ICT/융합

중국과학원 반도체연구소, Vision Chip 개발 진전

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비전칩(Vision Chip)은 이미지 센서 어레이와 어레이기반 병열 정보처리기로 구성된 반도체 SoC(System on Chip)칩이다. 이 칩은 기존 시각이미지시스템 중 직렬데이터전송 및 직열정보처리속도의 제약을 극복하여 칩에서 최대 1,000fps 이상의 고속 화상수집 및 지능화 시각정보처리를 실현할 수 있고, 고속 운동목표의 실시간 추적, 기계시각(Machine Vision), 가상현실, 빠른 이미지 인식, 지능형 교통 및 다양한 지능장난감 등 분야에 응용된 수 있다. 2008년 중국과학원 반도체연구소 초격자국가중점실험실(超晶格國家重點實驗室)이 화소와 처리장치를 통합한 프로그램 가능 비전칩(Journal of Solid-State Circuits(JSSC),1470(2008))을 개발하였다. 이 칩은 화소 시각정보처리기능을 갖춤으로 수학 형태학 방법 기반의 초급 및 중급 시각이미지처리를 완성할 수 있고 고속목표 추적 및 이미지 특징 추출을 실현할 수 있다. 중국 자연과학기금위원회, 과학기술부와 중국과학원의 지원으로 최근 2년 동안 연구팀 우난젠(吴南健) 연구원, 재학박사 장완청(张万成)과 푸추위(付秋喻)가 연구를 지속 실시하고 새로운 비전칩을 개발하였다. 이 칩은 이미지센서 픽셀배열과 처리장치가 분리된 구조특징을 지니고 CMOS이미지센서, SIMD 병열프로세서, 임베디드 마이크로프로세서를 통합하였으며, 초급, 중급, 고급 이미지처리기능을 각각 실행할 수 있다. 이를 통해 이미지해상도, 처리기능, 처리속도와 칩면적이 상호제약의 모순을 해결하고, 고속이미지인식 등 복잡한 고급 이미지처리기능을 실현함으로써 향후 고속목표추적, 로봇시각과 빠른 이미지인식 등 분야에 비전칩을 활용하는 기반을 마련하였다. 연구결과는 IEEE Journal of Solid-State Circuits(JSSC), VOL.46, NO.9, 2132-2147(2011)에 게재되었으며, 웹사이트는 http://ieeexplore.ieee.org/xpls/abs_all.jsp?arnumber=5936648이다.

