iPhone Xはあなたにとって本当に“買い”？?

Face ID・顔認証は指紋認証よりも使いやすい？

初搭載の顔認証システム

指紋認証システム「タッチID（Touch ID）」は、iPhone 5sではじめて搭載され、今やiPhoneだけでなくiPadにも使われるおなじみの機能となりました。iPhone Xでは、この慣れ親しんだ認証方法を捨て去り、新たに顔認証システム「フェイスID（Face ID）」を採用。インカメラを見つめるだけで、ロック画面の解除や認証、支払いを安全に実行できる新しいセキュリティシステムです。

フェイスIDのキモは、本体前面の上部にあるトゥルーデプスカメラシステムと、A11バイオニックチップにあります。仕組みは、まず本人の顔に3万以上の赤外線ドットを投射。この赤外線イメージとドットパターンがニューラルネットワークに伝えられ、顔の数字モデルが作られます。作成データは照合されるだけでなく、機械学習によって外見の変化に常に適応するため、メガネや帽子、髪型の変化にも柔軟に対応できるようになっています。

顔のプライバシー情報はクラウドを介さず、A11バイオニックチップ内のセキュア・エンクレーブ（Secure Enclave）によって安全に保護されるため、極めてセキュアだといえるでしょう。

タッチIDよりも便利

技術面が取り上げられがちなフェイスIDですが、すべてはユーザの利便性と安全性を確保するためのもの。1日に何度も使う機能だからこそ、カメラ部分を見るだけでロック解除できるシンプルさは、iPhone 8／8プラスにはない大きなメリットです。

タッチIDは濡れた手で解除しづらかったり、iPhone 7／7プラス以降に搭載される感圧式センサのホームボタンは爪でのクリックに対応しなかったりと、不便な部分もあります。しかしフェイスIDなら、手が使えない状態でも簡単にロック解除から支払いまで可能。アクセシビリティの観点からしても、重要なユーザビリティの進化といえるのではないでしょうか。

また、タッチIDは第2世代から認証スピードが高速化し、一部では「通知を見る前にロック画面が解除されてしまう」といった不満もありました。そこでフェイスIDでは、フロントカメラを注視したときのみロックを解除する仕組みを採用。通知を見ている間はフェイスIDが動作しないようになっています。

先進的なTrueDepthカメラ

ディスプレイ最上部の小さなスペースは、左から赤外線カメラ、投光イルミネータ、近接センサ、環境光センサ、スピーカー、マイクロフォン、フロントカメラ、ドットプロジェクタで構成されています。TrueDepthカメラシステムを使ってリアルタイムで連係しながら顔認証を行います。

顔は3次元解析で認識

ユーザの顔そのものがパスワード代わりとなるため、設定ではさまざまな角度で自分の顔を登録します。そのデータを元にTrueDepthカメラを使って、高度な3次元解析で認証するため、写真やマスクを使ったなりすましにはだまされません。

Apple Payでも顔認証

Apple Payで支払いする場合、従来のモデルではTouch IDで指紋認証しながらリーダにかざして決済していました。iPhone Xでは顔認証が使えるため、手袋をつけたままでも顔を向けるだけで支払いが完了します。

Touch IDよりも20倍セキュア

Face IDでは利便性を担保しつつ、Touch IDよりも20倍安全な仕組みになったことをAppleは公表しました。一方で、よく似た双子は誤認証する場合があると認めています。

columnスペシャルイベントのデモは何で失敗したの？

従来の「顔認証」とはまったく異なるより自然で安全なFace ID

失敗続きだったスマホの顔認識

「触れることよりも自然な動作は何か。見ることです。フェイスIDはそんな視点から生まれました」。アップルはWEBサイトで、顔認証を採用した理由をそのように説明しています。フェイスIDは、タッチIDよりも簡単でスピーディ、直観的に使え、そして安全で信頼性の高い認証方法と主張しているのです。

