Pixel 4 Face Unlock vs. Apple Face ID: hoe ze verschillen en hoe die van Google misschien beter zijn

Welkom in het tijdperk van Soli. Google heeft liet ons zien hoe de Soli Sensor een paar leuke trucs zal doen in de Pixel 4, en terwijl je als een Jedi met je hand zwaait om te veranderen welk nummer wordt afgespeeld, spreekt het voor zich (en eerlijk gezegd, niet dat opwindend), is het gebruik ervan in combinatie met speciale hardware om je telefoon met je gezicht te ontgrendelen iets dat we niet hebben gezien voordat.

Dit is niet de gezichtsontgrendeling die u gewend bent te zien.

Gezichtsontgrendeling is iets dat we eerder hebben gezien. Eerste debuut op Android 4.0 Ice Cream Sandwich met de Galaxy Nexus, het gebruik van de selfiecamera van je telefoon - of, in nieuwere versies, infraroodcamera's - om je telefoon te ontgrendelen is een ongelooflijke ervaring. Het is ook redelijk snel, gemakkelijk te gebruiken en totdat Apple Face ID ontwikkelde op de iPhone X, extreem onzeker. Gezichtsontgrendeling die alleen een camera gebruikt om gegevens op een tweedimensionaal vlak vast te leggen, is gemakkelijk voor de gek te houden met een foto. Dat maakte het meer een gemaksfunctie, waarvan zelfs Google zei dat deze niet mag worden gebruikt als u waarde hecht aan beveiliging.

Ik heb eerder geschreven over de technologie achter Face ID; diezelfde woorden zijn van toepassing op de implementatie van Google op de Pixel 4. Dat is niet verrassend, want het is een gevestigde technologie die van vrijwel alles een 3D-afbeelding in kaart kan brengen en opnieuw kan creëren. De enige hoeveelheid vastgelegde details wordt alleen beperkt door hoe lang u op de resultaten wilt wachten; hoe meer gegevens er worden vastgelegd en hoe meer tijd er wordt toegestaan ​​om deze te verwerken, hoe beter en grondiger de resultaten kunnen zijn. Maar de meeste mensen willen niet zo lang wachten om hun telefoon te ontgrendelen, daarom moeten bedrijven een compromis sluiten tussen snelheid en veiligheid.

Een snelle opfriscursus over hoe Face ID werkt: met behulp van een speciale LED die uw gezicht 'wast' in infrarood en nabij-infrarood licht, samen met een speciaal onderdeel dat een matrix van contrasterende IR "stippen" op je gezicht projecteert, camera's verzamelen alles ervoor en bouwen een 3D kaart. Deze kaart wordt vervolgens omgezet in een speciaal token op basis van de aanwezige vormen (meestal een gezicht of een deel ervan) en het token wordt gebruikt om te controleren op de gegevens die zijn opgeslagen in een beveiligd element in de telefoon. Als de twee handtekeningen overeenkomen, wordt de telefoon ontgrendeld.

Dat betekent dat het token meer kan doen dan je telefoon ontgrendelen. Apple heeft Face ID geïntegreerd om de vingerafdruksensor te vervangen, en Google zegt dat de gezichtstoewijzing van de Pixel 4 je ook indien nodig kan verifiëren. Tot nu toe lijken Face ID en de gezichtsontgrendeling van Google, zoals te zien op de Pixel 4, vrijwel hetzelfde dier. Maar een snelle blik op de hardware, en we zien dat Google veel meer in die rand heeft geïntegreerd - en dat is allemaal te danken aan de Soli-sensor.

Hoe Soli werkt

Zeggen dat de Soli-sensor nauw geïntegreerd is met gezichtsontgrendeling en gebarenherkenning is niet alleen speculatie. Google maakt heel duidelijk dat de twee niet van elkaar gescheiden zijn, de Soli-chip is een belangrijk onderdeel van het hele systeem. Van de blogpost:

Het ontgrendelen van uw telefoon moet gemakkelijk, snel en veilig zijn. Uw apparaat zou u - en alleen u - zonder gedoe moeten kunnen herkennen. Gezichtsontgrendeling is misschien een bekende functie voor smartphones, maar we ontwikkelen het anders.

Bij andere telefoons moet je het apparaat helemaal optillen, op een bepaalde manier poseren, wachten tot het ontgrendeld is en vervolgens swipen om naar het startscherm te gaan. Pixel 4 doet dat allemaal op een veel meer gestroomlijnde manier. Terwijl u naar Pixel 4 reikt, schakelt Soli proactief de sensoren voor gezichtsontgrendeling in om te herkennen dat u uw telefoon misschien wilt ontgrendelen. Als de sensoren en algoritmen voor ontgrendelen via gezichtsherkenning u herkennen, wordt de telefoon in één beweging geopend terwijl u deze oppakt. Beter nog, gezichtsontgrendeling werkt in bijna elke richting, zelfs als u het ondersteboven houdt, en u kunt het ook gebruiken voor veilige betalingen en app-authenticatie.

