生物特性识别技术精选(九篇)
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第1篇：生物特性识别技术范文
关键词：生物特征；RFID；电子护照；安全性
随着生物特征识别技术和数字加密技术不断成熟和发展，生物特征电子护照应运而生。简单地说，生物特征电子护照是在传统护照中嵌入电子芯片，并在芯片中存储持照人基本资料和生物特征信息的新型旅行证件。
1 生物特征电子护照应用现状
在ICAO颁布标准之前，早在1998年马来西亚护照就已经使用了生物特征电子护照。截至2013年，亚太地区已经有中国、日本、印度、澳大利亚、韩国、新加坡、土耳其、伊朗、泰国、菲律宾、黎巴嫩、巴基斯坦、伊拉克、马来西亚、文莱、塔吉克斯坦、新西兰、中国香港、中国澳门、台湾地区等十多个国家使用了生物特征电子护照。欧洲地区，欧盟成员国为确保个人身份证明的可靠性达成一致共识，要求各国必须在2010年3月前启用包含指纹的生物特征电子护照。目前，欧洲绝大多数国家已经开始使用生物特征电子护照，其中有代表性的有德国、俄罗斯、奥地利等。在美洲，美国、加拿大、巴西、委内瑞拉等国也开始使用生物特征电子护照。在非洲，生物特征电子护照已在西部非洲和南非等地推广开来。
2 生物特征电子护照技术现状
生物特征电子护照之所以在不长的10年间，得到广泛的应用，与它使用的生物特征识别技术和电子加密技术不无关系。
生物特征识别技术（Biometric Identification Technology）是利用人体生物特征进行身份辨认的一种技术。生物特征是唯一可自动识别和验证人体的生理特性或行为方式，分为生理特征和行为特征，主要的生物特征有指纹、面相、虹膜、掌纹、步态、耳廓等。另外生物特征电子护照采用电子芯片作为其生物特征信息存储和数字加密的载体。它所使用的芯片比标准的RFID要复杂，同时读写距离也较一般的RFID芯片要短，以Infineon（英飞凌）公司的芯片为例，其读取距离仅限于10.5厘米之内。采用电子芯片的护照可进行数字加密，要侵入芯片必须知道它是如何加密和进行程序化的，这样便有效增加了外部破解的难度，提高了护照的安全强度。
随着应用的推广和科技的进步，生物特征电子护照也历经了技术的革新。2006年，国际民航组织推出了电子护照的第一版技术标准，选定面像作为必选的生物特征，指纹和虹膜作为可选的生物特征。2007年， 国际民航组织建立了公钥簿（Public Key Directory，简称PKD），公钥簿为各有关国家和地区电子护照的验证提供了便利的技术平台。标准颁布后，生物特征电子护照在世界各国普及开来，这一阶段的护照芯片中主要存储有持照人的身份和面像信息，同时被称为第一代电子（生物特征）护照。而近些年来，提高护照防伪特性的呼声日益高涨，仅有持照人的面像信息已不能满足防伪需要，各国开始考虑在电子护照中添加指纹等唯一性生物特征信息。目前，德国等部分欧盟国家开始颁发含有持照人指纹信息的生物特征电子护照，称之为第二代电子（生物特征）护照。
3 生物特征电子护照安全性分析
尽管使用生物特征技术和数字加密技术，生物特征电子护照相比传统护照拥有更高的防伪能力，但因为生物特征技术和电子芯片本身存在的技术缺陷和安全隐患，仍然导致生物特征电子护照在应用中仍然存在一些难以回避的问题。
不论是第一代还是第二代生物特征电子护照，它们都存储了持照人的面像信息作为生物识别的信息依据，但面像识别技术受客观因素的影响较大，当拍摄光源不足时，面部识别的错误率可达50%，即使在一切光源符合条件的情况下，其准确率也只能达到90%。同时为了提高面部识别率，一些国家规定旅客拍摄护照相时严禁露齿而笑，必须露出整个脸庞、表情端庄、嘴唇紧闭，严禁申请人对着镜头做鬼脸，其他一些规定还包括相片中人的眼睛要睁开及清楚可见，头发不能遮掩眼睛，佩戴眼镜者镜片不能反光，镜框亦不能遮眼睛等等，这些限制都会影响到生物特征电子护照的正常使用。另一方面，指纹识别技术相对成熟，其识别成功率高达99.6%。尽管如此，考虑到个人指纹的隐私特性，只有少数国家立法在第二代生物特征电子护照中使用指纹信息，其普及程度仍然相对较低，很难解决生物特征电子护照有可能存在识别率不高的问题。
3.2 现有生物特征技术在一定条件下可以进行伪造识别，对护照的安全构成了较大风险
根据媒体报道，一位日本数学家在曾多次对市场上使用的生物识别仪进行伪造识别。他用不干胶条粘贴使用过的玻璃杯，获得了玻璃杯上残留的指纹样品，接着再根据指纹样品制造假的手指；法国国防秘书处信息安全指挥中心专家菲利浦・沃尔夫也指出，通过合适的仪器收集某人眼部的图像特征，然后进行伪造，就可以通过虹膜识别仪的识别。因此伪造假的生物特征也给生物特征电子护照的安全性能敲响了警钟。
3.3 由于护照芯片厂家不统一导致护照的误读、读取信息不完整或读取失败
一项检测表明，一些读卡器无法检测出电子护照芯片的存在，许多设备能检测出芯片，但是无法读取资料，或者对预期能显示的信息内容含糊不清。造成这种测试结果的原因是尽管芯片及读卡器的供应商都依据ISO 14443 国际标准和统一的参数进行生产，但将众多厂家的技术统一在一起仍然是个复杂的问题，以致技术人员仍然需要为读取某些护照而调试读卡器。
3.4 为保证生物特征电子护照的真实性完整性而设置的多种安全机制也存在漏洞
国外相关研究机构通过对生物特征电子护照的各种安全机制进行分析，发现建立在PKI、数字签名以及智能卡技术基础上的多种安全手段，并不是牢不可破的，可能会存在有安全漏洞。
4 如何增强电子护照安全性的几点建议
4.1 实施可选安全机制，特别是扩展访问控制
目前ICAO仅规定了被动认证是强制使用的安全手段，其他都是可选项，这对于真实实施的生物特征电子护照方案是相当不利的。主动认证、基本访问控制、扩展访问控制的加入，将较大幅度地增加护照的安全性，特别是为了保护生物特征数据不被随意读取和滥用，扩展访问控制应当成为必须增加的保护手段。
4.2 及时获取和更新证书
在电子护照的整个安全体系中，数字签名和PKI体系是其安全基石，而相应的各类证书的真实有效性关系到整个体系的安全性。目前的体系中，通过ICAO的公钥簿以及其他外交途径传递的各类证书，其安全性和实时性都有待改进和提升，应该研究其他更优方案。
