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超频可穿戴设备可以接收生物声音信号

2016年11月25日通过史蒂夫·阿拉尔博士

软件更新可以使传统的可穿戴设备能够识别佩戴者的动作。

研究人员已经证明,超频可以让传统的可穿戴设备能够识别佩戴者的动作。

可穿戴设备中集成的传感器有时可以用于执行超出预期应用范围的任务。例如,已经证明是有可能的发现受害者用户的密码和个人识别码通过将复杂的算法应用于可穿戴嵌入式传感器收集的数据。

最近,研究人员在未来接口组卡内基梅隆大学(Carnegie Mellon University)已经对LG智能手表的加速计进行了超频,以将其功能扩展到不仅仅是跟踪健身。通过一些软件更新超频现成的smartwatch,他们现在可以检测和处理非常小的振动和音频信号。

这项名为ViBand的新技术可以让不同的应用程序通过捕捉生物声音信号来了解你活动的背景。

ViBand的应用

当你使用不同的工具时,这款被破解的手表可以区分不同的工具,比如吉他、电钻等等。它还可以解释不同的手势,如轻拍、咔嚓、划痕、轻拍和其他动作。它甚至还不止于此:ViBand可以区分轻拍前臂、手掌或手背。

所有这些都是可能的,因为每个活动产生一个独特的生物声信号。因此,通过超频,您可以使用常见的手势来控制您的智能手表和所有通过物联网连接到您的手表的对象。

敲击手的不同部位会产生生物声信号,ViBand可以识别。图片由卡耐基-梅隆

吉拉德拉普特他是哈佛大学的博士生人机交互研究所(HCII),注意到这项新技术可以让你的手,这是一种与世界互动的自然方式,起到探测设备的作用。

研究小组还提出了其他一些有趣的应用程序,比如构建对象感知应用程序来监控你的活动。例如,该设备可以识别你什么时候在做饭,并在必要时提供建议。

此外,他们提出了一种称为振动标签的装置,该装置利用听不见的振动来传输数据。安装在办公室门上的vibro标签可以将电话号码、办公时间等信息传送到手表上。

超频商用手表

通常,在可穿戴设备中,该软件将嵌入式加速度计的采样率限制在100Hz左右。对于今天的可穿戴设备的常见应用来说,这个采样率已经足够高了,比如当用户举起手臂或数步数时,屏幕就会被激活。

然而,为了捕获生物声学信号,需要4kHz的采样率。研究小组在监视时入侵了Linux内核并升级了软件。为了验证他们的想法,研究人员为ViBand开发了一些实验应用程序。这项新技术可以通过普通手势成功地控制手表上的应用程序或远程设备,如电灯和电视。

缺点和关切

这款被黑客入侵的手表的主要缺点是功耗大幅增加。在处理来自加速度计的额外数据时,ViBand可能会消耗常规可穿戴设备两倍的电力。

虽然ViBand的广泛潜在应用非常有趣,但似乎有些安全问题需要进一步探索。正如本文开头提到的,一个复杂的算法可以从传统的可穿戴设备中提取密码和PIN。现在ViBand收集的信息比传统设备多得多,设备的安全性似乎更加脆弱。

此外,由于设备本身会消耗更多的电力,它更有可能采用低能耗的通信方式,这进一步增加了安全方面的担忧。

该技术的细节已在计算机用户界面软件和技术协会(ACM UIST)研讨会在东京。