓城市、家庭和工作場所變得更加智慧。將 IoT 與人工智慧 (AI) 技術結合後,便是所謂的 AIoT (智慧物聯網)。透過機器學習和深度學習等技術,人臉辨識強大的功能,可在智慧物聯網解決方案提供更高效、便利且多樣化的應用,並可大幅提升使用者體驗。

人工智慧技術和物聯網之間的合作,造就了 AIoT的全新領域,這為更多的創新概念提供了條件,以邁向智慧連網的大未來。當結合了 AIoT,人臉辨識為各產業的企業和消費者帶來了引人注目的使用案例。

智慧物聯網常見使用案例

智慧物聯網是一套顛覆性的技術。本篇我們先著重在 AIoT 目前一些最常見的應用。在未來,我們相信還能實現更多潛在的應用。

門禁及存取控制

AIoT 其中一個廣泛的使用案例就是門禁及存取控制。它可能是通過多種不同的設備端,包括差勤系統、智慧門鎖、智慧藥櫃,以及行動裝置和設備的快速登入。搭配智慧門鎖和門禁系統,人臉辨識技術可協助門鎖記住特定的規則。例如:透過密碼或或生物辨識技術 (如人臉辨識),門鎖可以只讓得到許可的人進入。而在工作場所中,可讓門禁系統僅在工作時間或周間才能進行解鎖。

電子看板及互動式資訊站

另一個 AIoT 的常用案例是數位電子看板和互動式資訊服務站。由於 COVID-19 的疫情,後者的採用率正在逐漸增加。例如:放置在大樓、商店及餐廳入口處的資訊服務站可以詢問使用者一系列的健康問題,以確認他們在進入各場域前的身體狀態。根據使用者的回應,AIoT 裝置會提示下一步回應和應該採取的措施。

安控設備

近年來,以 AIoT 為基礎的裝置已大量建置於住宅和商業場域,以增強安全性和保護性。不論是透過廠商提供的完整服務套件,還是由使用者自行安裝並連接到 Wi-Fi 的裝置,這些解決方案都已經整合以 AI 為基礎的功能,例如動作感測器或防盜警報、可遠端存取控制的門鎖等。提高住家或設施的安全性,並提供強大的居家和遠端安控功能。



電腦視覺技術和 AIoT

在上述 AIoT 使用案例中,我們可以發現使用電腦視覺技術來執行辨識、驗證和進出控制有許多優點。電腦視覺技術中最廣為人知的應用領域是生物辨識,這種技術通常是透過人臉辨識、指紋或虹膜讀取來驗證身份。

虹膜辨識是透過辨識每個人虹膜中的獨特圖案來驗證身份。人臉辨識技術則是透過辨識臉部的向量特徵和五官,然後將其與資料庫比對。指紋辨識則需透過特定的指紋感應器,用以擷取指紋圖案,再將其與資料庫比對。

虹膜辨識的主要顧慮是:用戶必須搭配要價不菲的專屬攝影機。和虹膜辨識相比,市場上有更多可用於執行人臉辨識的攝影機,如個人電腦、行動裝置上的攝影機,都提供了足夠進行人臉辨識的畫質。另一方面,指紋辨識可能引起接觸疑慮,這在COVID-19盛行的今日,可能造成病毒散播。此外,手指可能帶有髒污或油脂,導致無法成功辨識,且髒汙更可能造成感應器損壞。

在這三個方法中,人臉辨識技術被視為最佳方案,因其兼顧高準確性、靈活性、價格較低和衛生安全。因此,接下來我們將探討人臉辨識是如何強化目前 AIoT 的使用案例。

將人臉辨識功能整合到 AIoT 可強化現有的使用案例

人臉辨識可以提高 AIoT 裝置和使用案例的價值,從而大幅提高其採用率。讓我們來看看幾個例子。

門禁管理和身分驗證

雖然稍早已提到將 AIoT 用於門禁管理,但接下來我們將詳細介紹如何使用人臉辨識技術來增強這些使用案例。

人臉辨識可以改變獨立住家、公寓大樓或商業設施的門禁管理和監控系統。該技術可以精確、即時地辨識出攝影機前的人員,讓得到授權的人員可以零接觸的方式進出,或是在偵測到阻擋名單人員或入侵者時發送即時警報。

將人臉辨識技術整合到員工打卡裝置和門禁系統,不但可以簡化流程、減少錯誤、排除員工共用出入卡片的風險,還能監控是否有未經授權的人員嘗試進入。

門禁管理和身分驗證不僅適用於住家和設備保護。試想一個工廠倉庫。許多設備只能由指定人員使用。雖然某些機器需要透過實體鑰匙或數字密碼才能存取,但這兩者都可能被偷或搞丟。如果在機器中導入人臉辨識技術,可讓這些設備僅供指定人員存取,如此不但能降低風險,還能增加安全性和可控性。此外,如果倉庫經理想要設置規則,讓機器僅在工作時間內允許操作,也可以針對這些特定條件來對 AIoT 設備進行程序化管理。