第2篇：生物特性识别技术范文
[关键词] 指纹识别技术 产品设计 感性工学
一、概述
生活在信息化的时代里,无论是到银行取钱或者办理各种业务还是在互联网上注册网络服务或者购物,都需要进行相关的身份认证,而传统的身份认证技术在各种高科技手段盗取密码、复制磁卡甚至身份证件伪造等手段的威胁下,逐渐表现得有些力不从心。通过网上银行窃取存款、重要商业文件资料被人拷贝等等的报道已经屡见不鲜,因此,需要将更加高新的身份识别技术应用到我们的生活中,从而才能保障我们的资产、资料或者隐私的绝对安全。对于指纹,人们是再熟悉不过了,每个人都有着自己的不同指纹,即使是由于外伤破坏了它,新长出的皮肤纹路依然不会改变。由于指纹具有独一无二性和不变性,因此在二十世纪六十年代,随着计算机技术的进步,科研人员开始利用计算机对指纹图形进行分析处理,指纹识别技术的系统研究便由此展开。
二、指纹识别技术分析
1.指纹识别是成熟的生物身份识别技术
生物身份识别技术简单地说,它是通过人体的生物特征来建立起人机之间的感性认知与交互,实现身份识别的一种技术。目前,用于身份识别的生物特征主要有指纹、声纹、DNA、面像、虹膜、笔迹、掌纹、耳形、手形、气味、视网膜等。表1表明每一种生物特征在普遍性、独特性、稳定性、可采集性、准确性、可接受性、安全性等方面斗占有绝对的优势。
其中指纹识别技术具有唯一性、终生不变性、安全性、可靠性、非侵害性等特性,成为应用最广泛的生物识别技术,图1为国际生物组织IBG(International Biometric Group)2004年生物市场报告的统计数据,从图中可以看出,基于指纹的生物识别技术占了近50%的市场份额。
图1 2004年度各种生物识别技术产品利润的市场份额
2.指纹识别技术在产品设计中的应用现状
指纹识别产品已近走入了人们的生活,例如出入关需要按指纹、开门需要按指纹、上班考勤需要按指纹、使用手机需要按指纹以及使用电脑需要按指纹等等,指纹识别已经与人们的生活息息相关,指纹识别技术在全球范围内已经彻底拉开了“指纹时代”的序幕。
(1)指纹识别技术在银行中的应用。银行存款密码被人窃取、破译或者遗忘,身份证假造等问题的层出不穷,使得指纹识别技术在银行中得到应用。例如银行指纹ATM、智能银行卡、银行柜台服务人员使用的电子设备等都采用指纹身份识别认证技术。2005至2006年,日本Joyo、Mie等银行相继发行能够存储用户指纹或掌纹的银行卡,配合指纹识别ATM提高客户安全体验。2005年,上海浦发银行率先在国内推出指纹柜台存取款业务,同年全球首家虚拟银行SFNB开始实施指纹识别安全项目,此时美国联邦存款保险公司(FDIC)规定成员机构必须实施双因子认证方案,双因子包含动态密码、指纹或笔迹签定等,如图2,用户通过指纹进行业务交易,代替了繁琐而且众多的密码,不再需要去管理和记忆密码。
图2 指纹ATM和智能银行卡
(2)指纹识别技术在IT产品中的应用。个人隐私或者商业秘密的电子文档资料等常常会被别人偷偷拷贝,对受害者造成了极大的心理压力和经济损失。指纹识别技术在电脑、存储卡等IT产品中的应用,使得上述问题迎刃而解,如图3。指纹的唯一性和稳定性,确保了自己的资料不会被别人任意读取、修改、删除,省去了很多地方都需要使用密码的步骤,例如windows登录,电子银行帐户、文件加密等,在进行用户的身份认证和访问控制的实际操作中,给使用者带来更多的安全保障和方便。
图3 指纹识别技术在IT产品中应用
三、指纹识别技术与产品创新设计
1.指纹识别技术应用的优越性
(1)可靠性:可靠性是身份识别技术应用的基础。识别技术依赖于识别特征信息的提取。识别特征中所包含的信息越多,就越能够真实地反映该身份识别特征的实际情况,也就越可靠。指纹样本便于获取,并且特征明显,而且具有极大的普遍性(人人都有指纹),易于开发识别系统,实用性强。
(2)稳定性:稳定性是身份识别技术应用前景的保证。稳定性是指识别特征是否会随着环境和时间的变化而发生变化,是否能保持同一性。指纹不会随着人的年龄的增长或身体健康程度的变化而变化的特性,是指纹识别技术被广泛应用的重要前提。
(3)人身安全:人身安全是目前国际上都非常重视的一个问题,它是识别技术取舍的前提。指纹是人身体与生俱来的一部分,自动指纹识别技术,只需轻轻一按,就可以完成操作,保证了人身安全的同时,体现了操作便捷的优势。
(4)便利性:便利性是身份识别技术中非常重视的条件,指纹识别过程的可靠、准确、方便、快捷,正是目前国内、国际身份识别领域所追求的目标。
2.指纹识别技术在产品设计中的设计策略
指纹识别技术的应用大大便利了人们的生活,在产品设计中被广泛应用。产品设计师开发设计新产品过程中,应该从安全性、易操作性、美观性、经济性等几个方面进行全方位的考虑。
(1)确保安全性:产品设计中采用高新技术,要充分考虑此项技术安全性的问题。操作的安全性首当其冲,人身安全是第一位。指纹是人身体的一部分,用户在操作时,只需轻轻一按,即可完成操作,不会对人体造成伤害。另外产品设计时,应考虑产品不被破坏的安全性问题。
(2)易操作性:方便快捷的操作体验是产品设计的重要前提。因此,指纹识别产品设计充分利用感性工学原理,使用户在操作产品时是一种享受的过程。通过指纹识别技术建立起人机之间的感性认知与交互,辅以人性化的操作界面设计,建立起人机互动的关系,让机器可以读懂身体的语言,展示体验式设计的一面。
(3)美观与实用并重:成功的产品设计要有美观大方的造型设计,这是产品设计师一直所不断追求和努力的方向。因此在应用指纹识别技术时,要考虑指纹识别芯片与机体的关系。传感器要和机体造型溶为一体,相互衬托对比,协调共存。材料上,在满足机体强度的前提下,要有较好的视觉效果和操作的舒适。
(4)保证经济性:任何产品设计都要考虑消费者购买力的问题,因此在做产品开发设计时,应尽可能的从材料、结构、工艺、技术等角度降低开发成本。指纹识别技术是当前非常成熟的生物识别技术原因之一就是其低廉的价格,因此在产品开发设计时,为设计师提供了更加广阔的设计空间。
四、指纹识别技术为产品创新带来的新机遇