2012년, 모바일 응용소프트웨어 및 지능단말기 개발에 주력

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자주적으로 개발한 휴대전화 운영체제를 기반으로 한 지능단말기개발을 지원하고 중국 모바일인터넷 발전을 추진하기 위해 ‘차세대 광대역 무선 이동통신네트워크’ 국가 중대 과학기술프로젝트의 2012년도 추가 과제에 모바일 응용소프트웨어와 지능단말기 개발 내용이 추가되었다.   ‘제12차 5개년’ 동안 ‘차세대 광대역 무선 이동통신네트워크’ 국가 중대과학기술프로젝트는 5개 과제를 포함하며, 즉 △LTE 및 LTE-Advanced 연구개발과 산업화, △모바일인터넷 및 서비스응용연구개발, △신형 무선기술, △광대역 무선 접속 및 근거리인터넷 연구개발과 산업화, △사물인터넷(the Internet of Things) 및 유비쿼터스 네트워크이다. 새로 추가된 지능단말기과제는 모바일인터넷 및 서비스응용 연구개발프로젝트에 속한다. 이 프로젝트에는 모바일인터넷 전체구조, 네트워크 오픈플랫폼, 단말 미들웨어플랫폼, 인터넷과 정보안전, 클러우드컴퓨팅안전, end-to-end 유량관리 및 최적화, 지능단말기 안전평가 등을 포함한다.   모바일인터넷 지능단말 연구개발을 지원하고 중대프로젝트의 추진 및 조율효과를 활용하기 위해 전자정보분야 중대 프로젝트(△핵심 전자소자, 하이엔드 일반 칩, 일반 소프트웨어, △집적회로, △본 과제 등 포함)는 2010년에 지능단말기 연구개발과제를 포함하게 되었으며, 지능단말기과제는 모바일 응용 및 지능단말 연구개발에 중점을 둔다.   이중에 모바일 지능단말기 개발과제의 연구목표는 자체 지적재산권을 보유한 휴대전화 운영체제를 기반으로 국제경쟁력을 갖춘 모바일 지능단말을 개발하는 것이다. 집성멀티센서가 하드웨어 확장성 및 응용 확장성을 갖춰야 한다. 주요 평가지표가 아래와 같다. 1) 중대 프로젝트를 통해 중국 자체 지적재산권 운영체제를 지원한다.   2) 인터넷응용, 오피스 소프트웨어, 전자우편, 멀티미디어오락, 게임, 위치정보서비스 기능 등을 지원하고, 멀티터치와 필기인식 기능, 멀티센서와 증강현실 등 응용을 지원한다. 3) 국내에서 개발하고 운영하는 ‘앱 스토어’ 및 ‘앱 스토어’모델 기반의 타사 응용프로그램을 지원한다. 4) 시스템 백업·회복을 지원하고, 사용자 데이터안전, 소프트웨어 안전인증 및 악성코드예방을 지원한다.    5) 광대역 접속 능력을 갖추고, 3G(TD-SCDMA, WCDMA, CDMA2000포함)나 LTE, WAPI/WLAN, Bluetooth 등 접속방식을 지원한다.   6) Widget엔진 및 여러 Widget응용을 갖춘다. 멀티미디어엔진이 주류 규범에 부합하고 3D엔진을 지원한다.   7) 단말하드웨어에는 듀얼코어 프로세서를 사용하고, 주파수가 800MHz이상이다.    8) 단말기의 출하량이 10만 대 이상이다. 9) 단말기가 양호한 전체 솔루션을 갖추고 효과적인 소프트웨어·하드웨어 결함메커니즘을 실현하며, 소프트웨어가 하드웨어시스템을 효과적으로 지원한다. 10) 5건 발명특허를 출원한다. 이외에는 본과제와 ‘핵심 전자소자, 하이엔드 일반 칩, 일반 소프트웨어’중대 프로젝트의 2012년 추가과제와 연결된다.

마이크로전자연구소, 그래핀기반 전자기기 제조기술 개발

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그래핀소재는 양호한 물리특성 및 실리콘기술과 결합하는 특징을 지니고 있음으로 학술계와 산업계에서 마이크로전자기술발전을 촉진하는 잠재력이 있는 기술로 인정되었다. 2011년8월 중국과학원 마이크로전자연구소(IMECAS) 마이크로파와 집적회로연구실(4실) 김지(金智)연구원과 류신우(劉新宇)연구원이 이끈 그래핀연구팀이 기계적 박리법, SiC에피택셜 성장법, 화학기상증착(CVD)법으로 얻은 신 그래핀소재로 고성능의 그래핀 전자기기를 개발하였다. 1. 기계적 박리법으로 그래핀기반 전자기기 연구팀은 기계적 박리법으로 몇 백 제곱미크론 면적의 그래핀소재를 우선 얻었다. 이를 기반으로 자체 지적재산권을 보유한 복합 게이트 유전체구조를 활용하여 초박게이트기술을 개발하고 핵심 기기 제조기술 문제를 해결하였다. 또한 완전한 그래핀기반 전자기기기술프로세스를 개발하여 그래핀 전자기기 제조를 달성하였다. <그림1>에 나타난 바와 같이, 성능 테스트는 그래핀기반 전자기기의 최대 컷오프주파수(ft)가 중국에서 가장 높은 수준인 18GHz의 도달한 결과를 보여준다. 2. SiC에피택셜 성장법으로 그래핀기반 전자기기 연구팀은 SiC에피택셜 성장법으로 2인치 웨이퍼 그래핀소재를 제조하는 데에 자체 지적재산권을 보유하고 완전한 그래핀 이중게이트 기기 제조기술프로세스를 개발하고 웨이퍼 그래핀기반 전자기기의 대규모 제조를 실현하였다. <그림2>와 같이, 테스트결과에 따르면, 그래핀기반 전자기기 전체성능은 GHz수준 이상이고, 최대 컷오프주파수는 4.6GHz에 도달하며, 완제품 비율은 90%이상이었다. 이 연구팀은 SiC에피택셜성장법으로 그래핀기반 전자기기를 제조하는 분야에 GHz이상 컷오프주파수(ft)를 제조한 중국 최초 연구팀으로 매체에 의해 보도되었다. 3. CVD법으로 그래핀기반 전자기기 구리호일에 CVD법으로 대면적 그래핀소재를 제조하는 데에 웨이퍼수준 그래핀기반 전자기기의 규모화 제조를 달성하였다. <그림3>과 같이, 테스트데이터는 그래핀기반 전자기기의 전체성능이 500MHz 이상, 최대 컷오프주파수(ft)가 1.1GHz, 완제품 비율이 80%이상의 것을 보여준다. 웨이퍼수준 그래핀소재로 전자기기를 제조하는 것은 향후 각각 다른 특징, 크기 전자기기의 성능을 깊이 연구하고 그래핀기반 집적회로를 실현하는 기반을 마련하였으며, 또한 그래핀기반 전자기기 대규모 제조의 선행조건을 제공하였다. 그래핀기반 전자기기를 개발하는 과정에서 연구팀은 자체 지적재산권 보호를 중요시하고 약 20건의 특허를 출원하였으며, 여러 논문을 국제 고수준 학술지에 투고하였다. 연구팀은 그래핀의 물리특성과 실리콘집적회로를 결합하여 집적회로 변혁을 촉진하고 그래핀소재와 기기발전 핵심기술을 개발하며, 그래핀소재부터 기기까지의 완전한 연구체인을 구축하여 중국 반도체산업의 도약과 발전을 추진해야 한다고 주장한다.

