Инновации в сфере СКСиТ: биометрические технологии

Биометрические технологии основаны на биометрии, измерении уникальных характеристик отдельно взятого человека. Это могут быть как уникальные признаки, полученные им с рождения, например:  ДНК, отпечатки пальцев, радужная оболочка глаза; так и характеристики, приобретённые со временем или же способные меняться с возрастом или внешним воздействием. Например: почерк, голос или походка.

Обычно при классификации биометрических технологий выделяют две группы систем по типу используемых биометрических параметров:

• Первая группа систем использует статические биометрические параметры: отпечатки пальцев, геометрия руки, сетчатка глаза и т. п.

Вторая группа систем использует для  идентификации динамические параметры: динамика воспроизведения подписи или рукописного ключевого слова, голос и т. п.

Схема работы

Все биометрические системы работают практически по одинаковой схеме. Во-первых, система запоминает образец биометрической характеристики (это и называется процессом записи). Во время записи некоторые биометрические системы могут попросить сделать несколько образцов для того, чтобы составить наиболее точное изображение биометрической характеристики. Затем полученная информация обрабатывается и преобразовывается в математический код. Кроме того, система может попросить произвести ещё некоторые действия для того, чтобы «приписать» биометрический образец к определённому человеку. Например, персональный идентификационный номер (PIN) прикрепляется к определённому образцу, либо смарт-карта, содержащая образец, вставляется в считывающее устройство. В таком случае, снова делается образец биометрической характеристики и сравнивается с представленным образцом.

Идентификация по любой биометрической системе проходит 4 стадии:

1. Запись — физический или поведенческий образец запоминается системой;
2. Выделение — уникальная информация выносится из образца и составляется биометрический образец;
3. Сравнение — сохраненный образец сравнивается с представленным;
4. Совпадение/несовпадение — система решает, совпадают ли биометрические образцы, и выносит решение.

Подавляющее большинство людей  считают, что в памяти компьютера хранится образец отпечатка пальца, голоса человека или картинка радужной оболочки его глаза. Но на самом деле в большинстве современных систем это не так. В специальной базе данных хранится цифровой код длиной до 1000 бит, который ассоциируется с конкретным человеком, имеющим право доступа. Сканер или любое другое устройство, используемое в системе, считывает определённый биологический параметр человека. Далее он обрабатывает полученное изображение или звук, преобразовывая их в цифровой код. Именно этот ключ и сравнивается с содержимым специальной базы данных для идентификации личности.

Практическое применение

Биометрические технологии активно применяются во многих областях связанных с обеспечением безопасности доступа к информации и материальным объектам, а также в задачах уникальной идентификации личности.

Применения биометрических технологий разнообразны: доступ к рабочим местам и сетевым ресурсам, защита информации, обеспечение доступа к определённым ресурсам и безопасность. Ведение электронного бизнеса и электронных правительственных дел возможно только после соблюдения определённых процедур по идентификации личности. Биометрические технологии используются в области безопасности банковских обращений, инвестирования и других финансовых перемещений, а также розничной торговле, охране правопорядка, вопросах охраны здоровья, а также в сфере социальных услуг. Биометрические технологии в скором будущем будут играть главную роль в вопросах персональной идентификации во многих сферах. Применяемые отдельно или используемые совместно со смарт-картами, ключами и подписями, биометрия скоро станет применяться во всех сферах экономики и частной жизни.

Технологии

Отпечатки пальцев

Идентификация по отпечаткам пальцев — самая распространенная, надежная и эффективная биометрическая технология. Благодаря универсальности этой технологии она может применяться практически в любой сфере и для решения любой задачи, где необходима достоверная идентификация пользователей. В основе метода лежит уникальность рисунка папиллярных узоров на пальцах. Отпечаток, полученный с помощью специального сканера, датчика или сенсора, преобразуется в цифровой код и сравнивается с ранее введенным эталоном. Надёжность данного способа идентификации личности, состоит в невозможности создания идентичного отпечатка. Наиболее совершенную технологию идентификации по отпечаткам пальцев реализуют оптические сканеры.