そうしたアップルに対して「顔認証なんて新しい機能ではない」という人がいますが、たしかに、スマートフォンに顔認識機能を搭載するのはアップルが最初ではありません。アンドロイドには2011年に採用され、多くのデバイスでロック解除のオプションとして顔認識を利用することができます。しかし、今アンドロイドデバイスで顔認識を使っている人を見かけません。なぜかというと、非常に使いづらかったから。「パスコードやパターンよりも簡単」というふれ込みに反して、認識に時間がかかり、明るい場所でしか使えず、認識させるためにカメラを顔の正面に持ってくる必要があります。初期の頃には写真を認識してしまうというトラブルも起こりました。

ユーザがあらかじめ登録しておいたパスコードとロック解除のために入力されたパスコードを照合するのは、機械的な作業です。対して「人の顔を見て認識する」というのは、より人間の判断に近いものがあります。髪型を変えたり、顔色が悪い日でも、いつも会っている人なら私たちはそれが同じ人物だとすぐにわかる。数年ぶりに会った人だと外見から気づけないこともある。でも、どこが変わったのかを把握したら、またすぐにわかるようになる…いつも無意識にやっているためか、私たちは「パッと見て認識する」ことを、つい簡単なことだと思ってしまいがちです。

でも、その人が誰であるかを正しく、そして柔軟に見分けるのは複雑な処理なのです。従来のスマートフォンにこなせるタスクではありません。かつてのアンドロイドデバイスの顔認識機能が使いづらく、信頼できなかったのは、機械的に判断する認識機能でしかなかったから。それをアップルは機械学習を活用して、人間に近い認識を可能にしています。

フェイスIDは、服装や髪型の変化があっても「同じ人物」と判別する能力を持ち、逆に写真を見せても、それが人間だとは認めません。しかも、判定にかかる時間は「パッと見て認識する」ように一瞬。ユーザがiPhoneを使うために画面に視線を移すという動きだけで、簡単にロックが解除されます。とても自然で、私たち人間にとって当たり前の顔認識がiPhone上で実現しているのです。見方を変えると、それはiPhoneが人間と同じように見て判断できるようになったことを意味しています。

買収で実現した機能にあらず

別の人物がユーザであると誤って認識される確率は、タッチIDの5万分の1に対して、フェイスIDは100万分の1。とはいえ、フェイスIDはiPhoneユーザにとってまったく新しい未体験の技術・機能です。しかも、アップルはタッチIDとの共存ではなく、フェイスIDのみを選択しました。ユーザが使い慣れた機能を切り捨て、新しい技術・機能へと進ませるのはアップルらしい選択といえますが、ユーザ認証はロック解除や買い物の際のユーザ認証に使われます。本当に不具合なく安定して動作するのでしょうか？

フェイスIDはアップルが2013年に買収したイスラエルのプライムセンス（PrimeSense）社の3Dモーショントラッキングで実現したともいわれていますが、実際は1つではなく、いくつもの技術で成り立っています。プライバシー保護と安全を強化しながら、一方で自然かつ簡単にスマートフォンを扱えるようにするソリューションを模索し、長い年月をかけて、フェイスIDの背景にある技術群を開発してきたとアップルは説明しています。

顔認識は、iPhone Xの上部に搭載されたトゥルーデプスカメラとA11バイオニックチップを利用します。

ロック解除の手順は、まず最初に、ユーザがデバイスを見ているかを確認。これはユーザがロック解除しようとしているのを確かめるステップで、寝ている間の顔でロック解除されたり、不意にiPhoneを向けられてロック解除されるのを防ぎます。

2Dイメージだけではなく、深度も測っているため、写真を見せてもロックは解除できません。また、見た目は似ていても深度まで精密に反映した3Dマスクを作るのは難しく、3Dマスクを使ってもフェイスIDを欺くことは不可能です。

