تحقیق در الگوریتم‌های بیومتریک برای پرداخت حضوری Palm

شرح مسئله و اهداف شرکت برای تعریف پروژه

پرداخت حضوری مبتنی بر Palm Biometrics با اتکا به الگوهای یکتای کف دست (Palmprint)، رگ‌نگاری مادون‌قرمز نزدیک (Palm Vein NIR) و هندسه دست، امکان تأیید هویت بدون تماس، سریع و ایمن را در پایانه‌های فروش فراهم می‌کند. در ایران، با رشد پرداخت‌های بدون کارت و نیاز به کاهش اصطکاک تجربه کاربری، نبود راهکار بومی با دقت بالا، تاب‌آوری در شرایط نوری و محیطی متغیر، و تضمین حریم خصوصی، مانع پذیرش گسترده شده است.
این پروژه با تمرکز بر R&D الگوریتمی، به‌دنبال بومی‌سازی و ارزیابی روش‌های استخراج ویژگی، تطبیق چندوجهی (Multi-modal Matching)، و تشخیص حمله ارائه‌ای (PAD/Liveness) برای استفاده روی دستگاه‌های لبه‌ای پایانه پرداخت (POS/کیوسک) است؛ به‌گونه‌ای که تأخیر زیر ۳۰۰ میلی‌ثانیه، نرخ خطای پذیرش کاذب (FAR) بسیار پایین و نرخ رد کاذب (FRR) قابل‌قبول حاصل شود. اهداف:

  • توسعه و ارزیابی الگوریتم‌های Palmprint/Palm Vein با تأکید بر NIR Imaging و بی‌نیازی از تماس.

  • طراحی Pipeline کامل ثبت، عادی‌سازی، استخراج ویژگی و تطبیق با مقاومت بالا در برابر نویز محیطی.

  • تحقیق و پیاده‌سازی PAD/Liveness (تشخیص چاپ سه‌بعدی، نمایشگر، پروتز، گرمای بافت/جریان خون).

  • تعیین خط‌مشی‌های حریم خصوصی، ناشناس‌سازی قالب‌ها (Template Protection) و انطباق با مقررات.

  • آماده‌سازی برای ادغام با پایانه‌های فروش و سوئیچ پرداخت در مقیاس فروشگاهی/خُرد.

چالش‌های فنی تخصصی پروژه

  1. کیفیت تصویر و پایداری ویژگی‌ها: تغییرات نور محیط، زاویه دست، فاصله و آلودگی سطح سنسور بر کیفیت اثر می‌گذارد. نیاز به Preprocessing تطبیقی (کالیبراسیون نور، تصحیح پرسپکتیو، حذف نویز) و Registration دقیق ناحیه ROI وجود دارد.

  2. استخراج ویژگی مقاوم: پژوهش و مقایسه روش‌های کلاسیک (Gabor, LBP, SIFT) با نمایش‌های عمیق (CNN/ViT) برای Palmprint و Palm Vein، و نیز Fusion سطح ویژگی/نمره برای افزایش دقت.

  3. PAD/Liveness چندوجهی: ترکیب سرنخ‌های بافتی–طیفی در NIR، سرعت تغییر سیگنال رگی (Photoplethysmography-PPG)، و سرنخ‌های سه‌بعدی برای مقابله با حملات ارائه‌ای.

  4. کارایی روی دستگاه‌های لبه‌ای: بهینه‌سازی مدل‌ها با Quantization، Pruning و Distillation برای اجرا روی پردازنده‌های ARM/NPUs پایانه‌ها با بودجه انرژی و حافظه محدود.

  5. معیارهای عملکرد و مرجع‌گذاری: تعریف پروتکل‌های آزمون با سناریوهای دنیای واقعی (نور فروشگاه، حرکت کاربر، سری زمانی ثبت) و اهداف کمی مانند FAR ≤ 0.001%، FRR ≤ 1%، EER حداقلی، تاخیر <300ms.

  6. محافظت از قالب و حریم خصوصی: تحقیق در Cancelable Biometrics، Bloom Filters، Biometric Cryptosystems و ذخیره امن On-Device (Secure Element/HSM) با حداقل امکان پیونددهی مجدد (Unlinkability).

  7. یکپارچه‌سازی با پرداخت: طراحی Flow تراکنشی (Enroll → Verify → Tokenize → Authorize) و نگاشت خروجی تطبیق به Token پرداخت/توکن مشتری بدون نگهداری داده خام بیومتریک در سوئیچ.

  8. مقیاس‌پذیری و ثبت‌نام امن (Enrollment): تعریف فرآیند ثبت استاندارد در فروشگاه با کیفیت‌سنجی خودکار، جلوگیری از چندثبت‌نام (De-duplication) و مدیریت چرخه عمر قالب‌ها (Revocation/Update).

نوآوری محصول نسبت به محصولات مشابه در کشور/شرکت

  • Fusion رگی–پوستی بومی: ترکیب Palm Vein (NIR) با Palmprint سطحی برای دقت بالا و مقاومت در محیط‌های پرتلاطم.

  • PAD چندحسگری کم‌هزینه: طراحی پروتکل Liveness سبک مبتنی بر NIR + سرنخ‌های زمانی/دما بدون نیاز به حسگرهای گران‌قیمت.

  • اجرای کامل On-Device: تطبیق و نگهداری قالب روی دستگاه به‌جای سرور؛ کاهش ریسک حریم خصوصی و وابستگی شبکه.

  • Template Protection پیشرفته: به‌کارگیری Cancelable Templates و Helper Data برای بی‌اثر کردن نشت احتمالی.