제28기 중국인터넷발전보고 발표

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중국 인터넷정보센터(CNNIC)가 일전에 『제28기 중국인터넷발전상황 통계보고』를 발표하였다. 2011년6월말까지 중국 네티즌 규모는 2010년 연말보다 2,770명 증가한 4.85억 명이고, 증가폭은 6.1%이었다. 마이크로블로그(microblog) 네티즌은 208.9% 증가하여 2010년 연말 6,311만명에서 1.95억 명으로 급증하였다. 마이크로블로그의 '폭발'과 달리, 비즈니스류 응용은 2009~10년의 급증을 거쳐 최근 반년동안 안정적 발전세를 보였다. 이중에 공동구매는 새로운 비즈니스류 응용의 중심이 되고, 사용률은 4.1%에서 8.7%로 증가하고, 증가폭은 125%를 기록하였다. 온라인 쇼핑 사용자는 7.6% 증가하고, 인터넷뱅킹과 온라인결제 사용률도 소폭 늘었다. 이 번 보고서에는 인터넷쇼핑 안전에 대한 조사내용을 추가하였다. 2011년 상반기, 중국에 바이러스나 트로이목마 공격을 받았던 네티즌 수는 2.17억 명이고, 총 네티즌수의 44.7%를 점하였다. 총 네티즌의 24.9%인 1.21명 네티즌은 계정번호나 패스워드가 도용된 경력이 있다. 비즈니스응용 발전에 따라 인터넷사기도 갈수록 심각해졌으며, 8%의 네티즌은 쇼핑사기를 당한 적이 있다. 『중국 인터넷발전상황통계보고』는 1997년11월에 최초 발표되고, 1998년부터 CNNIC는 매년 1월, 7월 정기적으로 보고서를 발표하기 시작하였다. 이 보고서는 중국 네티즌 규모, 구조특징, 인터넷응용 과 안보환경을 연속적으로 조사, 연구하고, 중국 인터넷발전현황을 엄격히, 개관적으로 반영하도록 하였다. 보고서는 정부기관, 기업 등에 인터넷 발전상황을 파악하고 결책을 마련하기 위한 근거를 제공하였다.