個人化的客戶體驗

人臉辨識有多種應用方式可以用在提升客戶體驗。

零售業便是一個很好的使用案例。當實體零售店安裝了人臉辨識 AIoT 裝置,零售商可以對其進行編程以辨識出主動選擇加入的 VIP 客戶,並在客戶出現時通知店員接待。

AIoT 裝置還可以用來進行資料分析。在上述的零售案例中,具有人臉辨識功能的 AIoT 裝置可以擷取顧客行為和人口統計資料。裝置可以判斷出顧客是否在某些貨架上露出驚訝或生氣的表情,或是在走過鏡子時露出微笑。人臉辨識技術將擷取這些行為模式,並由 AI 進行分析。之後零售商可以根據這些資料採取應對措施,並重新布置商店以製造更多正向的體驗。

利用 AIoT 驗證身份和防止金融詐騙

其中一個迅速受到歡迎的網路安全使用案例是:電子化認識你的客戶 (eKYC)。人臉辨識提供了迄今為止最準確、最方便的技術,可用來驗證某人的身份並提供雙重驗證,並可應用於包括開設銀行帳戶、申請小額信貸、進行 ATM 交易或行動銀行業務、購買保險服務,以及維護安全的遠端客戶服務。要提供有效的驗證,用戶只需將實時捕捉的臉部畫面與申請過程中掃描的/先前已存檔的有效證件進行匹配即可。

多虧了人臉辨識技術,才得以實現的嶄新 AIoT 使用案例

由於人臉辨識和相關硬體的不斷創新,使得人臉辨識和 AIoT 具有無限的潛力。對於邊緣基礎的人臉辨識解決方案,(例如 FaceMe®) 尤其如此。

邊緣基礎的人臉辨識是指將該技術嵌入到 IoT 裝置,無須執行雲端運算。其中包括智慧門鎖、行動電話、銷售時點情報 (POS) 系統、互動式資訊服務站、電子看板等。邊緣基礎的 IoT 裝置可在毫秒內以極高的精確度執行人臉辨識。除了大幅加快流程速度外,省去了雲端運算可解決資料安全的問題,並且節省了大量成本。

頂尖的邊緣基礎人臉辨識 AIoT 解決方案具有高準確度,可以快速處理攝影機的影像,針對資料進行加密提升安全性,還可以橫跨各硬體、平台和程式。在清楚了解邊緣基礎 AI 的優勢和潛力後,硬體製造商已迅速為這些解決方案重新設計自家的技術,提供更低功耗、低成本、具備AI運算效能的晶片、平台或設備。這些頂尖和知名的製造商包括:

  • 晶片:英特爾 (Intel) OpenVINO、英特爾 Movidius、輝達 (NVIDIA) Jetson、高通驍龍 (Qualcomm Snapdragon)、樹莓派 (Broadcom Raspberry Pi) 、聯發科技 (MediaTek) i350 等。
  • 低成本工業電腦和迷你電腦:研華科技 (Advantech) FaceView、美超微 (SuperMicro) 工作站、Brightsign 裝置等。
  • 攝影機:羅技 (Logitech) USB 攝影機、晶睿通訊 (VIVOTEK) 網路監控攝影機、FLIR熱感攝影機等。

憑藉這些技術日益強大、成本更具競爭力的邊緣運算技術,已實現許多新穎有趣的人臉辨識和 AIoT 應用。

健康資訊服務站及口罩偵測

自疫情開始,在公共和私人場所的個人健康和安全一直是大家的首要考量。口罩也成為每個人的標準配備。在許多場所甚至規定要配戴口罩才能進入。這讓人臉辨識與健康資訊服務站的合作成為引人注目的 AIoT 使用案例。資訊服務站導入了人臉辨識功能後,可透過攝影機偵測個人是否戴著口罩,以及他們是否配戴正確,即遮住整個鼻子和嘴巴。他們可以使用具有溫測功能的熱感攝影機讀取溫度。這樣可以確保沒人在發燒的狀態下進入場所。這樣的應用可用來准許人員進出管制區域,或向指定的人發送通知以採取任何必要的措施。