  • Targeting پرداخت خُرد ایران: طراحی اهداف کمی و UX متناسب با POSهای رایج، تراکنش‌های آفلاین کوتاه‌مدت و خط‌مشی‌های داخلی.

مقیاس پروژه

  • کاربران و نقاط نصب: پایانه‌های فروش فروشگاهی، کیوسک‌ها، گیت‌های دسترسی شعب/پرداخت.

  • ابعاد داده و آموزش: ایجاد دیتاست بومی چندسنسوری (RGB+NIR) با پوشش تنوع جمعیتی/محیطی و پروتکل‌های برچسب‌گذاری PAD.

  • اثر اقتصادی/عملیاتی: کاهش Fraud حضوری، حذف کارت/توکن فیزیکی، تسریع صف، بهبود تجربه مشتری و کاهش هزینه پشتیبانی کارت/رمز.

  • قابلیت توسعه: امکان گسترش به ورود امن کارکنان، احراز هویت شعب، و پرداخت‌های بدون دخالت دست در حمل‌ونقل/سلامت.

جمع‌بندی فازبندی پیشنهادی پروژه

فاز

عنوان فاز

خروجی کلیدی

نوع فعالیت

۱

مرور ادبیات و نیازسنجی سنسور

نقشه راه سنسور (NIR/Depth)، الزامات UX و اهداف کمی (FAR/FRR/Latency)

Research

۲

ساخت دیتاست بومی چندسنسوری

پروتکل ثبت، کیت جمع‌آوری، مجموعه داده آموزشی/اعتباری با سناریوهای واقعی

Research

۳

توسعه الگوریتم‌های هسته

Pipeline ثبت تا تطبیق؛ مدل‌های ویژگی عمیق، Registration و Fusion چندوجهی

R&D

۴

PAD/Liveness و Template Protection

ماژول PAD سبک، روش‌های Cancelable/On-Device Storage و ارزیابی امنیت

R&D

۵

بهینه‌سازی لبه‌ای و یکپارچه‌سازی POS

Quantization/Pruning، SDK روی POS/کیوسک، API توکنیزاسیون پرداخت

Development

۶

آزمون میدانی و کالیبراسیون

تست در فروشگاه‌ها، سنجش FAR/FRR/EER و تاخیر، بهبود UX و گزارش نهایی

Validation

 

ملاحظات چارچوب پروپوزال ارسالی:

نگاه ماژولار و فازبندی:

به توجه به نوع تامین مالی پروژه که مبتنی بر اعتبار مالیاتی بانک مرکزی که عطف به تفاهم نامه بانک مرکزی و معاونت علمی ریاست جمهوری است، پروپوزال تهیه شده باید ساختار فازبندی شده و ماژولار داشته باشد و برای بازه زمانی یک ساله طراحی شده باشد و از سوی دیگر خروجی های هر فاز یا ماژول قابل اندازه گیری و بررسی باشد. از این رو ساختار فازبندی پیشنهادی در RFP موجود ارائه شده است با توجه به دانش و تجربه شرکت ارسال کننده پروپوزال، قابلیت بهبود و اصلاح دارد.

نگاه مالی مبتنی بر تحقیق و توسعه:

باتوجه به ماهیت R&D این پروژه و اهمیت سهم تحقیق برای نوآوری نسبت به راهکارهای موجود در بازار یا نمونه های بین المللی، باید بیش از 40 درصد ارزش پروژه باید برای مصارف مربوط به تحقیقات مورد نیاز برای توسعه محصول باشد. میزان سطح نوآوری و بخشی از محصول / پروژه که نسبت به راهکارهای حال حاضر نوآورانه است، تصریح و شفاف شود.

سرفصل هزینه کرد موردپذیرش:

باتوجه به نوع تامین مالی پروژه، باید محل مصرف منابع تامین شده عطف به آیین نامه های معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری برای پروژه های R&D در موضوعات ذیل باشد:

  • تهیه و اجاره فضای کار اختصاصی تحقیق و توسعه: هزینه اجاره فضای تحقیق و توسعه با اولویت استقرار در زیست بوم نوآوری متناسب با پروژه تحقیق و توسعه
  • ماشین آلات و تجهیزات: معادل استهلاک سالیانه ماشین آلات و تجهیزات در صورتی که نصب و راه اندازی شده باشد.
  • نیروی انسانی : معادل حقوق و مزایای مندرج در لیست بیمه تامین اجتماعی برای نیروی انسانی مستقیم در پروژه های تحقیق و توسعه تا سقف حداکثر دستمزد مشمول کسر حق بیمه 
  • مواد اولیه و قطعات مصرفی : مواد اجزاء و قطعات به میزان متناسب برای تولید آزمایشی به تعداد محدود برای ساخت نمونه اولیه و به میزان به کار رفته برای ساخت واحد آزمایشی
  • تاییدیه ها و استانداردها: 
  • هزینه آزمون ها و تست ها برای تحقیق و توسعه 
  • استانداردهای ویژه و اختصاصی بر روی محصولات و خدمات مرتبط با پروژه مورد نظر 
  • هزینه ثبت پتنت بین المللی  
  • همکاری فناورانه: هزینه کرد قرارداد با شرکت های دانش بنیان و فناور دانشگاه ها و مراکز پژوهشی با تایید دبیرخانه و در چارچوب سرفصل های مورد تایید هزینه کرد در پروژه های تحقیق و توسعه

در پروپوزال ارسالی، پیشنهاد کلی نسبت به ساختار هزینه اعلام گردد.

 

تدقیق فازهای عملیاتی و ساختار هزینه کرد پس از ارزیابی شرکت های درخواست دهنده، با مشارکت ذینفعان بانک مرکزی و ناظران پروژه در همکاری با شرکت انجام خواهد شد.

 

Comments are disabled.