중국 서비스로봇, 세계 톱5 진열에

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7월5일~12일 터키 이스탄불에 열린 제15기 RoboCup에서 중국과기대학(中國科技大學) ‘Wright Eagle(藍鷹)’연구팀은 시뮬레이션 2D 금메달 및 서비스로봇 은메달을 땄습니다. 이는 중국이 서비스로봇 분야에 세계 톱5진열에 처음으로 진출한 것이다. 중국과기대학 컴퓨터학원 첸샤오핑(陳小平)교수에 의하면, 서비스로봇은 첨단기술산업의 새로운 발전방향이고, 최근에 매년 40% 가량의 속도로 급성장하고 있으며, MS와 Googl 등 대기업들이 대규모 개발을 추진하고 있다. 중국내에서 서비스로봇은 『국가 중장기 과학과 기술발전규획강요(2006~20년)』에 제기된 선진제조기술 4大 중점 방향 중 하나로 포함되었다. RoboCup@Home 서비스로봇경주는 지능서비스로봇 공통핵심기술 탐색에 입각하고, RoboCup 가운데 종합성 및 발전세가 가장 강하고 경쟁이 가장 치열한 아이템 중 하나로 부상하고 있다. 이전 경주에서 톱5 팀은 거의 다 선진국 대표팀이었다. RoboCup은 3단계로 나눈다. 첫 단계는 6개 테스트를 포함하며, 로봇소개 외에 당시 연구이슈를 경주내용으로 한다. 제2 단계는 4개 테스트로 구성되고, 주로 미래를 지향하는 도전적 과제이며, 예컨대 ‘Shopping Mall’ 항목은 로봇이 진정한 슈퍼마켓에서 물품을 구매하는 능력을 측정한다. 제3 단계는 결승이며, 제1, 2단계 톱5 팀들이 자유 선택내용을 공연하고 최적 연구성과를 보여주는 것이다. 결승결과는 제1, 2단계 경주성적, 전문가의 평가점수 및 현장관객의 평가점수에 따라 결정한다. 시뮬레이션 2D경주는 멀티에이전트시스템의 협력과 대항을 기본 과학과제로 하며, 이 과제는 지난 10여 년 동안 국제 인공지능계의 최대과제 및 주요 방향으로 간주되었고 넓은 응용배경을 지니고 있다. Wright Eagle연구팀은 2000년 첫 중국연구팀으로서 RoboCup에 참여하고 점차 분야의 선두자로 성장하였다. 지난 1년 동안 Wright Eagle의 2D연구팀은 ‘무 지향성 조정’기술을 개발하고 새로운 시뮬레이션 2D소프트웨어시스템의 설계에 활용하였다. 2005년부터 중국과기대학 Wright Eagle연구팀은 5개 금메달 및 9개 은메달을 땄으며, 관계성과를 국제 관계 학술지와 회의에 발표하였다. 연구팀 연구자는 중국과학원 원장특별상, 교육부 학술신인(學術新人)상 등 장려를 받았다. 연구가 체계적으로 추진됨에 따라 관계 기술은 응용단계에 진입할 것으로 전망된다.

2011년 A3 Foresight Program 신규과제 선정

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중국 자연과학기금위원회(NSFC), 일본 학술진흥회(JSPS), 한국연구재단(NRF)이 각자 심사한 후 공동 협상을 통해 2011년 A3미래프로그램(A3 Foresight Program) 신규과제 ‘차세대인터넷과 네트워크보안’을 선정하였다. 아래 2프로그램은 향후 3년 동안 NSFC, JSPS 및 NRF에서 연구보조금을 받을 것이며, NSFC는 240만위안을 지원할 예정이다.  1. ‘차세대 통신망 및 통신망 보안’ - 중국 상해교통대학 Zhenfu Cao(曹珍富) - 한국과학기술원 Dan Keun Sung(성단근) - 일본 도호쿠대학 Nei Kato 2. ‘차세대 인터넷 기반의 초현실 상호적 음향 통신’ - 중국과학원 음향학연구소 Yan Yonghong(顔永紅) - 한국 서울대학교 Nam Soo Kim(김남수) - 일본 도호쿠대학 Yoiti Suzuki