美國Municipal Parking Services (MPS)與FaceMe®合作,於Sentry Health Kiosks™智慧健康偵測站中,導入口罩辨識及人臉辨識功能。Sentry智慧健康偵測站可於非接觸狀態下,偵測人員體溫、是否正確配戴口罩,並於戴口罩時進行人臉辨識。此外,也可記錄人員透過點頭、搖頭等非接觸動作回答之基礎健康問題。若要瞭解更多有關 Sentry 智慧健康偵測站和 FaceMe® 的合作,請參閱這篇文章

互動式的客戶體驗

前面我們已經討論了人臉辨識和 AIoT 可以帶來更多個人化的客戶體驗。現在,我們將討論這些解決方案如何同時實現互動式的體驗,並對消費者更有利。

許多零售商目前面臨的挑戰是如何維持客戶的參與度,並且讓他們能夠享受在店裡的時光。電子看板在購物中心和零售店中越來越受歡迎,因為它們可以透過內容管理系統來提供刷新式的豐富媒體內容。現在不需要高成本就能將人臉辨識技術建置於電子看板中,如此便能根據觀看者的性別、年齡和心情等因素,動態顯示合適的內容。更棒的是,若是選擇加入會員方案的消費者,還可以根據先前的購買模式和其他收集的資料,為其顯示完全個人化的內容。

若加入產品選擇和支付功能,即可將電子看板變成互動式的自助購物機。對於選擇加入酬賓方案的顧客,裝置會自動辨識其面孔以提供完美定制的購物體驗,包括特殊優惠,甚至可視情況進行虛擬試用。顧客還可以用臉來完成購買,實現真正的非接觸式付款。

智慧藥櫃

AIoT 是醫療保健創新的關鍵驅動力,而智慧藥櫃則是未來的趨勢。當導入用於存取管理的人臉辨識功能後,連線的藥品櫃除了能提供迅速、非接觸式和兼顧衛生的身分驗證外,還可提高對管制藥物的安全性和控管。除了其他常見的安全措施 (例如:和員工的工作時程同步,僅在允許的時間讓指定人員進行存取),人臉辨識也為這項 AIoT 使用案例帶來巨大的價值。

FaceMe® 完美地證明了一個好的邊緣基礎人臉辨識解決方案,可以協助上述的使用案例以及更多其他情況。FaceMe® 可以輕鬆整合各種裝置,提供市場上最全面的晶片組和操作系統之一。其高度精準的 AI 引擎在美國國家標準暨技術研究院 (NIST) 所做的人臉識別測評中 (FRVT),排名為全球最精準的辨識引擎之一。FaceMe® 可以部署在多樣化的情境中,包括保全、門禁管理、公共安全、智慧銀行、智慧零售、智慧城市和居家安全。

來自台灣的慧誠智醫採用了FaceMe®技術,整合於「智慧藥櫃」產品。透過人臉辨識,進行處方用藥之管制,更可結合物聯網技術,建立完整AIoT整合照護服務平台。

AIoT 和視覺技術的未來

人臉辨識極有可能是 AIoT 技術未來發展的主要推動力。它讓 AIoT 的解決方案更安全、更智能,且更加人性化。

但是,若要發揮全部的潛力,目前仍然存在著障礙。有些障礙是實體的,例如硬體或固有存在的限制。其他則是社會性的,包括對隱私和資料安全的疑慮。

首先,在考量實體限制時,沒有一種固定尺寸、外型的設備能夠顧及各方面的應用。所有企業都有不同的需求和預算,因此應該尋找合適的解決方案。最頂尖的人臉辨識解決方案可以根據企業及其使用案例上的特定需求,選擇適合的AIoT設備。

另外也得考慮準確度和控制環境,以更有利於人臉辨識技術並增加其吸引力。這意味著要注意會影響準確度的因素,例如照明、相機位置和鏡頭的清潔。

而在法規及監理方便,人臉辨識需要更完備的規範,以減低使用者的偏見及疑慮。這並不代表我們應該放棄這項技術。而是需要向大家解釋人臉辨識的眾多好處,例如安全性、便利性,以及提供更新更好的體驗。並且對公共和私人企業進行道德使用方面的教育,並製定適當的法規。

好的人臉辨識技術可以為世界做到更多事情。越來越多人對這項技術感興趣。許多技術供應商甚至表示,新冠肺炎的疫情正是這種生物辨識技術以及其透過 AIoT 部署應用的關鍵時刻。

我們對人臉辨識的潛力感到興奮不已。我們致力於創新、提供能同時滿足企業和消費者的解決方案,並協助建立安全的非接觸式環境,以及令人驚嘆的全新使用者體驗。

延伸閱讀

如欲了解更多關於人臉辨識的原理、如何在各式應用場景中進行優化以及相關的技術細節說明,請參考人臉辨識的原理及邊緣運算應用。若要了解人臉辨識在 2021 年的應用情況,請參閱人臉辨識2021應用趨勢分析

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