読み取った顔データは一定期間保持され、顔の変化の分析に用いられます。非照合の場合でも、直後にユーザがパスコードを入力してロック解除した場合には分析します。そして、一定期間が過ぎたら保持していた顔データを消去し、新たな分析サイクルを開始。顔モデルを継続的にアップデートしながら、メガネや帽子の有無、顔の変化などに柔軟に対応してユーザを正しく認識します。ただし、顔立ちがよく似た双子や、顔の変化が著しい13歳以下の子どもは誤認識される可能性が高いので注意が必要です。

フェイスIDは認証を簡単にする機能であり、タッチIDと同様、ロックはパスコード／パスワードで行われます。フェイスIDの条件を満たさないケースでは、フェイスIDはロック解除にパスコードの入力を求めます。テレビドアフォンは便利だけど、安全が確認されないときにはドアフォンで開錠しないのと同じです。

未来を見据えたチップ

フェイスIDが持つスピードとセキュリティ、人間に近い反応は、アップルが独自に設計したA11バイオニックチップによるもの。「ニューラルエンジン」という機械学習専用のユニットを搭載し、顔データの分析をすべてデバイス内で行っています。そうした機械学習のプロセス、顔データなどは、すべてチップベースのセキュリティ機構であるセキュア・エンクレーブ（Secure Enclave）で保護します。

これまでスマートフォンの機械学習の処理は長らく、デバイスではなくクラウドで実行するのが一般的でした。クラウドにデータを送信するのはプライバシー保護を脆弱にしますが、顔認識のようなスピードと多大な計算能力が必要な作業はスマートフォンには重く、消費電力の負担にもなります。アップルはそうした作業に最適化したチップを設計し、機械学習専用ユニットを設け、OSも対応させることで、スマートフォンでも効率よく行えるようにしているのです。

人間に近い反応が自然なインターフェイスにつながるなら、機械学習は未来のインターフェイスの重要な部分を担うでしょう。それをセンシティブな機能を含むスマートフォン操作のあらゆる部分に広げるには、デバイス内の機械学習処理が欠かせません。

音声認識やプロアクティブなアシスタントなど、すでにiPhoneのさまざまな機能に機械学習の活用が広がっていますが、それはまだ始まったばかりに過ぎません。深度も見分ける眼と、機械学習に特化した頭脳を持つiPhone Xの自然なロック解除は、顔認識であるフェイスIDを皮切りに、iPhoneの操作体験がこれから大きく進化していく可能性を示しています。

ロック解除の手順

（１）ユーザがデバイスを持ち上げる、または画面に触れると、その人の顔と目を認識し、目を開けてデバイスを見ているかチェック。

（２）赤外線で2Dイメージを読み取り、さらに3万以上の目に見えないドットの投射で顔の深度マップを作成。投射パターンはデバイスごとに異なる。

（３）A11 BionicのニューラルエンジンのSecure Enclaveで保護された部分で、イメージデータから顔モデルを構築し、登録されている顔モデルと照合する。

（４）マッチしたらロックが解除される。

TrueDepthカメラに顔が映りさえすれば、iPhone Xを平面に置いていてもFace IDは機能します。カメラアングルはフロントカメラで写真を撮ったり、FaceTime通話するときと同じ、距離は顔から25～50センチが最適です。

奪われたiPhoneで無理矢理に顔認識されるのを恐れる声もありますが、Touch IDのときも、こっそり、または無理に指を押しつけられる可能性が指摘されました。しかし、深刻な脆弱性にはなっていません。Touch IDのように熟睡時にアンロックできる可能性がないFace IDのほうが安全でしょう。

Face IDが有効でもパスコード入力が必要となる場合

●起動後や再起動後

●48時間以上ロック解除されていないとき

●6.5日以上パスコードでロック解除されていない、または4時間以上Face IDでロック解除されていないとき

●リモートのロックコマンドを受信したとき

●顔認証に5回失敗したあと

●電源ボタンと音量ボタンの同時長押しによる電源オフ／緊急SOSのあと

9月のスペシャルイベントのデモで、Appleのクレイグ・フェデリギ氏がFace IDでロック解除しようとするとパスコード画面が開いてしまい、「デモ失敗」と話題になりました。これは、イベント前にデモ機材を準備したスタッフが誤ってFace IDを起動したのが原因。Face IDが「フェデリギ氏ではない」と判別したため、デバイスをロックダウンさせたのです。