중국 첫 모바일 브라우저 렌더링엔진 독자 개발

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모바일 인터넷기술 및 응용서비스제공업체인 UC Mobile(UC优视)회사는 최근에 독자적으로 개발한 모바일 브라우저 렌더링엔진 'U3'을 출시하였다. UC사에 의하면, 2004년 UC브라우저가 지닌 특유의 클라우드구조로 인해 네티즌들이 휴대전화를 이용하여 www웹사이트를 방문할 수 있게 되었다. 이에 지난 7년 동안 UC브라우저는 모바일브라우저 산업계에 사실상의 산업표준이 되었다. 3G 등 고속 모바일인터넷 및 지능형 터미널이 보급됨에 따라 모바일브라우저는 새로운 도전에 직면하게 되었다. UC사는 3년 시간을 걸쳐 개발한 U3렌더링엔진은 고속 모바일 및 지능형 터미널 환경 하 사용자 수요에 입각하여 Webkit렌더링엔진의 전체 페이지 보기, 배리어 프리대화 등 높은 표현성의 인터넷 체험 우세를 지니고 있다. 이외에는 UC브라우저가 비롯한 클라우드구조 모바일브라우저의 신속, 저령 및 고 확산능력 우세를 지니기도 한다. 휴대전화에 부합한 검색방식으로 페이지보기효과를 나타내는 상황에서 새로운 U3렌더링엔진은 특유의 압축알고리즘 및 새로운 그림형식으로 페이지보기를 60% 압축하는 동시 신속, 안보, 지능 및 더욱 높은 확장성을 보장할 수 있다. U3렌더링엔진 기반의 UC브라우저는 다양한 플러그인 확장을 지원할 수 있다. 그때에 UC브라우저가 스마트폰의 KTML5 및 현지화 보안지불을 지원함에 따라 브라우저HTML5플랫폼기술개발을 기반으로 하는 응용과 게임이 대량으로 나타날 것으로 전망된다. U3렌더링엔진 기반의 UC브라우저제품은 하반기에 출시될 예상이다. 또한 높은 포괄력을 바탕으로 U3렌더링엔진은 Android, iPhone, Symbian, Windows Phone 등 여러 지능형 플랫폼을 신속 커버할 것으로 예상된다.

중국 센서 및 마이크로시스템기술, 장족의 진전

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6월6일 제16기 고체센서, 액추에이터(actuator) 및 마이크로시스템 국제회의(Transducers’11)가 북경에서 열렸다. 이는 Transducers회의가 처음으로 개발도상국에서 개최된 것이다. 이번 회의에 39개 국가에서 1,652편 논문요약 및 11편 최신 연구 보고를 받았으며, 엄격한 심사를 거친 후 743편(45%)의 논문이 선정되었다. 최근 중국이 센서 및 마이크로시스템 연구와 기술에 장족의 발전을 거듭함에 따라 국제영향력이 높아졌다. Transducers회의에서 선정된 중국 논문 수는 2001년 불과 2편에서 이번회의 74편으로 증가하였다. 1980년대부터 중국은 센서기술을 국가 첨단기술발전의 중요 내용으로 간주하고 ‘센서기술 국가 중점실험실’, ‘국가 센서기술공정센터’ 등 국가급 R&D기관을 설립하였다. 과기부는 마이크로나노기술 발전을 중요시하고 863계획에 MEMS(마이크로전자기계시스템) 프로젝트를 포함하고 여러 MEMS 프로세싱프랫폼을 구축하며, 중국국민경제 발전에 시급히 필요한 센서와 마이크로시스템 기술을 중점적으로 연구 개발하였다. 이에 따라 여러 중요한 성과가 나타나고, 연구진이 구축되었으며, 많은 신흥 MEMS 첨단기술기업이 육성되었다. 현재 중국 센서와 마이크로시스템기술 분야의 전체 산업수준이 점차 높아지고 있으나 해당 분야의 응용기초연구와 기술개발능력이 여전히 상대적으로 낙후한 실정이다. 최근 사물인터넷(Internet of things, 物聯網)은 국가 전략적 신흥산업 중 하나로 간주되었으며, 환경모니터링, 의료건강, 공공안전, 에너지, 교통 등 여러 분야에 중요한 역할을 수행할 것으로 전망되고 있다. 사물인터넷은 인식층, 네트워크층, 응용층 3부분으로 구성되며, 인식층의 기반기술은 마이크로센서 및 마이크로시스템기술이다. Transducers’11회의의 주제는 마이크로센서, 액추에이터 및 마이크로시스템 관계 이론, 설계, 제조, 응용 등의 동향과 핵심기술이며, 중국 사물인터넷 인식층기술 발전에 중요한 혁신 및 추진역할이 있다.

