Pixel 4 Face Unlock vs. Apple Face ID: czym się różnią i jak Google może być lepsze

Witamy w wieku Soli. Google ma pokazał nam jak czujnik Soli wykona kilka zgrabnych sztuczek w Pixel 4i podczas machania ręką jak Jedi, aby zmienić graną piosenkę, jest dość oczywiste (i szczerze mówiąc, nie to ekscytujące), używanie go w połączeniu z dedykowanym sprzętem do odblokowywania telefonu za pomocą twarzy jest czymś, czego nie widzieliśmy przed.

To nie jest odblokowywanie twarzy, do którego przywykłeś.

Jednak odblokowanie twarzy jest coś, co widzieliśmy wcześniej. Po raz pierwszy debiut na Androidzie 4.0 Ice Cream Sandwich z Galaxy Nexus, przy użyciu aparatu do selfie w telefonie - lub, w nowszych wersjach, kamer na podczerwień - do odblokowania telefonu to niesamowite przeżycie. Jest również dość szybki, łatwy w użyciu i dopóki Apple nie opracuje Face ID w iPhone X, wyjątkowo niepewne. Rozpoznawanie twarzy, które wykorzystuje tylko aparat do przechwytywania danych na dwuwymiarowej płaszczyźnie, jest łatwe do oszukania dzięki zdjęciu. To sprawiło, że jest to bardziej wygodna funkcja, której nawet Google powiedział, że nie powinna być używana, jeśli cenisz bezpieczeństwo.

Mam napisane wcześniej o technologii, która napędza Face ID; te same słowa odnoszą się do implementacji Google na Pixelu 4. Nie jest to zaskakujące, ponieważ jest to dobrze ugruntowana technologia, która może mapować i odtwarzać trójwymiarowy obraz praktycznie wszystkiego. Jedyna ilość przechwyconych szczegółów jest ograniczona jedynie tym, jak długo chcesz czekać na wyniki; im więcej przechwyconych danych i więcej czasu na ich przetworzenie, tym lepsze i dokładniejsze mogą być wyniki. Ale większość ludzi nie chce czekać tak długo, aby odblokować swoje telefony, dlatego firmy muszą iść na kompromis między szybkością a bezpieczeństwem.

Szybkie przypomnienie, jak działa Face ID: użycie specjalnej diody LED, która „myje” twarz w świetle podczerwonym i bliskiej podczerwieni, a także specjalny komponent, który wyświetla matrycę kontrastujących „kropek” podczerwieni na Twojej twarzy, kamery zbierają wszystko przed nią i budują trójwymiarowy mapa. Mapa ta jest następnie konwertowana na specjalny token na podstawie obecnych kształtów (zwykle twarzy lub jej części), a token jest używany do sprawdzania danych przechowywanych w zabezpieczonym elemencie w telefonie. Jeśli oba podpisy są zgodne, telefon odblokowuje się.

Oznacza to, że token może zrobić więcej niż odblokować telefon. Apple zintegrowało Face ID, aby zastąpić czujnik odcisków palców, a Google twierdzi, że mapowanie twarzy z Pixela 4 będzie również w stanie uwierzytelnić Cię w razie potrzeby. Jak dotąd Face ID i odblokowywanie twarzy Google, jak widać na Pixelu 4, wydają się być bardzo tym samym zwierzęciem. Szybkie spojrzenie na sprzęt i widzimy, że Google zintegrowało znacznie więcej z tą ramką - i to wszystko dzięki uprzejmości Soli Sensor.

Jak działa Soli

Mówienie, że czujnik Soli jest ściśle zintegrowany z odblokowywaniem twarzy i rozpoznawaniem gestów, to nie tylko spekulacje. Google jasno mówi, że te dwa elementy nie są oddzielne, chip Soli jest głównym elementem całego systemu. Z post na blogu:

Odblokowywanie telefonu powinno być łatwe, szybkie i bezpieczne. Twoje urządzenie powinno być w stanie rozpoznać Ciebie - i tylko Ciebie - bez żadnych problemów. Odblokowywanie twarzy może być znaną funkcją smartfonów, ale pracujemy nad tym inaczej.

Inne telefony wymagają podniesienia urządzenia do góry, ułożenia się w określony sposób, odczekania, aż się odblokuje, a następnie przesuń palcem, aby przejść do ekranu głównego. Pixel 4 robi to wszystko w znacznie bardziej usprawniony sposób. Gdy sięgasz po Pixela 4, Soli aktywnie włącza czujniki rozpoznawania twarzy, rozpoznając, że możesz chcieć odblokować telefon. Jeśli czujniki i algorytmy rozpoznawania twarzy rozpoznają Cię, telefon otworzy się, gdy go podniesiesz, a wszystko to jednym ruchem. Co więcej, rozpoznawanie twarzy działa prawie w każdej orientacji - nawet jeśli trzymasz ją do góry nogami - i możesz jej również używać do bezpiecznych płatności i uwierzytelniania aplikacji.