目前,国外很多地区出入境都要按指纹进行身份识别认证,甚至是幼儿园接送孩子都要通过指纹认证,但是在国内,指纹识别技术仅仅是在部分专业领域被大量应用,例如银行金融行业等,未来国内也会普及指纹ATM提款机等面向大众的银行业务。现在,人们已经开始认识到了指纹识别技术的优越性,市场上已经出现指纹识别门禁、指纹识别电脑、指纹识别智能银行卡等产品,但是民用指纹识别产品的开发设计才刚刚起步,有很多领域都需要指纹识别技术的介入,为它注入新的发展动力,例如现在网络购物已经成为年轻一族的购物途径之一,如果把指纹识别技术应用其中,那么就会大大提高消费的安全系数,网购业务也会提升到一个新的高度。指纹识别技术的为产品设计未来的发展带来了更宽更广的空间,产品设计师应把握住这一趋势,创造出更多更好的产品,为人们的生活服务。
五、结语
指纹技术将会刷新现代化生活方式。将指纹识别技术用应到产品设计,可以大大提高人们的生活质量,为人们的财产、隐私乃至人身安全提供强而有力的保障。产品设计师应主动出击,将指纹识别技术融入到产品设计中去,创造处一种全新的高科技生活方式,将人们的工作、生活、学习升级到更加便捷、更加安全的状态。指纹识别技术对中国生物识别产业的发展具有划时代意义。
参考文献:
第3篇：生物特性识别技术范文
人手长度、宽度、厚度以及外形轮廓等方面都存在差异，并且可以在较长的时间段内保持不变，也是手部识别技术常用的生物特征之一。常见的手形识别方式为二维与三维手形识别，二维识别只包括手指与手掌二维平面几何特征，而三维识别则是包含整个手部三维立体特征。此种识别技术对图像品质要求比较低，可以有效降低识别设备成本；算法简单，匹配速度更快；注册成功率比较高，基本上很少出现无法录入数据库的情况。但是手形特征数据并不丰富，在区分的效果上成功率比较低，尤其是一对多的情况下效率更低；识别时要求手掌与检测设备进行大面积接触，存在较为严重的卫生问题；假肢伪造容易。
2掌纹识别
掌纹即手掌面上深浅褶皱与纹路的总称，不同个体差异比较明显。选择此种生物特征进行识别，特征信息比较丰富，可以提取研究多种特征，并且主线特征明显，具有较高的辨识度与抗干扰特点。另外，此项特征对采集设备的精度要求比较低，可以有效降低开发成本。但是选择利用此种生物特征进行识别，因为掌纹在一段时间内会发生变化，影响识别效果，并且掌纹特征更易被复制与伪造，在实际应用上安全级别比较低。
3多模态手部生物特征识别技术实现措施分析
3.1手部生物特征识别流程
以指纹、指静脉等识别流程为例，首先要对同一手指手指纹图像、手指静脉图像进行采集，并分别提取可以代表手指纹图像与手指静脉图像生物特征的特征向量，对此向量进行存储，完成存储样本数据的注册。然后，对当前生物特征进行采集，并将其转化为特征向量与样本库中的特征向量进行全面比较，并计算得出最终识别结果。在识别过程中要对同一手指手指纹图像、手指静脉图像进项预处理，并提取同一个体的相应特征向量，两者进行独立的特征匹配，并得到各自的多模态融合，最终采取将做小距离分类器完成身份的识别与判决。
3.2图像采集设备
图像采集设备是整个生物特征识别过程中的重要组成部分，其工作原理主要就是根据血管吸收近红外光特性，搭建出一个可行性高的采集装置。其中硬件采集装置所得图像质量高低会直接影响到后期生物特征识别的效果，因此在进行多模态手部生物特征识别技术的研究时，必须要做好此方面的工作。以静脉成像为例，应做好光源的选择，如红外LED成本低廉，其光谱分布为半峰带宽约40nm左右窄带分布，中心波长为830nm~950nm之间，利用黑白CCD相机即可获得相应信息。对于光源的确定，应以满足实际识别设计要求为基础，保证光谱波长的合理性。
3.3多模态融合算法
基于多模态识别数据获取方式以及处理顺序，多模态算法主要包括并行与连续两种结构，其中连续结构又称为层叠结构，在进行数据处理时，可以按照顺寻依次来进行，并且前一个数据处理结果会对后一个数据的处理结果产生影响。而并行结构在进行数据处理时，都是采取的单独进行方式，各项数据之间不存在影响，只需要在运算最后将各结果进行融合。如果选择用连续结构进行运算，整个过程效率更高。在运算时如果上一个数据处理效果可以满足系统要求，则后面的数据就可以不必在继续进行处理，避免了不必要运算造成的时间浪费。并且选择用此种运算方式，可以提高多模态生物识别系统的可靠性，并行考虑每一处数据处理模块，可以有效降低误识率。
4结束语
第4篇：生物特性识别技术范文
【关键词】生理特征；行为特征；鉴定
随着越来越多的电子设备不断进入日常生活，传统使用口令、密码或身份证号等来辨识身份的方式已远远不能满足人们对安全性和便利性的渴求。生物特征识别技术不再需要身份证号或密码，也免去随身携带智能卡之类物件的烦恼，它是根据人自身所拥有的东西，是人的个体特性，目前生物识别市场正处于快速增长当中。
1生物特征识别技术的历史
最早采用生物特征来鉴定人的身份可追溯到古埃及人采用测量人的尺寸来鉴定身份。指纹识别起源于古代的中国，而在美国和西欧，指纹识别技术也使用了有一百多年。1986年从事掌纹识别的RecognitionSystem,Inc.成立。1987年Drs.Flom&Safir研究虹膜获得专利。1990年从事签字识别的PenOp，Inc.在英国成立。1994年Drs.Atick,Griffin成立了从事人脸识别的Vi⁃sionicsCorp。
2生物特征识别技术的发展
每种生物特征识别技术不一定适合所有场合。例如有些人的指纹是很难提取特征的，患白内障的人虹膜会发生变化等。在对安全级别要求较高的领域中，人们往往需要结合多种生物特征来实现高精度的系统识别，提高鉴别系统的精确度和可靠性是未来身份鉴别领域发展的必然趋势。
3生物特征识别系统的内容
生物特征识别系统一般包括“生物特征采集子系统”“图像预处理子系统”“生物特征提取子系统”“生物特征鉴定子系统”和“生物特征数据库子系统”，以及系统识别的对象——人。在“生物特征数据库子系统”中建立了生物特征与相关身份信息的对应关系，并保证数据存储的安全性和可靠性。“生物特征鉴定子系统”通过模式识别方法，把待识别的生物特征与数据库子系统中生物特征进行比对，按照事先确定的筛选条件（阈值）决策来确定是否匹配成功。
4生物特征识别技术的种类
