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刷脸支付产品发展历程与思考

移动支付网 作者 王晓韡:随着智能手机及互联网的发展,移动支付已经成为了目前我国增速最快的支付方式。在移动支付发展过程中,各种新型的支付方式层出不穷,如二维码支付、NFC支付等。近年来,伴随着人工智能、机器学习及传感器的逐步发展,生物识别技术也被应用到了移动支付领域,如指纹支付与刷脸支付等。本文主要介绍了刷脸支付的产生、发展历程、目前市面上主流的产品、未来趋势及相关建议。

一、人脸识别的基本概念

人脸识别是基于人的脸部特征信息进行身份识别的一种生物识别技术,通过使用摄像机或摄像头采集含有人脸的图像或视频流,并自动在图像中检测和跟踪人脸,进而对检测到的人脸进行脸部识别的一系列相关技术。人脸识别主要可以分为人脸检测、人脸特征提取与人脸匹配三个步骤。其中,人脸检测主要是确定图片或视频中的人脸存在,进而确定人脸的大小、位置等信息;人脸特征提取指的是通过精确定位面部关键区域的位置,进而进行特征点抓取;人脸匹配指的是判断人脸是不是数据库中存在的,然后在数据库中找到匹配度最高的人脸。人脸识别技术的最大特点是能够避免个人信息泄露,并采用非接触(用户不需要和设备直接接触)的方式进行识别。

在人脸识别中,根据人脸的表达模型不同,可以分为二维人脸识别与三维人脸识别。二维人脸识别研究的时间相对较长,方法流程也相对成熟,但是由于二维信息存在深度数据丢失的局限性,无法完整的表达出真实人脸,所以存在识别准确率不高与活体检测准确率不高等问题。三维人脸识别在颜色、纹理、深度等方面的数据信息更丰富,因此无论在识别准确度上还是活体检测准确度上,三维人脸识别都比二维人脸识别更加具有优势。
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图1 3D人脸识别技术

目前国内外有很多高校、研究所及商业机构都在从事人脸识别相关的研究工作,如VisionLabs、依图、商汤、旷视与云从等。随着研究的逐步完善,人脸识别技术已经被广泛的应用于公安、考勤、智能门禁、金融与安防等领域。

二、刷脸支付的发展历史与现状

(一)发展历程

刷脸支付主要依赖于人脸识别技术,将人脸识别应用于支付领域起源于芬兰。2013年7月,芬兰创业公司Uniqul推出了第一款基于人脸识别的支付系统。该系统结账时,消费者只需在收银台面对POS机屏幕上的摄像头,系统便会自动拍照,扫描消费者面部,再把图像与数据库中的存储信息进行对比。消费者面部信息同时与支付系统相关联,等到消费者的身份信息显示出来后,只需在触摸显示屏上点击确认,全部交易过程完成。随后,美国、英国与日本等国家也相继推出了各自的刷脸支付系统,如Google的支付应用Hands Free等。

随着人脸识别技术不断完善,国内相关机构也开始进行刷脸支付的技术研发与商用探索,目前呈现出阿里系、腾讯系与银联系三足鼎立的态势,其中阿里系是先行者。

2015年,马云在德国汉诺威展上对刷脸支付技术进行了相关展示。

2017年9月,支付宝在肯德基的概念餐厅KPRO上线刷脸支付,这也是刷脸支付在国内的首次商用试点。

2018年12月,支付宝正式推出“蜻蜓”刷脸支付产品,用户可以在医院、商超、餐厅与品牌零售店等场所进行刷脸支付。

2019年4月,“蜻蜓2.0”发布。“蜻蜓2.0”除了在机身轻巧、刷脸通过率与支付稳定性等方面有一定的提升外,还推出了刷脸即会员的功能。作为商业上的竞争对手,腾讯同样开始加快布局刷脸支付。

2018年,微信刷脸支付系统就开始线下进行推广使用。

2019年3月,微信的刷脸支付设备“青蛙”正式上线,并且也开始在全国进行商户拓展。

2019年8月,微信支付正式发布搭载扫码器、双面屏的“微信青蛙Pro”。

除了上述两家机构,银联看到刷脸支付的业务发展机会后,也开始进行了相关业务的布局。

2017年1月,银联在新加坡金融科技节上展示了基于脸部识别的支付系统Face Pay。

2019年10月,银联联合工商银行、邮储银行与中信银行等60余家机构联合发布“刷脸付”支付产品。

2019年10月底,银联商务发布了其刷脸支付终端“蓝鲸”,实现了银联刷脸支付与微信刷脸支付的终端聚合,用户可以自行选择进入不同的刷脸支付操作环境。
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图2阿里系、腾讯系与银联系的刷脸支付产品

(二)产品业务流程

由于目前刷脸支付的产品业务流程尚未标准化,所以不同机构的刷脸支付产品业务流程尚存在一定的差异。其中,支付宝和微信支付基本一致,具体如下:首先,用户进入支付环节,选择刷脸支付方式;接着,采集符合质量要求的人脸并完成活体检测;然后,用户输入支付宝(或微信)所绑定的手机号,根据支付宝(或微信)刷脸支付后台安全风险智能决策系统,要求输入的手机号位数可能会不同。从用户感知角度,对于偶尔光顾某家门店使用刷脸支付的用户来说,通常需要输入11位手机号。对于经常光顾门店使用刷脸支付的用户,只需要输入后4位手机号甚至不需要输入手机号,就可以直接进入支付确认页面(手机号输入位数的判定逻辑由刷脸支付系统自动决定)。
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图3支付宝(或微信)刷脸支付流程