To działa z powodu tego, czym jest Soli - małym i energooszczędnym transceiverem RADAR o bardzo wysokiej rozdzielczości. Oznacza to, że może wykryć rzecz, która się porusza i zauważyć bardzo drobne szczegóły w czasie rzeczywistym, zamiast być w stanie wykryć rzecz, która jest bardzo szybka i ma mniej szczegółów.

widziałem Soli w akcji i może łatwo i niezawodnie wykryć najmniejsze stukanie palcem lub ruch palców zachowujących się tak, jakby obracały miniaturową tarczę lub pokrętło. Chociaż były to kontrolowane dema w najlepszych warunkach, zauważenie poruszającego się telefonu zbliżającego się do twarzy powinno być łatwe do zdjęcia. Nie potrzebujesz do tego wysokiej rozdzielczości, a zwykły czujnik zbliżeniowy robi coś podobnego.

Inną dużą różnicą między implementacją rozpoznawania twarzy 3D przez Apple i Google jest to, że Google używa dwóch kamer IR z funkcją rozpoznawania twarzy. Kamery te odczytują rzutowaną matrycę IR i zamieniają kontury i krzywe w bezpieczny token. Apple używa tylko jednej z tych kamer w Face ID. Przyczyn może być kilka: Apple używa lepszych części, Google buduje zestaw stereo obraz, a może potrzebny jest drugi czujnik, aby telefon mógł pracować po obróceniu go o 180 stopni głowa. Prawdopodobnie wszystkie te trzy rzeczy są prawdziwe. Rozwiązuje również problem odblokowywania telefonu, gdy siedzi on na stole, z czym wciąż walczy Face ID.

Posiadanie dwóch kamer do odblokowywania twarzy zbierających informacje sprawi, że system będzie szybszy i bardziej niezawodny.

Google nazywa te „kamery IR z funkcją rozpoznawania twarzy”, ale są one również używane do rozpoznawania ruchu obsługiwanego przez Pixel 4. Aby zakryć wszystko, co dzieje się przed telefonem, posiadanie aparatu z każdej strony ma sens. Nigdy nie będziesz w stanie znaleźć się idealnie w przednim martwym środku aparatu w telefonie, gdy machasz ręką, aby wykonać jakąś czynność. Pojedyncza kamera na podczerwień jest w stanie wychwycić większość Twoich ruchów, bez względu na to, jak daleko od środka się znajdują, ale dodanie sekundy może wiele zdziałać, aby system był bardziej niezawodny. I jeśli nie jest niezawodny, Motion Sense Google jest niczym więcej niż sztuczką.

To samo dotyczy odblokowywania twarzy, zwłaszcza wszelkich „inteligentnych” algorytmów, które Google pracuje nad lepszym rozpoznawaniem rysów twarzy. Dwie kamery mogą wykonywać stereoskopowy widok mapy twarzy i zbierać znacznie więcej danych lub mogą działać ze sobą, aby dwukrotnie sprawdzić dokładność, dzięki czemu odblokowywanie twarzy będzie szybsze i trudniejsze oszukany. Posiadanie dwóch kamer oznacza również, że gdy system zacznie „szukać” Twojej twarzy, aby sprawdzić, czy powinna się przygotować aby odblokować, może to zrobić znacznie wcześniej, ponieważ nie musi czekać, aż Twoja twarz znajdzie się bliżej środka.

Wreszcie, ponieważ technologia dojrzała na tyle, że trafia do małego urządzenia zasilanego z baterii, takiego jak telefon, istnieje duża szansa, że ​​te „kamery na podczerwień z funkcją rozpoznawania twarzy” nie są tak drogie, jak te, które Apple kupił dla iPhone'a X. Tańszy czujnik, który nie może działać tak szybko lub ma niższą rozdzielczość, jest idealny, jeśli dodajesz drugi do miksu.

Motion Sense

Google twierdzi, że nowa funkcja Motion Sense w Pixelu 4 będzie mogła „pomijać utwory, usypiać alarmy i wyciszać telefon dzwoni, po prostu machając ręką ”, co prawda, to całkiem fajne, ale rozpoznawanie machającej ręki nie jest czymś, czego nie widzieliśmy przed.

Oprócz LG G8 możemy wrócić do Moto X, aby zobaczyć gesty dłoni w akcji. Korzystając z zestawu czujników umieszczonych w przedniej części telefonu, proste machnięcie ręką zostało rozpoznane nawet przy wyłączonym ekranie. ATAP Google Zespół (Advanced Technology and Projects) narodził się w firmie Motorola i jest odpowiedzialny za Motion Sense, więc mają tutaj doświadczenie.