生物特征包括生理特征和行为特征，生理特征有指纹、人脸、手形、虹膜、人体气味和DNA等；行为特征有签名、声音、步态、击打键盘的力度等。
5基于生理特征的生物识别技术
5.1指纹识别
指纹识别的优势是该技术是较早被开发应用的，作为研发历史最为长久的生物识别技术是比较成熟的。提取指纹设备小巧方便，相应的价格成本也比较低。其缺点是指纹的采集是接触式的，人工操作比较耗时，可接受性较差，而且指纹也可以通过手术或者一些有创手段得以改变或者破坏，因此不是最稳定和可靠的身份识别手段。
5.2人脸识别
人脸识别与其它生物特征识别相比具有以下特点：（1）方便高效，在实际应用场景中，人脸识别可以同时进行多个人脸的分拣、判断以及识别。（2）非接触的，用户不需要和设备直接接触。（3）由于人脸脸部存在相似性，不同个体的区别不大，所有人脸的结构都相似。再加上现代妆容技术的发展，人脸识别还是有很大的识别难度。（4）人脸的易变性，人脸的外形其实并不稳定，可以通过脸部变化产生很多表情，而在不同的观察角度，人脸的视觉图像差别也较大。此外，人脸识别还受光照条件等多种因素的影响。
5.3虹膜识别
虹膜识别的优点有：虹膜本身具有稳定性和唯一性，基本不会随着人年龄的增长而发生变化；另外同一个人双眼的虹膜，包括双胞胎的虹膜特征都不会一样，相似概率为亿万分之一，所以虹膜识别最大的优点就是安全性高。在各项生物识别技术中，仅次于DNA。当然虹膜也有缺点：获取图像不是很方便，一般人眼和设备要保持在20cm-40cm，镜头可能产生图像畸变而使可靠性降低，用户交互效果并不很好。另外虹膜识别技术依赖光学设备，需要红外灯配合红外镜头才能取到用于身份识别的虹膜图像。不同种族人的虹膜颜色不同，比如亚洲人和非洲人的虹膜是黑色或者棕色。由于很难将图像获取设备的尺寸小型化，设备造价高，所以无法大范围推广。
5.4视网膜识别
有人认为视网膜技术识别的可靠性和准确率要高于虹膜识别，所以基于视网膜的身份识别技术也是非常可靠、值得信赖的。视网膜识别技术的优点相似于虹膜技术，比如无法伪造，不会磨损，更不会老化，也不受疾病影响。缺点是到目前为止还无法证明在使用视网膜技术对用户进行检测时，是否对用户的健康有影响还需进一步确实。
5.5掌静脉识别
用掌静脉进行身份认证时，获取的是手掌内部的静脉图像特征，而不是手掌表面的图像特征。因此，掌静脉识别不同于指纹识别，它不存在因为手掌表面的损伤、磨损、干燥或太湿等带来的识别障碍。另外，和人脸识别技术相比，掌静脉识别时摄像机应对不同光照环境、双胞胎和化妆等问题时人工智能算法更加容易自我学习和调整。但它也存在一些缺点：（1）手背静脉的永久性尚未得到证实。（2）存在无法成功注册登记的可能。（3）采集设备要求特殊，相关设计比其它生物特征获取设备复杂，价格高，难于推广。（4）由于优秀的人工智能算法不多，只有极少数厂商能应对海量掌静脉数据的瞬时比对。
5.6人耳识别
人耳识别有基于二维图像的人耳识别、基于3D的人耳识别和耳纹识别。人耳识别和常用的几种生理特征识别技术相比有以下几个优势：（1）人耳识别相比于虹膜识别方法其人耳图像的获取更加便捷。（2）和人脸识别方法比较，人耳获取的图像要小很多，相应颜色也比较一致，因此对数据的处理量更小，更方便。另外，人耳识别方法不像人脸识别会因脸部化妆、表情等变化而受到影响。（3）相比指纹识别接触式的获取方式，人耳图像非接触式的采集方法更容易让人接受。
5.7红外温谱图
由红外设备获取能够反映人身体各个部位热量值的图像称为温谱图。获取温谱图的方法和拍摄普通照片的方法类似，它的采集是非接触式的，非常隐蔽的，更不具侵犯性，所以它的可接受性是比较高的。然而人体的温谱值不是恒定不变的，它会受外界环境的变化而发生变化。
5.8基因识别
基因识别的特点简单点来说就是唯一性、强识别性和防伪。但是它最大的优点也是最让人担忧的，因为在制作“基因身份证”时可以测出这个人基因有哪些缺陷，有哪些疾病易感基因等，这些都涉及到个人隐私和伦理上的问题。所以基因识别的可接受性还有待商榷。目前基因识别是在特定实验室完成的，耗时较长，和其它生物特征识别技术比起来在便利性和及时性方面是处于劣势的。
6基于行为特征的生物特征识别技术
6.1签名识别
签名被认为是身份识别的最广泛的行为特征之一，是人类最常见的确认他们的身份的社会和法律认可的方式之一。相关的写作习惯是在儿童时期养成的，它们主要受视觉知觉、协调、灵巧、成长、写作系统、社会关系、写作频率、教育和民俗等几个参数的影响[1]。因此一个人的签名不是一生中都固定不变的，这为签名识别的准确率提高了难度。
6.2步态识别
步态识别在生物特征识别技术研究中算是起步较晚的，目前基于步态的身份识别还只是起步阶段。和人脸识别不同的是，步态识别不只是采集到人脸图像就行，它是要采集到步态图像的序列，因此它处理的数据量比人脸识别要大很多，应用到的算法也复杂许多。步态识别的采集装置只需要一个监控摄像头就行，简单、经济。它对采集的距离要求比人脸识别低，只要能看清走路的姿态就行，甚至可以背离摄像机，这是人脸识别所不能的；另外它也不需要像人脸识别那样具备较好的光照条件，因此使用起来较为方便。
6.3声音识别
声音识别与其他生物特征相比优势在于：（1）声音提取方便，可在不知不觉中完成，可接受性强。（2）获取声音的设备简单方便，比如麦克风，价格相对比较低廉。（3）和其它生物特征身份识别相比可以实现远程身份辨认，比如通过手机或麦克风可以实现网络远程登录。当然声音识别也有一些缺点：（1）声音在人不同的年龄或是身体状况、情绪等情况下获取会有所差别。（2）不同的采集设备或采用不同的信道对声音识别也会有影响。（3）环境噪音对识别有于扰。（4）混合说话情形下，人的声音特征不易提取。（5）同一个人的磁带录音也能欺骗语音识别系统。
7总结
在上述生物特征识别技术中，每种识别技术都各自有优缺点，在应用上难免会出现一些问题。所以，在一些安全等级要求较高的应用场景当中，往往会采用两种甚至多种生物特征识别技术进行验证[2]。随着物联网时代的到来，生物识别将拥有更为广阔的市场前景。
参考文献
[1]曾晓云.基于探测网格的离线签名认证方法[J].现代信息科技,2019,3(23):90-92.
