تم استخدام سماعات الرأس العادية للتحقق من الهوية

أصبحت المصادقة الشخصية باستخدام البيانات البيومترية جزءًا متزايدًا من حياتنا اليومية. هذه الطريقة أكثر ملاءمة – لا تحتاج إلى حمل أي شيء معك – وبالطبع أكثر أمانًا. ومع ذلك، غالبًا ما تتطلب هذه التقنيات معدات معقدة أو تثقل كاهل المستخدم بخطوات إضافية.

في الصين، طوروا أول طريقة سلبية لتحديد الهوية الشخصية باستخدام سماعات الرأس اللاسلكية الأكثر شيوعًا (حسنًا، كالعادة؟ حديثة جدًا وليست الأرخص). تقنية AccLock، الموضحة في طبعة أولية بتاريخ arXivقراءة اهتزازات الجمجمة من نبضات القلب – فهي فريدة لكل شخص.

الفكرة ليست جديدة، لكن في التطورات السابقة تم استخدام ميكروفونات لهذا الغرض لتقليل الضوضاء، وهي ليست جميع الموديلات مجهزة بها، بالإضافة إلى أن الأصوات المحيطة تحدث تداخلاً. في نفس الدراسة للتسجيل إشارات تخطيط القلب (BCG) – تلك الاهتزازات الفردية نفسها – قرر المؤلفون استخدام مقياس التسارع.

“يوفر AccLock العديد من المزايا مقارنة بالحلول الحالية – فهو لا يتطلب مدخلات صريحة من المستخدم أو الجهاز، ويستخدم مقياس التسارع في كل مكان في سماعات الرأس الحديثة، ويظل مرنًا في مواجهة التداخل الصوتي البيئي. نحن نركز على المصادقة المستمرة باعتبارها السيناريو الرئيسي: تقوم سماعات الرأس بجمع إشارات BCG داخل الأذن بشكل سلبي أثناء ارتدائها في البيئات اليومية. وهذا يفتح الطريق لتطبيقات مثل الوصول السلس، حيث يتم نقل نتيجة المصادقة عبر Bluetooth أو Wi-Fi إلى نظام التحكم وتوفر تسجيل دخول مريح دون خطوات غير ضرورية.” يكتبون.

كيف يعمل هذا

لكي يعمل النظام بدقة، كان من الضروري ليس فقط قمع ضوضاء الخلفية، التي يلتقطها مقياس التسارع أيضًا، ولكن أيضًا أنماط BCG الشائعة لدى الجميع – الاهتزازات الناتجة عن النبض في الأذنين ليست فريدة من جميع النواحي. بالإضافة إلى ذلك، كان من الضروري تعليم النموذج التمييز بين الصديق والعدو – وبطريقة لا تتطلب موارد حاسوبية كبيرة. وكان الحل ما يسمى الشبكة العصبية السيامية — لا يتطلب إعادة التدريب عند إضافة كل مستخدم جديد، ولكنه ببساطة يرفض الإشارات التي لا تتطابق مع القالب المسجل.

بدلاً من إنشاء مصنف منفصل لكل مستخدم، تقوم الشبكة السيامية ببناء مساحة مميزة تكون فيها أنماط نفس الشخص أقرب والأشخاص المختلفون متباعدون. أثناء التسجيل، يسجل النظام BCG الخاص بالمستخدم، ويحلل العلامات ذات الصلة ويحسب عتبة القرار الشخصي. في وقت المصادقة، يتم استخراج الميزات من بيانات مقياس التسارع ويتم قياس المسافة الإقليدية بينهما. إذا كان أقل من الحد المحدد، تتم الموافقة على الوصول.

في التجارب التي أجريت على 33 مشاركًا و150 عينة تدريب مدتها أربع ثوانٍ، أظهر النظام دقة معقولة: كان متوسط ​​معدل القبول الخاطئ (FAR) 3.13% فقط، وكان معدل الرفض الكاذب (FRR) 2.99%.

ما هي الخطوة التالية

التنمية لديها عدد من المشاكل التي لا تزال بحاجة إلى حل. الحركة النشطة والتحدث وهز الرأس تقلل بشكل حاد من الدقة – يصل FAR إلى 13.86%، وFRR – 14.10%. بالإضافة إلى ذلك، بالنسبة للمواضيع الفردية، تعتمد جودة العمل بشكل كبير على موضع (زاوية) سماعات الرأس في الأذنين. في الوقت نفسه، تؤثر حالات الانقباض الخارجي وأمراض القلب والأوعية الدموية المؤكدة على الدقة، لكن الخوارزمية تظل مقاومة لها.

كانت الصعوبة الرئيسية هي أن معظم شركات سماعات الرأس لا تستطيع الوصول إلى بيانات مقياس التسارع الأولية. ولهذا السبب، كان لا بد من اختبار AccLock ليس على AirPods، ولكن على نموذجها بالحجم الطبيعي. سيتعين على المؤلفين إما التفاوض مع الشركات المصنعة أو تنظيم إنتاج سماعات الرأس الخاصة بهم.