science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Team ontwikkelt armband die microfoons blokkeert

Figuur 1. (a) We hebben een draagbare ultrasone stoorzender ontwikkeld die kan voorkomen dat omringende microfoons een gesprek afluisteren. (b) Dit is de eigenlijke toespraak die de gesprekspartner hoort, aangezien onze stoorzender het menselijk gehoor niet verstoort. Echter, (c) is het transcript van wat een state-of-the-art spraakherkenner maakt van het vastgelopen gesprek. Krediet:Yuxin Chen et al.

Het onderwerp van digitale assistenten en slimme apparaten voor thuisgebruik met sportmicrofoons en het potentieel voor de buitenwereld om mee te luisteren naar opnames, is niet comfortabel, op zijn zachtst gezegd. Het is niet langer een eenvoudig geval van wie er luistert, maar wat is luisteren in de verbonden wereld van apparaten in huis en daarbuiten.

Een team van de Universiteit van Chicago heeft een draagbare microfoonstoorzender bedacht in de vorm van een armband die microfoons in de omgeving van een persoon kan uitschakelen. De draagbare stoorzender doet zijn werk tegen nabije en verborgen microfoons, dankzij onderzoekers van het SAND Lab van de school en het Human Computer Integration Lab.

Het HCI-lab onderzoekt interfaces die een deel van het lichaam van de gebruiker delen, en verkent nieuwe interface-paradigma's die draagbare apparaten zouden kunnen volgen. Het SAND Lab (Systemen, algoritmen, Networking and Data) aan de universiteit doet onderzoek dat zich uitstrekt over onderwerpen als beveiliging en modellering.

De armband zendt ultrasoon geluid uit om de microfoons uit te schakelen. Volgens de website Overheidstechnologie, het apparaat zendt willekeurig witte ruis uit binnen een bereik van 24 kHz tot 26 kHz.

"We hebben een draagbare microfoonstoorzender ontwikkeld die microfoons in de omgeving van de gebruiker kan uitschakelen, inclusief verborgen microfoons. Ons apparaat is gebaseerd op een recente exploit die gebruikmaakt van het feit dat bij blootstelling aan ultrasone ruis, standaardmicrofoons zullen het geluid in het hoorbare bereik lekken."

In een voorbeeldgesprek in een video van 14 februari genaamd "Wearable Microphone Jamming, " gepost op YouTube door het HCI-lab, twee mensen gaan in gesprek:

"Dus, vertel me hoe het werkt."

'Natuurlijk. Ik kan je vertellen hoe het werkt. Maar het is vertrouwelijk.'

De video toont gevallen van totale stilte op het moment dat de armband wordt geactiveerd, het wegsnijden van haar beschrijving van hoe haar geheime project werkt. De transducers in de ringlay-out blokkeren alles.

De armband blokkeert microfoons in luidsprekers, smartwatches en smartphones. De wearable werkt zelfs als microfoons bedekt zijn met papier of stof.

Figuur 3. Ons prototype is een op zichzelf staande wearable die bestaat uit ultrasone transducers, een signaalgenerator, een microcontroller, een batterij, een spanningsregelaar en een 3W versterker. Krediet:Yuxin Chen et al.

David Nield, schrijven op de website Nieuwe Atlas, schreef verder over hoe het werkt. Het apparaat is "vol met 24 afzonderlijke transducers die ultrasone golven uitzenden die microfoons in alle richtingen verstoren, zelfs als ze verborgen zijn. Door willekeurig witte ruis in het frequentiebereik van 24 tot 26 kHz uit te zenden, microfoons in de directe omgeving kunnen alleen statische informatie oppikken in plaats van gesproken woorden."

Het team heeft een paper opgesteld voor ACM CHI 2020, getiteld "Wearable Microphone Jamming." De auteurs zijn Yuxin Chen, Huiying Li, Shan Yuan Teng, Steven Nagels, Pedro Lopes, Ben Zhao en Haitao Zheng.

"Ondanks de aanvankelijke opwinding rond op spraak gebaseerde slimme apparaten, "De auteurs schreven, "consumenten worden steeds nerveuzer door het feit dat deze interactieve apparaten, standaard, altijd luisteren, opnemen, en mogelijk het opslaan van gevoelige persoonlijke informatie. Daarom, het is van cruciaal belang om tools te bouwen die gebruikers beschermen tegen het mogelijke compromis of misbruik van microfoons in het tijdperk van op spraak gebaseerde slimme apparaten."

De armband is voorlopig slechts een prototype, zei Nield.

Er is reden om aan te nemen dat we hierover in een later stadium zouden kunnen horen. Op de website Ubergizmo, Tyler Lee schrijft, "...de makers geloven dat ze het voor slechts $ 20 kunnen maken, en sommige van hun investeerders hebben hen benaderd met het idee om het te commercialiseren."

Wat de commercialisering betreft, de armband is duidelijk nog niet klaar voor de modeshows; het heeft de look van een laboratoriumprototype van een armband in een sciencefictionfilm voor kinderen, een esthetisch probleem dat later zou kunnen worden aangepakt.

Volgens hun rapport de stoorzender presteert beter dan bestaande benaderingen met verbeterde dekking en minder blinde vlekken. Vroeger, ultrasone transducers zijn "zwaar gericht, waardoor gebruikers de stoorzender precies op de plek waar de microfoons staan ​​moeten richten." Dit had zijn beperkingen. Het team realiseerde zich dat "dit niet alleen onpraktisch is, omdat het de primaire taak van de gebruiker verstoort, maar is vaak ook onmogelijk wanneer microfoons verborgen zijn."

Een andere beperking bij deze apparaten, ze zeiden, was dat meerdere transducers de storingsdekking vergroten, maar blinde vlekken introduceren.

De auteurs concluderen:"We hebben bevestigd dat een stoorzender voor ultrasone microfoons superieur is aan state-of-the-art en commerciële stationaire stoorzenders door een reeks technische evaluaties en een gebruikersonderzoek uit te voeren. Deze toonden aan dat:(1) onze draagbare stoorzender beter presteerde dan statische stoorzenders in storingsdekking; (2) de storing is effectief, zelfs als de microfoons worden verborgen en bedekt door verschillende materialen, zoals doeken of vellen papier; en, (3) in een levensechte situatie voelden onze studiedeelnemers dat onze wearable de privacy van hun stem beschermde."

© 2020 Wetenschap X Netwerk