Inspur, 클라우드컴퓨팅산업 핵심기술 개발

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2011년5월31일 중국 첫 클라우드컴퓨팅 데이터센터 운영체제 제품인 운해OS(雲海OS)가 Inspur(浪潮)사에서 개발되었으며, 이로써 중국은 클라우드컴퓨팅의 핵심 소프트웨어기술을 확보하였다. 이 자체 혁신성과로 인해 중국은 최신 클라우드컴퓨팅기술을 확보하고 통제가능한 자주적 클라우드컴퓨팅산업을 발전시킬 전망이다. 또한 전국 산업체인을 구축하여 클라우드컴퓨팅 산업, 기술, 응용의 전반적 도약발전을 위한 기반을 마련할 것으로 전망된다. 이번에 Inspur가 발표한 운해OS는 세계 선진수준에 도달하였다. 운해OS는 99.99%이상의 사용 가능도를 제공할 수 있고, 5,000대 이상의 컴퓨터장치와 50,000TB이상의 저장공간을 제공할 수 있으며, 50,000개 이상의 가상화된 리소스 노드를 지원할 수 있다. 중국이 클라우드컴퓨팅을 도입한 지 4년이 되었다. 그런데 중국의 기업체들이 응용과 서비스를 많이 언급하고 다뤘지만 인프라, 특히 핵심기술, 일반기술을 충분히 연구하지 못하였으며, 핵심 전자부품, 일반 하이엔드칩 및 대형 시스템소프트웨어 등을 수입에 과도히 의존하고 있다. 핵심기술의 자주화는 국내기업들이 직면하고 있는 장벽이었다. Inspur사는 올해부터 전반적 클라우드컴퓨팅 전환전략을 실시하고 IaaS, PaaS, SaaS 3차원의 솔루션과 서비스공급업체로 부상하였다. 클라우드컴퓨팅 인프라 분야 Inspur사는 대형서버, 대용량저장 등 핵심 하드웨어기술을 이미 돌파하였으며, 이번에 출시한 운해OS를 통해 중국 클라우드컴퓨팅 응용 분야에 소프트웨어 및 하드웨어 통합의 전략적 장치를 실현할 수 있다.

세계 최대 생체인식 샘플 데이터베이스 구축

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중국과학원 자동화연구소는 세계 최대규모 다중(multi-modal) 생체인식 데이터베이스를 구축하였다. 데이터베이스는 10,000여개 샘플의 홍채이미지데이터베이스, 다양한 조명 및 표정변화에 따른 근적외선 및 이종의 얼굴이미지 데이터베이스, 지문데이터베이스, 손금데이터베이스와 걸음걸이데이터베이스 등을 포함한다. 70여 국가의 3,000여개 연구단체가 이 생체인식데이터베이스의 사용을 지원하였다. 중국과학원 자동화연구소 생체인식과 안전연구센터(CBSR)는 현재 세계에서 규모 최대, 종류 최다의 생체인식연구기구로서 얼굴, 지문, 손금, 걸음걸이, 음성 등 생체인식연구능력과 성과를 보유하고 있고 기초이론, 수집 장비, 계산방법연구와 체계적 응용 등의 능력을 확보하였다. 최근 중국과학원 자동화연구소는 생체인식 및 복잡한 환경에서의 생체인식을 중점으로 하여 원거리, 다종모델, 광역적 생체인식 핵심기술을 개발하고 ‘인간이 기계에 부합’에서 ‘기계가 인간에 부합’으로의 기술도약을 실현하였다. 중국과학원 자동화연구소가 개발한 생체인식기술, 홍채인식기술 등 성과의 산업화가 이미 실현되었다. 이들 기술은 광산안전생산, 국가안전기관, 군대경비통제, 감옥관리, 재해 지역 호적관리, 계획생육(計劃生育)임직원신분검증, 수험생 신분 검증, 은행 고객 인증 등 많은 분야에 활용되고 있다.