第5篇：生物特性识别技术范文
关键词：计算机技术；人脸识别技术；电子银行；网络安全
中图分类号：TP391.44 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 （2012） 20-0000-02
随着高科技手段的发展与应用，依靠人的身体特征来进行身份验证的生物识别技术很好地解决了这一问题。在人脸识别技术方面，计算机所探索的任务就是通过计算机来识别相机摄取的二维图像，通过二维图像来识别二维物体信息。这些信息不仅包括二维环境中物体的几何信息，还包括物体的形状、位置、姿态、运动等信息，都可以通过计算机来对它们进行识别与理解。计算机利用各种成像系统代替视觉器官作为信息的输入手段，由计算机来代替大脑完成处理和解释。计算机技术、数字图像处理、计算机图形学、人工智能等学科的发展，为利用计算机实现模拟人类的视觉成为可能。人脸识别技术作为生物识别技术的一种，以其特有的稳定性、唯一性和方便性等特征，被越来越广泛地被应用在需要身份识别的领域。
1 计算机在生物识别技术和人脸识别技术方面的应用
1.1 生物识别技术
生物识别技术是利用人体的生物特征来进行身份验证的一种识别技术。由于人的生物特征具有人体所固有的不可复制的唯一性，因此这一生物特征密钥是无法复制、失窃或遗忘的。采用人体的生物特征作为密钥，用户不但可以不必携带大串的钥匙，也不用费心去记或更换密码，系统管理员更不必因忘记密码而束手无策。目前，常用的生物识别技术有以下几种：（1）人脸识别技术。人脸识别技术是人们最早使用的生物识别技术之一。该技术通过提取人脸图像的某些特征并对这些特征进行分析比较，从而达到识别身份的目的。（2）虹膜识别技术。虹膜识别技术利用世界上任何两个人的虹膜都是不一样的特征来进行身份鉴别。识别系统利用一台标准摄影机对用户的眼睛进行扫描，然后将扫描图像转化成数字信息与数据库中的资料核对，以验证身份。（3）语音识别技术。语音识别是对说话者声音和语言学的综合运用，是一种行为鉴定。它并不对词语本身进行辨识，而是通过分析语音的特征，例如发音的频率等，来识别说话的人。（4）签名识别技术。签名识别是这样一个过程：测量图像本身以及整个签名的动作在每个字母以及字母之间不同的速度、顺序和压力。（5）指纹识别技术。指纹识别系统就充分利用了指纹的唯一性、稳定性和再生性等特点，通过比较输入指纹和预先保存的模板指纹特征，进行身份验证。由于上述身份识别技术中的缺陷，如虹膜识别技术中的虹膜识别系统的价格还比较昂贵，语音识别技术与签名识别技术会随着人的生理特征以及环境的变化而改变等，计算机人脸识别技术得以更广泛的开发与应用。
1.2 计算机人脸识别技术
计算机人脸识别技术是利用计算机分析人脸图像，进而从中提取出有效的识别信息，用来“辨认”身份的一门技术。计算机的人脸识别所利用的是视觉数据。生理学的研究表明，人眼视网膜上存在着低层次和高层次的细胞。其中，低层次的细胞对空间的响应和小波变换的结果相似；而高层次的细胞则依据一群低层次细胞的响应，而作出具体的线、面乃至物体模式的响应。以此为依据，在计算机人脸识别中，可以将那些通过对图象数据简单处理后获得的特征定义为低层次特征，而将线、面、模式等描述特征定义为高层次特征。因此，图象KL变换后的系数特征、小波变换特征及一些统计特征均属低层次特征的范畴，而人脸部件形状分析的结果则为高层次特征。
2 关于人脸识别系统的组成
一个典型的人脸识别系统可以由如下的功能模块构成：（1）图像的获取。该模块从外界获取图像，作为人脸识别系统的输入。该模块可以是一个摄像头或者是扫描仪等设备。（2）人脸的检测与定位。处理分析从图像获取模块输入的图像，判断其中是否存在人脸，如果存在人脸则找到人脸在图像的位置，并且将人脸从背景图像中分离出来。该模块在整个人脸识别系统中具有非常重要的作用。（3）图像预处理。预处理的主要作用在于尽可能的去除或减小光照、成像系统、外部环境等等对于待处理图像的干扰，为后续处理提供高质量的图像。这部分对检测到的人脸图像进行几何的归一化、消除噪声、和灰度归一化、水平与垂直位置的校正等处理。为后面的特征提取创造条件。（4）特征的提取和选择。该模块完成从经过预处理模块处理的图像提取可以用来识别的特征，将原始图像中的数据映射到特征空间。（5）训练，也可称为分类器设计。此过程结束后将生成可用于识别的参数，也就是可用于分类识别的分类器。事实上，模式识别问题可以看成是一个分类问题，即把待识别的对象归到某一类中。在人像识别问题中就是把输入的不同的人像归入某个人这一类。这部分的基本做法是在样本训练集基础上确定某个判决规则，使按这种判决规则对被识别对象进行分类所造成的错误识别率最小或引起的损失最小。（6）识别。根据训练所得的参数完成人脸的判别工作，给出最后的识别结果，并做出相应的判断。
3 人脸识别技术在商业银行方面的应用
从应用角度看，人脸确认可应用于自动门禁系统、身份证件的鉴别、银行ATM取款机以及家庭安全等领域。具体来看主要有：（1）公共安全：公安刑侦追逃、罪犯识别、边防安全检查。（2）信息安全：计算机和网络的登录、文件的加密和解密。（3）政府职能：电子政务、户籍管理、社会福利和保险。（4）商业企业：电子商务、电子货币和支付、考勤。（5）场所进出：军事机要部门、金融机构的门禁控制和进出管理等。
3.1 商业银行存在的网络安全问题
随着现代计算机技术在金融领域的应用，为了实施金卡工程，我国建立了中国银联信息处理中心系统（China UnionPay System，缩写为CUPS）。中国银联信息处理中心系统，是我国为配合金卡工程的实施而建立的，是一个跨系统、跨地区、跨国界的庞大金融网络系统。总体设计目标是要建立起一个现代化的、实用的、比较完整的电子货币系统。CUPS是1993年提出任务而组织实施的、以电子货币应用为重点启动的各类卡基应用系统工程，当时的技术规范是采用的CUPS V1. 0标准规范。入网机构必须遵照CUPS V2. 0规范对网络通信接口方面的要求，建设与银联新系统网络的接口，保障各入网机构和银联新系统网络之间互联互通，并提供银联银行卡信息安全、稳定、可靠的存取控制。由于网络方面的高风险性，网络安全问题日益引起人们的重视。
3.2 利用人脸识别技术防范网络风险
对于我国广泛使用的磁条银行卡，虽然技术成熟，规范，但制作技术并不复杂，银行磁条卡磁道标准已经是公开的秘密，仅凭一台电脑和一台磁条读写器就可以顺利“克隆”银行卡。另外制卡机销售管理不够严格。不法分子利用银行卡诈骗案件时有发生，主要手段就是通过各种方式“克隆”或者盗用银行卡。目前，各家商业银行也采取了一些技术手段防止伪造和克隆卡，如采用CVV （Check Value Verify）技术，在生成卡磁条信息的同时产生一组校验值，该校验值与每个卡片本身的特性相关联，从而达到复制无效的功能。虽然采取了多种措施，但磁条卡本身固有的缺陷己严重威胁到客户的利益。针对上述银行网络安全问题，我们可以利用人脸识别技术防范网络风险。人脸识别技术就是通过图像采集设备捕捉人的脸部区域，然后把捕捉到的人脸和数据库中的人脸进行匹配，从而完成身份识别的任务。利用人脸识别技术准确认定持卡人的真实身份，确保持卡人的资金安全。另外，还可以通过人脸识别技术进一步锁定不法分子，有利于公安机关快速破案。
3.3 人脸识别技术在治理假钞方面的应用
目前，我国商业银行在自助设备方面存在的主要问题：一是部分自助设备安装没有达到要求。商业银行的部分自助设备安装没有按照公安部门的要求对设备进行与地面加固连接；有的电气环境没有达到要求：有的没有设置110连动报警或者没有可视监控报警，有的监控录象不够清晰，监控录象保存时间没有达到规定要求等，另外设备人为破坏现象严重等。二是自助设备端软件设计缺陷。特别是某些国产设备软件设计不够合理，软件变更随意性大，存在漏洞，造成错帐可能性比较大。三是银行的ATM机中没有假钞鉴别设备。由于我国商业银行在自助设备方面存在的问题，目前，假钞层出不穷。由于银行的ATM机中没有假钞鉴别设备，只是清机人员放入现金前做了鉴别，这样措施并不够完善，且容易造成银行与持卡人之间的纠纷。即使是现金存款机（CRS）有假钞鉴别功能，但往往因为假钞识别特征提取的滞后，而被不法分子所利用。不法分子先存入假钞，然后马上在柜台或其他自助设备上提取真钞，以此手段谋取不法利益。
针对上述问题我们利用人脸识别技术锁定不法分子。人脸识别具有自然性和不被察觉性的双重优点。自然性是指该识别方式同人类（甚至其他生物）进行个体识别时所利用的生物特征相同。具体而言，人脸识别是通过观察比较人脸来区分和确认身份的。与语音识别、虹膜识别等相比较，指纹识别、虹膜识别则不具有自然性。指纹识别或者虹膜识别，需要利用电子压力传感器采集指纹，或者利用红外线采集虹膜图像，这些特殊的采集方式很容易被人察觉，从而更有可能被伪装或欺骗。不被察觉的特点对于一种识别方法也很重要，这会使该识别方法不令人反感，并且因为不容易引起人的注意而不容易被欺骗。人脸识别便具有这方面的特点，它完全利用可见光获取人脸图像信息。由此可见，利用人脸识别技术能更准确、更快的锁定不法分子。随着人脸识别技术的不断创新，人脸识别技术的应用领域将会更加广泛。
参考文献：
[1]王伟，张佑生，方芳.人脸检测与识别技术综述[J].合肥工业大学学报（自然科学版）第二十九卷第二期，2006，6.