银联刷脸支付的业务流程与支付宝和微信支付有所不同,采用了刷脸+支付口令的安全验证方式,主要流程如下:首先,用户进入支付环节,选择刷脸支付方式;接着,采集符合质量要求的人脸并完成活体检测;然后,用户需要输入支付密码,如果正确,最后则会进入支付确认页面,进行确认支付。
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图4银联刷脸支付流程

(三)相关技术

在刷脸支付技术实现过程中,目前通常采用的是三维人脸识别技术。在进行人脸识别前,三维人脸识别技术会通过软硬件结合的方式进行活体检测,来判断采集到的人脸是否是照片、视频或者软件模拟生成的。刷脸支付不仅需要人脸识别算法方面的支持,还需要相应摄像头模组等硬件设备的支持。

在硬件方面,三维结构光摄像头是在当前市面上主流的三维摄像头模组方案中技术以及商业化前景较为成熟的一种方案。三维结构光技术原理是以红外发射激光器投出两到三万个散斑点,然后根据红外接收摄像头感知到的光线折回后的变化来完成位置深度的测算。由于摄像头模组涉及精密光学设计、芯片、算法与生产多个环节,技术门槛高,因此在国内当前能够达到规模化量产维摄像头模组的企业数量很少。目前,支付宝“蜻蜓”选用了蚂蚁金服与奥比中光共同成立的蚂里奥提供的摄像头;微信“青蛙”采用华捷艾米作为三维摄像头模组服务提供商;银联“刷脸付”则多来自于奥比中光与华捷艾米。

在人脸识别算法方面,阿里、腾讯与银联目前主要采取自研或者与专业人脸识别公司合作的策略。其中,支付宝“蜻蜓”与微信“青蛙”的人脸识别算法主要来源于自研;银联“刷脸付”的人脸识别技术主要来自于云从、依图、商汤、旷视等服务提供方。

(四)产品优点

刷脸支付与其他支付方式相比具有以下优点:

一是支付速度更快捷。刷脸支付秒识别、秒验证,不用停留就能识别,让支付更加便捷;

二是支付更便利。与指纹和扫码必须基于设备的限制相比,刷脸支付不需携带手机,对于不能熟练使用智能机、容易忘记密码的老人而言,更加便利;

三是更安全。刷脸支付采用的是最新的三维人脸识别,结合硬件和软件双重检测,比起会被人修改或者遮掩的二维码更安全;

四是能够节省收银成本。据官方数据统计,刷脸支付节省了50%的时间成本,超市、餐厅、购物广场等消费场所应用自助收银与刷脸支付,可以有效缓解高峰时段结账排队现象。

三、刷脸支付的未来发展趋势

目前刷脸支付已经在市场上得到了比较广泛的应用,在未来发展过程中将会呈现出以下趋势:

(一)人脸识别精确性提升

尽管刷脸支付已经进入商用阶段,但是用户在实际使用过程中,偶尔还会出现背光、识别不成功的情况,从而影响用户体验,另外,对于长相酷似的双胞胎、多胞胎,以及整容等也会出现对于刷脸支付造成影响的情况。随着人工智能算法及摄像头硬件技术的进步,人脸识别的准确性会逐步提升,从而有效提升刷脸支付的用户体验。

(二)产品标准化

虽然有多家机构已经上线刷脸支付产品,但是刷脸支付的业务流程、性能及安全标准尚缺少统一的规范标准,相关部门也正在研究制定相关标准。2019年11月,全国金融标准化委员会发布了《人脸识别线下支付安全应用技术规范》的征求意见稿。未来,对于刷脸支付产品的标准化与规范化也是刷脸支付的发展趋势之一。

(三)提供营销增值服务

刷脸支付系统不仅为商户能够为商户提供智能收银方案,还可以在此基础上叠加营销增值服务。与传统的智能POS、扫码终端等收单设备相比,刷脸支付设备从一个单纯的收单终端,变成一个综合的商户收银及管理设备。未来,用户在买单时,商家可以在屏幕上播放会员相关广告,用户开通后可以直接享受权益,从而实现支付、会员、卡券与广告等多方面的智慧化经营。

(四)应用场景拓展

目前刷脸支付主要集中在零售及餐饮场景应用,未来随着市场普及程度提高,其应用场景必然会逐步拓展至如出行、生活缴费等更多领域,以满足用户的实际场景需求。

(五)聚合支付服务

由于目前刷脸支付服务提供商在人脸识别算法、摄像头模块组选择等存在一定的差异性,所以目前尚缺少能够同时支持支付宝、微信支付与银联的刷脸支付终端。基于硬件成本及用户需求等方面考虑,聚合支付是未来刷脸支付的必然发展趋势。

(六)面临其他支付方式竞争

虽然刷脸支付方式已经开始在市场上进行应用,并且初步取得了不错的效果,但是移动支付方式的发展也不断呈现出多样化的趋势,如NFC支付、二维码支付、静脉支付与指纹支付等。未来刷脸支付是否能够占据市场一定份额,仍然需要经过市场检验。

结语

刷脸支付已经正式走上支付舞台,并以迅雷不及掩耳之势抢占原有的支付市场。本文主要对刷脸支付的发展历程、目前主流的产品及未来的发展趋势等方面进行了总结与分析。未来的支付方式一定会向更加便捷、更加安全的方式进行演化。

作者简介:王晓韡,移动支付网专栏作者,支付行业的苦行僧与见证者。拥有多年支付相关从业经验,曾经从事过移动支付相关产品的项目管理、产品研发等方面的工作。目前主要从事支付领域行业研究,公司战略发展规划等方面的工作。对金融相关领域,特别是互联网金融、区块链等具有浓厚兴趣。
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