Характеристики идентификаторов

Отпечатки всех пальцев  каждого человека уникальны по рисунку папиллярных линий и различаются даже у близнецов. Отпечатки пальцев не меняются в течение всей жизни взрослого человека, они легко и просто предъявляются при идентификации.

Если один из пальцев поврежден, для идентификации можно воспользоваться  «резервным» отпечатком (отпечатками), сведения о которых, как правило, также вносятся в биометрическую систему при регистрации пользователя.

Обработка идентификаторов

Для получения сведений об отпечатках пальцев применяются специализированные сканеры. Известны три основных типа сканеров отпечатков пальцев: емкостные, прокатные, оптические.

Радужная оболочка глаза

Технология распознавания радужной оболочки глаза была разработана для того, чтобы свести на нет навязчивость сканирования сетчатки глаза, при котором используются инфракрасные лучи или яркий свет. Ученые также провели ряд исследований, которые показали, что сетчатка глаза человека может меняться со временем, в то время как радужная оболочка глаза остается неизменной. И самое главное, что невозможно найти два абсолютно идентичных рисунка радужной оболочки глаза, даже у близнецов. Для получения индивидуальной записи о радужной оболочке глаза черно-белая камера делает 30 записей в секунду. Еле различимый свет освещает радужную оболочку, и это позволяет видеокамере сфокусироваться на радужке. Одна из записей затем оцифровывается и сохраняется в базе данных зарегистрированных пользователей. Вся процедура занимает несколько секунд, и она может быть полностью компьютеризирована при помощи голосовых указаний и автофокусировки.

В аэропортах, например, имя пассажира  и номер рейса сопоставляются с изображением радужной оболочки, никакие другие данные не требуются. Размер созданного файла, 512 байт с разрешением 640 х 480, позволяет сохранить большое  количество таких файлов на жестком диске компьютера.

Очки и контактные линзы, даже цветные, никак не повлияют на процесс получения  изображения. Также нужно отметить, что произведенные операции на глазах, удаление катаракты или вживление  имплантатов роговицы не изменяют характеристики радужной оболочки, ее невозможно изменить или модифицировать. Слепой человек также может быть идентифицирован при помощи радужной оболочки глаза. Пока у глаза есть радужная оболочка, ее хозяина можно идентифицировать.

Камера может быть установлена на расстоянии от 10 см до 1 метра, в зависимости от сканирующего оборудования. Термин «сканирование» может быть обманчивым, так как в процессе получения изображения проходит не сканирование, а простое фотографирование.

Радужная оболочка по текстуре напоминает сеть с большим количеством окружающих кругов и рисунков, которые могут быть измерены компьютером. Программа сканирования радужной оболочки глаза использует около 260 точек привязки для создания образца. Для сравнения, лучшие системы идентификации по отпечаткам пальцев используют 60-70 точек.

Стоимость всегда была самым  большим сдерживающим моментом перед  внедрением технологии, но сейчас системы  идентификации по радужной оболочке становятся более доступными для  различных компаний. Сторонники технологии заявляют о том, что распознавание радужной оболочки глаза очень скоро станет общепринятой технологией идентификации в различных областях.

Методы

Ранее в биометрии имел применение рисунок кровеносных сосудов на сетчатке глаза. В последнее время этот метод распознавания не применяется, так как кроме биометрического признака несет в себе информацию о здоровье человека.

Распознавание по венам руки

Это новая технология в сфере  биометрии, широкое применение её началось всего лет 5-10 назад. Инфракрасная камера делает снимки внешней или внутренней стороны руки. Рисунок вен формируется благодаря тому, что гемоглобин крови поглощает ИК излучение. В результате, степень отражения уменьшается, и вены видны на камере в виде черных линий. Специальная программа на основе полученных данных создает цифровую свертку. Не требуется контакта человека со сканирующим устройством.  
Технология сравнима по надёжности с распознаванием по радужной оболочке глаза, в чём-то превосходя её, а в чём-то уступая. 
Значение FRR и FAR приведено для сканера Palm Vein. Согласно данным разработчика при FAR 0,0008% FRR составляет 0.01%. Более точный график для нескольких значений не выдаёт ни одна фирма. 
 