Dit werkt vanwege wat Soli is: een kleine en energiezuinige RADAR-transceiver met een zeer fijne resolutie. Dat betekent dat het iets kan detecteren dat beweegt en zeer fijne details in realtime kan opmerken, in plaats van iets dat erg snel is met minder details.

ik heb gezien Soli in actie en het kan gemakkelijk en betrouwbaar detecteren de geringste tik van een vinger, of de beweging van vingers die doen alsof ze aan een miniatuurwieltje of knop draaien. Hoewel dit gecontroleerde demo's waren onder de allerbeste omstandigheden, zou het gemakkelijk moeten zijn om een ​​bewegende telefoon op te merken die het gezicht nadert. Daar heb je geen fijne resolutie voor nodig en een simpele naderingssensor doet iets soortgelijks.

Een ander groot verschil tussen de implementatie van 3D-gezichtsherkenning door Apple en Google is dat Google twee IR-camera's met gezichtsontgrendeling gebruikt. Deze camera's lezen de geprojecteerde IR-matrix en veranderen de contouren en curven in een veilig token. Apple gebruikt slechts één van deze camera's in Face ID. Hier kunnen verschillende redenen voor zijn: Apple gebruikt betere onderdelen, Google bouwt een stereo afbeelding, of misschien is een tweede sensor nodig, zodat de telefoon kan werken wanneer deze 180 graden wordt gedraaid hoofd. Waarschijnlijk zijn al deze drie dingen waar. Het lost ook het probleem op van het ontgrendelen van de telefoon terwijl deze op een tafel zit, iets waar Face ID nog steeds mee worstelt.

Als twee camera's met gezichtsontgrendeling informatie verzamelen, wordt het systeem sneller en betrouwbaarder.

Google noemt deze "IR-camera's met gezichtsontgrendeling", maar ze worden ook gebruikt voor bewegingsherkenning die de Pixel 4 ondersteunt. Om alles wat er voor de telefoon gebeurt te dekken, is het logisch om aan elke kant een camera te hebben. U zult nooit perfect uitgelijnd kunnen zijn in het voorste dode punt van een camera op uw telefoon wanneer u met uw hand zwaait om een ​​actie uit te voeren. Een enkele infraroodcamera kan de meeste van uw bewegingen opvangen, ongeacht hoe ver ze van het centrum verwijderd zijn, maar het toevoegen van een tweede camera kan veel doen om het systeem betrouwbaarder te maken. En tenzij het betrouwbaar is, is Motion Sense van Google niets meer dan een gimmick.

Hetzelfde geldt voor gezichtsontgrendeling, met name alle 'slimme' algoritmen die Google heeft gewerkt om gelaatstrekken beter te herkennen. Twee camera's kunnen een stereoscopische weergave van een gezichtskaart maken en veel meer gegevens verzamelen, of ze kunnen werken met elkaar om te controleren op nauwkeurigheid, waardoor gezichtsontgrendeling sneller en minder goed mogelijk is voor de gek houden. Het hebben van twee camera's betekent ook dat wanneer het systeem naar je gezicht gaat "zoeken" om te zien of het zich moet voorbereiden om te ontgrendelen, kan het zo veel eerder doen, omdat het niet hoeft te wachten tot je gezicht dichter bij het midden is.

Eindelijk, omdat de technologie voldoende volwassen is geworden om zijn weg te vinden naar een klein batterij-aangedreven apparaat zoals een telefoon, de kans is groot dat deze "IR-camera's met ontgrendeling via gezichtsherkenning" niet zo duur zijn als die van Apple voor de iPhone X. Een goedkopere sensor die niet zo snel kan werken of een lagere resolutie heeft, is prima als je een tweede aan de mix toevoegt.

Motion Sense

Google zegt dat de nieuwe Motion Sense-functie van de Pixel 4 in staat zal zijn 'nummers over te slaan, alarmen op snooze te zetten en de telefoon stil te zetten roept, gewoon door met je hand te zwaaien ", Toegegeven, dat is best gaaf, maar het herkennen van een zwaaiende hand is niet iets wat we niet hebben gezien voordat.

