Американські інженери розробили систему біометричної аутентифікації для навушників-вкладишів. Навушник видає звук, а потім приймає його відображення за допомогою мікрофона, після чого запис аналізується алгоритмом-класифікатором. Завдяки тому, що форма слухового проходу у кожної людини індивідуальна, визначити власника навушником можна з точністю близько 95 відсотків. Стаття з описом розробки опублікована в журналі.
Багато носимих пристроїв оснащені однією або відразу кількома системами біометричної автентифікації. Наприклад, у деяких смартфонах встановлено сканер відбитка пальця, а в деяких замість або крім нього використовується розпізнавання облич. Ці методи автентифікації вважаються більш простими, ніж введення пароля, проте вони все одно вимагають від користувача дії: потрібно прикласти палець до сканера, піднести смартфон до обличчя або здійснити іншу взаємодію з пристроєм.
Інженери під керівництвом Чжаньпена Цзіня (Zhanpeng Jin) з Університету штату Нью-Йорк у Буффало створили систему біометричної автентифікації для навушників, яка працює у фоновому режимі, і не вимагає від користувача жодних дій. Вони запропонували використовувати як унікальний фактор, що дозволяє встановити особу людини, форму її слухового проходу. Для її визначення інженери вбудували в навушник мікрофон, а також створили алгоритм, який розпізнає людину за різницею між виданим і прийнятим звуком.
За основу інженери взяли серійні навушники Bose SoundSport, підключені по дроту до комп'ютера, в один з навушників якого вбудували невеликий мікрофон. Розробники розглядали різні способи установки мікрофона, і в підсумку розташували його перед динаміком: при такому розташуванні частка звуку, що потрапляє на мікрофон безпосередньо, а не через слуховий прохід, мінімальна.
Обробка звуку алгоритмом відбувається в два етапи. Спочатку сигнал очищається від шуму, потім відбувається придушення інтерференції для того, щоб звук, що потрапив безпосередньо з динаміка на мікрофон, не впливав на подальшу роботу, а також відсікаються частоти вище 6000 Гц.
Після цього алгоритм здійснює свою основну функцію і розпізнає власника. Для цього порівнює сигнал з динаміка і мікрофона і відтворює передавальну функцію. Після цього на її основі алгоритм розраховує ознаки, які потім аналізує бінарний класифікатор на основі методу опорних векторів. Він визначає, на кому надягнений навушник: на власнику або іншій людині.
Розробники випробували систему на 20 добровольцях. Вони слухали по п'ять двохвилинних відрізків підкасту в різних позах, а також при різних фонових шумах. Всього автори зібрали 11900 аудіозаписів довжиною в одну секунду, кожна з яких була складена з п'яти різних записів з мікрофона для одного добровольця. При використанні відрізка довжиною в одну секунду точність розпізнавання склала близько 95 відсотків, а при збільшенні довжини до трьох секунд точність зросла до приблизно 97,5 відсотків.
Існує й безліч інших незвичайних способів біометричної автентифікації. Наприклад, раніше для підтвердження особи пропонували використовувати рухи 1916, слід на придверному килимку, відбиток вуха на сенсорному екрані, а також теплове зображення шкіри на куп'ясті.