AppleはFace IDの動作やセキュリティを説明するサポートページと6ページのホワイトペーパー（PDF）を公開。また、プライバシー・ページをアップデートし、プライバシー保護とユーザの安全を最優先する姿勢を改めて伝えています。>【URL】https://support.apple.com/ja-jp/HT208108

既存のTouch ID対応アプリは自動的にFace ID対応になるので、Face IDを利用できずに困ることはありません。Touch IDの指紋データと同様、Face IDの顔データもアプリからはアクセスできなくなっています。照合の結果だけが渡される仕組みです。

顔データをデバイスから持ち出す例外となるのが「診断」。AppleCareのサポートなど、ユーザの使用環境を分析するためにユーザが同意した場合、診断モードで記録したデータからユーザのレビューを経て承認されたデータのみ共有されます。

Face IDに顔情報を登録する際などに表示されるロゴ、思わずニヤリとしたMacファンが多かったはず。1984年にスーザン・ケア氏がデザインし、Macintoshに採用された「Happy Mac」ロゴを思い出させるデザインです。

Performance・サクサク動くのはやっぱりiPhone X？

A11が持つ圧倒的なパワー

iPhone Xの頭脳となるA11バイオニックは、史上もっともパワフルなチップで、まさに未来のスマートフォンにふさわしい性能を誇ります。2つの高性能コアと4つの高効率コアで設計されたCPUは、業界屈指のパフォーマンスとエネルギー効率を実現しました。

さらに、A11バイオニックチップには、デュアルコア設計のニューラルエンジンが搭載されています。リアルタイム処理時に毎秒最大6000億回の演算処理を実行し、機械学習やARアプリ、フェイスID、アニ文字などの高度な処理を担っています。

また、今回から自社設計となったGPUは、グラフィックス性能が最大30％向上する一方、処理時の消費電力は約半分に低減されました。CPUやGPUの性能がアップしている一方で、iPhone 7よりも2時間長い駆動を実現しているのです。

このようにA11バイオニックチップは、iPhoneの性能を一段階引き上げるほどの画期的なパフォーマンスを誇ります。「さすが未来のスマートフォン、iPhone X」と喝采したいところですが、実は頭脳はiPhone 8／8プラスと同じ。A11バイオニックチップはiPhone 8／8プラスにも搭載されています。iPhone 8／8プラスはともすれば、iPhone Xの廉価版のような立ち位置で語られがちですが、実はiPhone Xに勝るとも劣らないパフォーマンスを発揮します。

A11バイオニックは、まさにiPhone10周年に発売されるデバイスにふさわしい、次の10年を見据えるプロセッサに仕上がっています。

搭載プロセッサを比較

iPhone SEとiPhone 6s／6s Plusは、同じA9チップとM9モーションコプロセッサを採用。iPhone 8／8 PlusとiPhone Xも、同じA11 BionicチップとM11モーションコプロセッサを搭載しています。iPhone 7／7 Plusのみ、A10 FusionチップとM10モーションコプロセッサを搭載しています。

CPU／GPUの性能が大幅アップ

iPhone Xは実機が手に入らなかったので測定できませんでしたが、同じA11 BionicチップのCPU／GPU性能を確認しましょう。3D性能においても圧倒的な威力を発揮していますが、特にCPU性能の数値は、iPad Proを含めたiOSデバイスの中でも最高スコアを記録。

究極のAR体験を実現

iPhone XのA11 BionicチップやTrueDepthカメラは、未来のAR（拡張現実）体験を先取りできるほどの突出した性能を持っています。

ゲームだけでない活用事例

ARゲームといえば「ポケモンGO」が有名ですが、ARはゲーム以外にもさまざまなジャンルの可能性を広げる力を持っています。たとえば、「Sky Guide」は星座を実際の空に重ねて表示できるARアプリとして人気です。