[2]奕勇.银联网络中的安全技术研究及实现，2007.
[3]王成波.人脸识别技术的研究，2005，6.
第6篇：生物特性识别技术范文
现代的数字密码容易被穷举、盗取信用证书、网络钓鱼等技术手段所窃用。谷歌最近加入一个身份验证技术联盟（FIDO），该联盟旨在开发互联网身份证的新技术取代传统密码，可选用的手段包括生物特征识别、语音识别、脸部识别、NFC技术等等。这种理念代表了密码未来发展的趋势：将密码凭证储存在某种物理介质中，令犯罪者难以得逞。
在未来，一方面指纹识别、面部识别、虹膜识别等应用于安保的技术将普及到日常的消费电子设备上；另一方面，密码将越来越融入身体，从可穿戴设备，到吞入式电子设备，甚至是身体本身都携带密码。
Iphone 5s将集成指纹识别
近日，Iphone 5s的home键被曝光，其没有采用传统的正方形图文设计。
有分析认为，这是为配合在home键集成指纹解锁的功能。去年，苹果以3.56亿美元的价格收购指纹感应器制造商authentec。到此之后，苹果将在下一代iphone中集成指纹识别功能，移动支付的安全性将会很有保障。
凭指纹“备份”钥匙
如果下一代iphone集成指纹识别，将大大普及这项技术。而在美国，还有一家名为keyme的公司用另一种方式普及指纹识别带来的便利。该公司设计了一款机器，可以帮用户备份钥匙的相关数据。万一钥匙丢失、损坏，用户能用指纹作为身份识别的依据，通过验证后，就能利用备份的数据直接复制一把钥匙。
吞进身体里的密码
比可穿戴设备更“随身”的密码可以被吞进肚子里。在5月份，摩托罗拉演示了一个电子药丸人体身份识别的例子。当药丸被服下后，胃酸就会作为电解液来驱动药丸包含的电路中的芯片向外发射信号。整个人体就成了一个密钥。
此时用户就可以拿出智能手机，不必输入任何密码随意使用各种应用。
更进一步的可能性是：吃了药丸之后，你可以发动汽车，可以打开门锁并且无需其他的验证。
用“意念”验证密码
今年4月美国一所学校的研究人员发明了一种新的密码验证方法：用生物传感技术来验证密码。
第7篇：生物特性识别技术范文
关键词：生物传感器；微生物传感器；DNA传感器
中图分类号：TP212 文献识别码：A 文章编号：1001-828X（2016）030-000-01
前言
从1967年乌普迪克研制出第一个生物传感器―葡萄糖传感器开始，生物传感器的发展已经有近50年的历史，已经有了第二代，第三代的技术产品，是生物技术必不可少的一种先进的检测方法与监控的方法。随着社会的发展，生物传感器技术在国民经济中的临床医学、工业控制、环境监测、食品和药物分析等研究中得到了深度的重视、广泛的应用并有美好的未来。
一、生物传感器的组成部分和基本原理
生物传感器主要是由分子识别部分和转换部分组合构成，它的敏感元件是生物活性单元，，转换元件是物理、化学等转换元件。基本原理是利用生物识别元件中的生物材料特异性来识别待检测的物质成分，待测物质经扩散作用进入固定化生物敏感膜层（分子识别部分），经分子识别发生生物学反应而产生的信号被相应的物理或化学换能器（转换部分）转变成可以定量进行处理的电信号，根据电信号的大小和待检测物质之间存在相关性经过z测放大器进行输出得到待测物浓度。是一种高效、科学、准确度高的新型传感器。
二、生物传感器的主要分类
生物传感器的分类方法非常多，包括了从被检测的生命物质，各种生命物质相互的作用，传感器的器件检测的原理等等各个方面，各种分类方式有时候会相互交叉，本文从三个方面来给生物传感器做一个分类，第一是从被测的生命物质本身的特性来看，考虑到敏感物质有酶、微生物、各种细胞组织，传感器可分酶传感器、微生物传感器免疫传感器等。第二从传感器的分子识别部分来看，可以分为生物亲和型传感器和代谢催化型生物传感器等。第三从传感器的转换器的部分可以分为电化学生物传感器、半导体生物传感器、测热测温型生物传感器等。
三、生物传感器在我国的产业现状
因为生物传感器具有成本不高，携带方便这些特点所以具有很大的实际应用价值，本文从医学检验、环境检测和食品发酵工业来描述其在我国的产业现状。
1.医学检验
医学检验是现代医学的一个重要组成部分，传统的检验方法操作过程繁琐，周期长，不能够满足临床医学的需要，而生物传感器为建立快速检验提供了可能，利用生物传感器的高度选择性的生物敏感基元，可以高效快速得检测体液中的各种化学成分，比如乳酸、尿酸、谷氨酸以及很多致癌的物质，在民用中可以为疾病的预防和医生的诊断提供依据，比如使用比较频繁的基因传感器中的DNA传感器可以快速对结核杆菌、艾滋病毒进行快速检测，在各大医院已经普遍推广和使用。由于可以快速测量出细菌和病毒，在军事医学领域也可以防御生化武器的侵袭。
2.环境检测
环保问题我是我国一个引起关注比较重要的领域，环境的保护涉及的方面很多，比如酸雨检测、农药残留检测，水体的安全、大气污染物检测等等，目前有大量的生物传感器被投入到大气和水体污染物的检测中，快速得到检测结果并且能够实施防御和改进的措施。
3.食品发酵工业
在食品发酵工业中，由于大规模的生产，生产过程中对酶的干扰是比较头疼的问题，需要有一种成本低廉，操作简单的设备来测量和消除发酵过程中的的酶的干扰因素，微生物传感器具有不受发酵液混浊程度的限制，成本低廉这些特点，目前已经被广泛的用于发酵工业，主要是在工业过程中原料、代谢物测定，微生物细胞的总量测定这些主要的工业环节中起到了至关重要的作用。除此之外还可以检测食品的营养成分，有害成分，比如检测葡萄糖的含量和亚硫酸的含量。给企业提供了方便也给我们的生活提供了保障。
四、发展前景预测
生物传感器的发展和使用是一个多门学科交叉的模式，是社会发展过程中必不可少的越来越重要的组成部分，渗透到各行各业中，功能更加地全面，更加地微型化和智能化，未来的生物传感器将会代替生物的各种感觉器官，将仿生传感器提高到一个新的层次，并且能够和计算机完美结合，更加科学准确得提供检测结果，使用芯片化技术实现检测的集成化是生物传感器发展的必然趋势，随着固定化技术的完善，生物传感器未来一定会有更大的影响力和社会渗透度并且在国民经济和社会发展中起到更重要的作用。
参考文献：
[1]张先恩.生物传感器.化学工业出版社出版.