Преимущества и недостатки метода

Преимущества метода. Отсутствие необходимости контактировать со сканирующим устройством. Высокая достоверность — статистические показатели метода сравнимы с показаниями радужной оболочки. Скрытость характеристики: в отличие от всех вышеприведённых — эту характеристику очень затруднительно получить от человека «на улице», например, сфотографировав его фотоаппаратом. 
Недостатки метода. Недопустима засветка сканера солнечными лучами и лучами галогеновых ламп. Некоторые возрастные заболевания, например артрит – сильно ухудшают FAR и FRR. Метод менее изучен в сравнении с другими статическими методами биометрии. 
 
Ситуация на рынке

Распознавание по рисунку вен руки является довольно новой технологией, и в связи с этим ее удельный вес на мировом рынке невелик  и составляет около 3%. Однако к данному методу проявляется все больший интерес. Дело в том, что, являясь довольно точным, этот метод не требует столь дорогого оборудования, как, например, методы распознавания по геометрии лица или радужной оболочке. Сейчас многие компании ведут разработки в данной сфере. Так, например, по заказу английской компании TDSi было разработано ПО для биометрического считывателя вен ладони PalmVein, представленного компанией Fujitsu. Сам сканер был разработан компанией Fujitsu в первую очередь для борьбы с финансовыми махинациями в Японии.  
Также в сфере идентификации по рисунку вен работают следующие компании Veid Pte. Ltd. (scanner, software), Hitachi VeinID (scanners) 
В России компаний, занимающихся данной технологией, мне не известно.

Применительно к индустрии гостеприимства, я предлагаю использовать сканеры отпечатков пальцев. Во-первых, их можно использовать для учета рабочего времени сотрудников. Такие технологии активно внедряются уже сегодня. В компаниях, ключевым фактором успеха которых является персонал, рациональному использованию рабочего времени уделяют особое внимание. PIN-коды, пароли, карточки, применяемые для фиксации времени прихода сотрудников на работу и ухода с нее, могут быть с легкостью переданы другому лицу (с практикой, когда один человек с ворохом карт отмечает приход/уход «за себя и за того парня», сталкиваются 90% зарубежных компаний). Поэтому особенно популярными сейчас становятся системы учета рабочего времени, распознающие пользователей по уникальным биометрическим параметрам, которые нельзя «одолжить».

В здании предприятия устанавливаются биометрические терминалы со встроенными в них оптическими сканерами отпечатков пальцев. Для регистрации прихода/ухода сотруднику достаточно коснуться сканера; терминал информирует о результатах идентификации сообщениями на своем дисплее, звуковым сигналом и цветовой индикацией.

Все терминалы автоматически передают фиксируемую информацию на сервер; при сбоях в каналах связи  терминалы продолжают работу в автономном режиме, по восстановлении связи накопленные данные транслируются серверу. Эта информация служит для автоматической генерации разнообразных отчетов, которые в любой момент доступны менеджерам компании с необходимым уровнем детализации (от сети предприятий до конкретного сотрудника).

Система BioTime интегрирована с платформой 1С: Предприятие, и это позволяет  точно определять размер зарплаты сотрудников  в строгом соответствии с объемом  отработанного ими времени.

Результат

Внедрение такой системы повышает трудовую дисциплину сотрудников и уровень их ответственности за процесс и итоги своей деятельности. Возрастает эффективность работы службы персонала, избавленной от формирования многочисленных отчетов вручную и располагающей сейчас актуальной, всеобъемлющей и достоверной информацией о соблюдении сотрудниками требований внутреннего распорядка. Исключаются любые неточности и другие ошибки, которые были бы неизбежны при ведении рукописных журналов учета рабочего времени, использовании PIN-кодов или карточек.

Также био-сканер может быть установлен на каждом рабочем месте для доступа к компьютеру, а также еще более детального учета рабочего времени (походы сотрудников на перекур, выпить кофе, в туалет и т.д.).

По оценке экспертов Nucleus Research, внедрение  биометрических систем учета рабочего времени обеспечивает ежегодную экономию 800 долларов в расчете на одного сотрудника. Эти цифры еще более актуальны для компаний, в которых особенно велика роль “человеческого фактора” в формировании добавленной стоимости.