Bluetoothは次世代規格に

対応する周辺機器が少ないものの、iPhone XとiPhone 8／8 PlusがBluetooth 5に対応。従来よりも通信範囲は4倍、通信速度は最大2倍に進化します。

iPhone 7／7 Plusと比較すると？

iPhone 8／8 PlusとiPhone Xが同じパワーを持つことがわかったので、ここでは旧世代のiPhoneシリーズと比較してみましょう。

まず、2016年に発売されたiPhone 7／7 Plusには、一世代前のA10 Fusionチップと、M10モーションコプロセッサを搭載しています。A10と比べると、A11は高性能コアが最大70％、高性能コアが最大25％高速化しました。GPUはA10で採用されていた「PowerVR」ではなく、Apple独自開発となる3コアの新しいものに置き換わり、最大30％の速度向上を実現しています。たった1年の違いですが、以下のグラフを見てもわかるとおり、CPU性能と3D性能は、一世代前に比べて倍近いスコアを叩き出しました。A11 Bionicチップは、あらゆる面でA10を超えた性能と機能をあわせもっているのです。

iPhone 7／7 PlusからiPhone XまたはiPhone 8／8 Plusに買い替える場合、パフォーマンスのみを重視するなら、iPhoen 8／8 Plusでも十分に新しいユーザ体験が待っているでしょう。それに加えて、Face IDやTrueDepthカメラシステムなどの新機能を利用したい場合は、iPhone Xを検討しましょう。

CPU性能を比較

ベンチマークアプリ「Geekbench 4」でCPU性能を計測。A11 Bionicチップのパワーは絶大で、特にマルチスコアの数値は倍近くまで跳ね上がっていることがわかります。

3D性能を比較

「3D Mark」で3D性能を計測。こちらもiPhone 7／7 Plusとは比較にならないほどの高い結果が出ました。今後増えるであろう没入感のある3Dゲームも、A11 Bionicチップなら滑らかに描画することができます。

iPhone 6s／6s Plus／SEと比較すると？

次に、キャリアの2年縛りが終わり、更新時期となる人が多いであろうiPhone 6s／6s Plusと比べてみます。また、iPhone SEも中身はiPhone 6s／6s Plusに似たスペックのため、あわせて比較しました。

iPhone 6s／6s Plus／SEに搭載されているチップは、2世代前のA9チップとなり、A10 FusionチップとA11 Bionicチップの比較以上に違いが数値に表れています。iPhone 7／7 Plusから乗り換えるユーザよりも、よりA11 Bionicチップのパワーを感じるでしょう。

これらの旧モデルは、iPhone XやiPhone 8／8 Plusと比べると、パフォーマンス以外の面でも差があります。3D Touch機能（iPhone SE が非対応）や耐水性能、交通機関および店舗でのApple Pay対応は、今やiPhoneシリーズに定番化しつつある機能ですが、iPhone 6s／6s PlusやiPhone SEでは非搭載となっています。また、2年前後の間、バッテリを使い続けていれば、バッテリの持ちも気になってくるところ。iPhone XはiPhone 8よりも長いバッテリ駆動時間となるため、その点でもメリットが大きいでしょう。

iPhone 6s／6s Plus／SEユーザがiPhone Xに買い替えれば、iPhone Xならではの新機能だけでなく、iPhone 7／7 Plus以降に搭載されている定番機能の恩恵まで一気に受けられます。

CPU性能を比較

iPhone Xと同じA11 Bionicチップを搭載するiPhone 8／8 Plusと、iPhone 6s／6s PlusのCPU性能を比較。iPhone 6sは4倍近い差があります。

3D Touchが使えないSE

画面を押し込む3D Touchは、iPhone 6s／6s Plus以降のデバイスに搭載されている欠かせない機能ですが、iPhone SEには非搭載となっています。最新のiOS 11では3D Touchが必要な操作が増えたため、iPhone Xへの買い替えは3D Touchに切り替えるよいタイミングにもなりそうです。