第8篇：生物特性识别技术范文
【关键词】结构健康监测 损伤识别 振动特性 模型修正
一、基于振动的结构损伤识别方法
结构损伤识别技术可分为静态识别方法和基于振动的整体识别方法。静态识别方法是通过静态测量数据对结构损伤进行识别,而基于振动的识别方法则是运用结构的振动特性对损伤进行识别。静态识别方法识别结果较为可靠和稳定,但试验时间长、现场工作量大,无法做到实时监控;此外当受损结构在特定荷载作用下变形几乎未受影响时,很难获得理想的识别结果。而基于振动的结构损伤识别方法应用的条件限制少,效率高,但结构响应信号易受噪声的影响,准确性有待于提高。
结构的损伤识别可分为四个水平:(l)判断结构是否损伤。(2)确定结构的损伤位置。(3)定量结构损伤的程度。(4)预测结构的剩余寿命。
1.基于损伤指标直接比较的损伤识别方法
结构损伤引起结构动力特性变化,只要能找到某些反映结构动力特性变化的量,即损伤指标,直接对比其在损伤前后的变化情况即可达到识别损伤的目的。目前,已经提出了频率、振型、曲率模态、应变模态、模态应变能等各种损伤指标。
最常用的指标是结构的频率。频率属于系统全局量,局部损伤也可以反映到频率的改变上,但是使用频率作为损伤指标也有其局限性。第一,结构不同部位的损伤可能造成相近的频率变化,使其不能反映空间结构变化信息。第二,结构频率的变化对于结构损伤,尤其是早期的低水平损伤很不敏感。相对频率而言,模态振型的变化对损伤较为敏感,早期的大多数方法是基于直接比较模态振型。相对于位移模态,应变模态对结构损伤较为敏感。由位移到应变是微分过程,位移的微小改变将被放大,从而导致应变参数的显著变化。再者,应变在实际工程中容易测得。目前,利用应变模态进行损伤识别还停留在实验研究阶段,很少见应用于工程实际。还有几个问题急需解决:(1)结构损伤是局部的,在损伤部位出现应力集中现象。只有将应变片贴于损伤区域附近,才能有效捕捉到,这一点很难执行。(2)应变测量系统受环境影响较大,同时易产生蠕变、老化,这将影响应变片在构件上长期检测的可靠性。
2.基于模型修正的损伤识别方法
模型修正方法的提出是为了建立更准确的有限元模型,结构的有限元模型和实际结构存在误差,必须根据实验模态分析的结果对有限元模型进行修正。基于模型修正的损伤识别方法的原理是通过测量结果反向识别结构刚度、质量、阻尼及荷载变化,从而识别损伤,其本质是一个约束优化问题。模型修正方法有最优矩阵修正法、灵敏度法和特征结构配置法和混合法等。
结构损伤识别的最优矩阵修正法、灵敏度法和特征结构配置法都在某些方面存在不足,因此,一些学者尝试将这些方法结合起来或将这些方法与其他方法结合起来使用,以提高算法的计算效率和准确程度。
二、智能损伤识别方法
随着计算技术、数据处理技术和信号处理技术的快速发展,为研究者提供了更多的解决损伤识别问题的思路和方法,尽管这些理论在损伤识别领域的研究刚刚展开,但这些方法具有各自独特的优点,它们的应用为解决结构损伤识别提供了一些新的解决途径。
1.神经网络
人工神经网络是对人脑功能的简化、抽象和模拟后演变出来的抽象数学模型。它具有集体运算的能力、自适应的学习能力和很强的容错性、鲁棒性,能进行联系、综合和推广,并且具有很强的非线性映射能力。基于神经网络的损伤识别方法通过不断迭代的训练算法来使数据和神经网络之间的误差准则得以满足。神经网络在损伤识别中的基本思路是:首先用无损伤系统的振动测量数据来训练网络,用适当的学习方法确定网络的参数;然后将系统的输入数据送入网络,网络就有对应的输出。因此,应用神经网络检测损伤的逻辑思想非常简单,只要合适地选择一种测试量,系统和网络输出的差异对损伤是灵敏的,它并不涉及原来的系统是线性的还是非线性的。
2.遗传算法
遗传算法的发展是生命科学与工程科学相互交叉的结果,和神经网络一样是人工智能发展的成果,它启迪于生物的进化过程,其本身是一种高效并行优化搜索方法,追求搜索全局最优解。遗传算法应用于损伤识别分析,比传统的优化方法有优势,能得到与实际损伤位置很接近的识别结果。
三、无模型损伤识别方法
无模型损伤识别方法是通过分析比较直接从振动响应的时程或相应的Fourier谱或其他变换得到的特征量,从而识别损伤的方法。该方法已被成功应用于检测旋转机械损伤的存在、位置、类型以及程度。对于桥梁、大跨空间结构、海洋平台等大型土木工程结构,不依赖模型的仅基于环境激励下振动响应数据的损伤识别方法是非常吸引人的,也非常适合用于结构健康监测系统中的自动损伤识别。
1.频域方法
常用的频域分析方法有Fourier谱分析、多谱分析、倒谱分析等。
2.时域方法
常用的时域方法一般采用直接基于信号的无监督学习或建立利用ARMA类模型进行结构损伤识别。
3.基于小波分析的损伤识别方法
传统的傅里叶变换属于一种纯频域的分析方法,其反映的是整个信号全部时间下的整体频域特征,而不能提供任何局部时间段上的频率信息,即无时域分辨能力。而小波变换在时域、频域都具有表征信号局部特征的能力,基于小波变换的小波分析利用一个可伸缩和平移的可变视窗,能够聚焦到信号的任意细节进行时频域处理,既可看到信号的全貌又可分析信号的细节,并且可以保留数据的瞬时特性。基于小波变换的方法,根据小波变换所起的作用不同,可分为如下几类:基于小波奇异性检测的方法、基于损伤前后小波变换系数变化的方法、基于小波变换和弹性波传播理论的方法和基于小波包变换的方法。
四、总结
第9篇：生物特性识别技术范文
关键词：用户认知 DNA识别 产品设计 特征设计
基金项目：河北省教育厅人文社科指导项目 项目编号：SZ128009
在世界经济出现不稳定的大环境下，产品的销售量就决定了区域性的经济发展，在我国有些沿海地区的小企业受到经济环境的冲击较为明显，从以往单一接单，完成任务的工厂模式，一下就变成了无单可接的情况，不仅是市场竞争的激烈，也是在这些小企业当中没有自身品牌的特点，因此，在企业的长期发展中，树立正确、良好的品牌价值是十分重要的，同时品牌的价值还需要得到用户的广泛识别。
一.用户认知的产品DNA识别的重要性