Motion Sense nie będzie w pełni wykorzystywać sprzętu w Pixelu 4, ponieważ nie ma potrzeby rysowania trójwymiarowej mapy dłoni za każdym razem, gdy chcesz z niej skorzystać. Ale będzie używać chipa Soli i kilku inteligentnych algorytmów. Oznacza to, że to, co widzieliśmy do tej pory od Google, to prawdopodobnie dopiero początek.

W przypadku rzeczywistego RADARU z drobnymi szczegółami, który wykrywa bardzo skomplikowany ruch, jedynym czynnikiem ograniczającym Motion Sense będzie przetrawienie zebranych informacji. Gdy algorytmy będą w stanie dokładnie zidentyfikować inne gesty, spodziewam się, że Google je wbuduje Android na pewnym poziomie i mam nadzieję, że otworzy interfejs API, aby programiści zewnętrzni mogli uzyskać dane z Soli Czujnik.

Jak dokładny będzie Motion Sense i jak często dostrzega „fałszywie pozytywny” sygnał, w którym trzepocząca zasłona lub kot wyzwala gest, to się okaże. Jak w przypadku każdego rozpoznawania twarzy, spodziewaj się nierówności na drodze.

Ale czy to będzie do niczego?

Prawdopodobnie nie. Ale wszystko zależy od tego, czego się spodziewasz.

Obecne rozwiązania do odblokowywania twarzy na Androidzie zwykle opierają się na przednim aparacie, który rejestruje tylko obraz 2D. Jest szybki, ale także łatwy do oszukania i dlatego Google nie pozwala producentom urządzeń używać go do płacenia za rzeczy lub robienia czegokolwiek innego niż odblokowywanie telefonu. Inne rozwiązania, takie jak nieistniejący już skaner tęczówki Samsunga lub rozwiązanie mapowania przestrzennego Huawei w sieci Mate 20 Pro są podobne do Face ID i nadchodzącego rozwiązania Google, ponieważ są znacznie więcej bezpieczne.

Nie tylko dopasowują Twoją twarz do znanego obrazu - tworzą i odczytują mapę przestrzenną.

Wszystko, co nowe, przechodzi przez fazę, w której jest do bani.

Oznacza to, że „obraz” robi o wiele więcej niż powiedzenie: „Hej, tu Jerry. Śmiało i odblokuj jego telefon ”, gdy zobaczy moją twarz lub zdjęcie mojej twarzy. Modulowane pozyskiwanie map zniekształceń przestrzennych - termin techniczny oznaczający „sprawdzenie wszystkich nierówności, krzywych i linii rzeczy oraz zapisanie wszystkich danych o tym, co widzisz” - wymaga czasu. Porównanie zebranych danych ze znaną dobrą próbką również wymaga czasu. Jest to również o rząd wielkości bezpieczniejsze niż oglądanie i analizowanie zdjęcia twarzy.

Podobnie jak na początku Face ID, na drodze pojawią się wyboje. Google próbuje odeprzeć jedną z nich, zbierając skany twarzy ludzi na ulicy, ponieważ tego rodzaju technologia ma trudny czas z ludźmi o kolorze. To jest coś, co sztuczna inteligencja może nauczyć się obejść, i miejmy nadzieję, że skanowanie wszystkich tych twarzy przez Google pomoże sprawić, że stanie się to dość szybko. Inne kwestie to oświetlenie otoczenia, wykrywanie zmian kosmetycznych, takich jak wyrywanie brwi lub golenie wąsów, a także okulary. Wszystkie te problemy można „łatwo” rozwiązać, ale poprawki należy wprowadzić w taki sposób, aby system nie był mniej bezpieczny.

Ta technologia nie jest taka trudna i podobnie jak Face ID na iPhonie, wkrótce stanie się drugą naturą.

Moje przewidywania są takie, że Reddit eksploduje z tym, jak złe odblokowanie twarzy na Pixelu 4 jest około tygodnia po telefon trafia w ręce ludzi, a następnie powoli uspokaja się, gdy te problemy są rozwiązywane w łatkach oprogramowania. Po dostrojeniu algorytmów i wybraniu czujników inni producenci mogą szukać możliwości włączenia tej technologii do własnych modeli Androida.

Na początku może być źle. Wszystkie technologie są. Jednak bezpieczne mapowanie twarzy ma za sobą solidne tło i jest używane codziennie przez niezliczone inne firmy do wielu innych celów. Dostrojenie go do pracy na urządzeniu przenośnym o ograniczonej mocy, które odczytuje twoją twarz, nie będzie problemem nie do pokonania.