Naast de LG G8 kunnen we teruggaan naar de Moto X om handgebaren in actie te zien. Met behulp van een set sensoren die aan de voorkant van de telefoon waren geplaatst, werd een simpele golf van de hebben herkend, zelfs als het scherm was uitgeschakeld. Google's ATAP (Advanced Technology and Projects) team is geboren bij Motorola en is verantwoordelijk voor Motion Sense, dus ze hebben hier ervaring.

Motion Sense zal de hardware in de Pixel 4 niet volledig gebruiken, omdat het niet nodig is om elke keer een driedimensionale kaart van je hand te tekenen als je hem wilt gebruiken. Maar het zal de Soli-chip en enkele slimme algoritmen gebruiken. Dat betekent dat wat we tot nu toe van Google hebben gezien, waarschijnlijk nog maar het begin is.

Met echte RADAR tot in de kleinste details om zeer ingewikkelde bewegingen te detecteren, is de enige beperkende factor van Motion Sense het verwerken van de informatie die het verzamelt. Zodra algoritmen andere gebaren nauwkeurig kunnen identificeren, verwacht ik dat Google ze inbouwt Android op een bepaald niveau en hopelijk een API openen zodat externe ontwikkelaars gegevens van de Soli kunnen krijgen Sensor.

Hoe nauwkeurig Motion Sense zal zijn en hoe vaak het een "vals positief" ziet waarbij een fladderend gordijn of uw kat een gebaar activeert, valt nog te bezien. Zoals bij elke gezichtsherkenning, kunt u hobbels op de weg verwachten.

Maar zal het zuigen?

Waarschijnlijk niet. Maar het hangt allemaal af van wat u verwacht.

De huidige oplossingen voor gezichtsontgrendeling op Android zijn meestal afhankelijk van de camera aan de voorzijde, die alleen een 2D-afbeelding vastlegt. Het is snel maar ook gemakkelijk voor de gek te houden, en daarom laat Google apparaatfabrikanten het niet gebruiken als een manier om dingen te betalen of iets anders te doen dan je telefoon ontgrendelen. Andere oplossingen, zoals Samsung's inmiddels ter ziele gegane irisscanner of Huawei's ruimtelijke kaartoplossing op de Mate 20 Pro zijn vergelijkbaar met Face ID en de aankomende oplossing van Google, omdat ze aanzienlijk meer zijn veilig.

Ze matchen niet alleen je gezicht met een bekend beeld - ze maken en lezen een ruimtelijke kaart.

Alles wat nieuw is, doorloopt een fase waarin het waardeloos is.

Dat betekent dat het "beeld" veel meer doet dan zeggen: "Hé, dit is Jerry. Ga je gang en ontgrendel zijn telefoon, "wanneer hij mijn gezicht of een foto van mijn gezicht ziet. Gemoduleerde acquisitie van ruimtelijke vervormingskaarten - een technische term die betekent "alle hobbels, curven en lijnen van een ding bekijken en alle gegevens over wat je ziet opslaan" - kost tijd. Het vergelijken van de verzamelde gegevens met een bekende goede steekproef kost ook tijd. Het is ook een orde van grootte veiliger dan het bekijken en ontleden van de foto van een gezicht.

Net als Face ID in het begin, zullen er hobbels op de weg zijn. Google probeert een van hen af ​​te weren door gezichtsscans van mensen op straat te verzamelen, omdat dit soort technologie het moeilijk heeft met mensen van kleur. Dat is iets dat een AI kan leren omzeilen, en hopelijk helpt Google om al die gezichten te scannen om dit redelijk snel te laten gebeuren. Andere problemen zijn omgevingslicht, detectie van cosmetische veranderingen zoals geplukte wenkbrauwen of het scheren van je snor en last but not least een bril. Al deze problemen zijn "gemakkelijk" op te lossen, maar dan moeten de fixes worden uitgevoerd op een manier die het systeem niet minder veilig maakt.

Deze technologie is niet zo moeilijk, en net als Face ID op de iPhone zal het binnenkort een tweede natuur worden.

Mijn voorspelling is dat Reddit zal exploderen met hoe slecht gezichtsontgrendeling op de Pixel 4 ongeveer een week na de telefoon komt in de handen van mensen en laat het langzaam sudderen terwijl deze problemen worden aangepakt in softwarepatches. Zodra algoritmen zijn afgestemd en sensoren zijn ingebeld, kunnen andere fabrikanten kijken of ze de technologie in hun eigen Android-modellen integreren.

In het begin kan het slecht zijn. Alle technologie is. Maar beveiligde gezichtskartering heeft een solide achtergrond en wordt elke dag door talloze andere bedrijven voor veel andere doeleinden gebruikt. Het is geen onoverkomelijk probleem om het af te stemmen op een handheld-apparaat met beperkt vermogen dat je gezicht leest.