DNA概念是生物学中遗传的定义，引用在商品营销学中就是对于企业中生产商品识别特征方面的延续性。从生物学的角度来看，DNA是生物染色体中的一部分，也是基因图中最为主要的物质成分。在生物的遗传当中有着连接生物本质特性的功能，也是遗传中信息。在企业产品设计生产中，每一系列或是每一年代的产品之间都是有一定的连带关系，这与DNA的遗传方式较为相似，因此在产品的延续上也可以用DNA来进行解释。用这样的方式使得用户在众多商品中对于有很强特征的商品有较高的识别度，也就是我们通常情况下将的认知程度。这也是企业在发展中要面临的很大问题，提高商品的识别度也是增加产品竞争力，改善商品形象最为有利的营销行为。
在现代的很多企业当中，对于产品的设计多是讲究创新，没有按照企业大发展理念进行。社会中发展的趋势和容易对于厂家造成影响。设计师也会完全按照消费者的想法来设计出商品，这就导致在市场当中，品牌越来越多，种类越来越少，人们的选择性降低，同时商品的认同度也就大大降低。使得很多企业因此无法经营，更不能说有更好的传承。因此，良好的品牌效应是企业未来发展的目标，良好的产品自身价值会比企业短期的受益更为有价值。消费者在众多商品中会选择信赖度高，被人们所广泛推崇的产品，也会表现出强烈的识别度，拥有核心设计价值的品牌企业就能在长期的市场份额中占据很大的比例，因此，有良好的企业产品DNA设计与用户的高认知识别有着如此重要的作用。
二.产品DNA的设计理念
产品的设计需要在一定的周期内进行，一个企业需要在一个时间段过后重新对于产品进行设计或是改良，这也是对于企业发展最为基本的环节。在企业相同品牌设计当中，产品的功能和视觉形象会在长期的过程中出现重复，但是这种重复往往就是企业所流传下来的设计理念，不同的样品之间虽然样式不同，但是都是秉承一样的设计理念，消费者可以从很多类型的商品当中认识到该企业不同其他的设计概念，这也是设计师在长期设计中和用户之间的一种互动，在品牌的效应当中，来用设计的相同语言进行交流。
产品DNA是企业发展中的重要知道思想，当企业中产品分特征发生很大的变化时，一直传承下来的设计理念不能有任何的改变。也就是产品的设计理念风格不发生本质上的改变。这就是产品DNA在产品中的遗传所需的介质，产品自身的识别特征就会以不同的形态在产品中储备起来。因此，产品DNA的设计理念要在不同的元素当中保持稳定性，这才是企业品牌长期的发展中最为主要的部分。在企业商品的生产中，需要建立合理的产品DNA，就是要树立企业独有的特征。在此之中，用户认知的产品识别特征包含了内部认知的和外部的识别。内部的认知是对产品的内在含义有一定的了解，包括对于产品的使用功能和操作方式，对于品质和模式上有很多的认识。而外部的识别包括产品的外部形态、色彩，结构样式等，用于产品最为直观的认识。
三.产品DNA设计的具体实例
在众多发展较为成功的企业当中，根据市场调查中可以看出，具有良好的产品认知识别度的产品大多有很高的销量，同时企业也会受这些商品销量上升的影响而更好的发展。早这些成功企业当中，我们以APPLE 公司设计的产品作为案例来进行分析研究，对产品DNA的识别方式进行详细的说明。在苹果公司中，将成功产品的视觉特征元素完整进行复制在其他不同品类的产品中，形成相似性的视觉特征，完成产品整体形象的标准化，其中 iPod 是绝对的经典。在第一代产品成功的基础上，继续开发了新的一系列产品，成为促进再购买及饰品消费的 APPLE 公司 iPod 系列。iPod 在品牌与产品推广上精心策划，成功的将 iPod简约的圆角矩形与圆形线条塑造成了时尚的代名词，这就是 iPod 的识别特征。其后相继推出的 U2、SHUFFLE、NANO 等系列产品几乎完全复制了这一造型语言，再结合 iPod在产品材质、色彩中纯粹的表现力。
APPLE 公司产品的特征：
（1）设计哲学的一贯性：“不同凡响”设计新的文化关键词，以使用者为中心的设计出发点，设计出功能强大，品质超群的产品。
（2）有机形态的设计：摆脱了类似箱子形状的一般电脑等产品形态的有机形态。
（3）强调简单化的设计：简洁光滑的外观，把线和形态最小化，成为一贯性的设计战略——“最少限度的设计”。
四.用户认知的产品DNA识别研究
4.1产品 DNA 的提取
研究企业产品 DNA 的内容，其中最重要的就是产品 DNA 的提取，对于产品设计、企业产品品牌规划都是有着不可估量的意义。企业产品 DNA 的提取可以从宏观和微观两个方面出发：宏观来看，从市场研究、企业文化、品牌、产品开发、心理学、视觉识别特征等方面出发，提取出符合企业自身发展的设计 DNA 的外在和内在特征，用以指导产品家族化的开发设计；微观方面，从产品语意学角度出发，找出构成产品 DNA 的继承和创新的设计元素，经过各个方面因素的推敲，把这些适合的，也可以说，能够代表企业特征的元素，运用到产品家族每一代的产品当中去。
4.2产品 DNA 的编码
上面提取出来了可以代表企业特征的元素，也就是企业产品 DNA，那么下一步就是对 DNA 元素进行编码，这一步也是至关重要的。编码的目的，是通过产品 DNA 之间的不同组合形成有些细微差别的产品，主要研究企业产品的特性与消费者的认知特性是否能接轨，产生共识，进而形成多样化。
五.结束语
在产品设计当中，每一个产品的形态，甚至每个结构的设计都需要在核心的部位来作为产品DNA进行设计，将不同的设计元素融入在不同的产品当中，将产品的独特性，形成具体的连续性来表现出来，让不同的设计形成不可复制的特性。对于一些高端的产品中，要对产品的外观元素形成强烈的识别感，让产品的DNA特性更加的显现。
参考文献
[1] 宁绍强.产品形象的内涵及对企业经济创新发展的作用[J].广西桂林电子工业学报，2007，29（12）：111-112
[2] 雷华平.在品牌战略中导入工业设计的必要性[M].电子工业学报.2005，10（12）：122-124
[3] 穆荣兵.产品形象设计及评价系统研究[J].广西桂林电子工业学报，2000，29（16）：123-126
