FreeSense: Personenidentifikation durch drahtlose Signalverzerrung

Hochtechnologie ist seit langem ein Teil unseres Lebens. Das Konzept eines Smart Homes scheint nicht ungewöhnlich und überraschend zu sein. Solche Systeme arbeiten in zig Millionen Wohnungen und Häusern. Wenn nicht das ganze System, dann ein Teil davon. Um dies noch komfortabler zu gestalten, versuchen Entwickler, das Zusammenspiel von Technologie und Mensch zu stärken, Geräte dazu zu bringen, Gewohnheiten und Merkmale menschlichen Verhaltens zu erkennen und sich entsprechend anzupassen.

Es gibt also intelligente Lampen und intelligente Kühlschränke, die wissen, wann das Licht ein- oder ausgeschaltet werden muss und welche Art von Lebensmitteln Sie im Geschäft bestellen müssen. Damit solche intelligenten Systeme den Eigentümer sofort identifizieren können, erstellen Entwickler im laufenden Betrieb Identitätssysteme. Hier werden verschiedene Kameras, Sprachspektrumanalysatoren und Fingerabdrucksensoren eingesetzt. Bald könnte ein anderes System in Haushalten und Büros erscheinen, das eine Person durch die Verzerrung eines drahtlosen Netzwerksignals identifizieren kann. Verzerrungen werden vom menschlichen Körper verursacht, Veränderungen analysiert und mit der „Kontrollmessung“ verglichen.

Die Entwickler dieses Systems sind Spezialisten der Northwest Polytechnic University. Demnach wurde bereits ein funktionierender Prototyp erstellt, dessen Genauigkeit bei etwa 90% liegt. Das ist nicht zu viel, aber für den Proof of Concept ist das System ziemlich gut. Das Projekt heißt FreeSense. Das System bestimmt die Parameter des Körpers einer Person, die im Versorgungsbereich des drahtlosen Netzwerks erscheint, basierend auf der Störung des Funksignals sowie den Besonderheiten der Körperbewegung, die für jeden von uns einzigartig sind.

Das System entnimmt Informationen zur Analyse der CSI (Channel State Information) des drahtlosen Netzwerks. „Aufgrund der Tatsache, dass die Eigenschaften des Körpers jeder Person sowie die einzigartigen Bewegungen einzigartig sind, kann jede Person anhand dieser Eigenschaften identifiziert werden. Sie haben gerade den Raum betreten und FreeSense hat Sie bereits identifiziert “, sagt einer der Studienteilnehmer. In diesem Fall muss die Person keine zusätzlichen Aktionen ausführen. In anderen Fällen müssen Sie einen Code eingeben, Ihren Finger auf den Sensor legen oder einige Wörter (Code oder normal) sagen. Dies ist nicht immer bequem.

Um den Betrieb von FreeSense zu testen, verwendeten Experten einen normalen Laptop und einen WLAN-Router. Die Ausrüstung wurde in einem Raum mit einer Fläche von 30 m ² installiertmit gewöhnlichen Möbeln. An dem Experiment stimmten 9 Freiwillige der Teilnahme zu, deren Identität sie mithilfe von WiFi CSI zu identifizieren versuchten.

Zunächst machten die Entwickler für jeden Freiwilligen eine "Besetzung". Ein Mann kam in den Raum und das System analysierte die Änderungen im Signal des drahtlosen Netzwerks. Dann wurden alle erhaltenen Daten aufgezeichnet und an die Identität des Freiwilligen gebunden.

Danach testeten alle neun FreiwilligenFreeSense-Funktionen. Die Leute betraten nacheinander den Raum und gingen in verschiedene Richtungen durch den Raum. Wie sich herausstellte, beträgt die Genauigkeit des Systems in diesem Fall 75%. Dieser Indikator nahm mit abnehmender Anzahl von Freiwilligen zu. Wenn nur 2 Personen in der Datenbank waren, erhöhte sich die Genauigkeit der Identifizierung jeder von ihnen auf 95%. Tatsache ist, dass bei manchen Menschen die Parameter des Körpers und die Merkmale der Bewegung sehr ähnlich sind. Und je mehr „Casts“ in der Datenbank enthalten sind, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit, dass „Zwillinge“ auftreten. Laut den Autoren des Projekts sind 2-6 Personen im FreeSense-Speicher nicht mehr die ideale Option. Diese Option ist nicht für große Unternehmen geeignet, eignet sich jedoch ideal für Heimsysteme wie "Smart Home". Wenn 1-2 Personen Zugriff auf die Räumlichkeiten im Unternehmen haben und identifiziert werden müssen, kann FreeSense auch hier verwendet werden.

Forscher sagen, dass die Systemgenauigkeit verbessert werden kann, und jetzt verbessert das Entwicklungsteam die Technologie. In Zukunft ist geplant, die Funktion hinzuzufügen, eine Person aus mehreren Personen zu bestimmen, die sich gleichzeitig im Raum befinden. Darüber hinaus soll untersucht werden, wie sich die Vergrößerung des Abstands zwischen Empfänger und Funksender auf die Genauigkeit des gesamten Systems auswirkt.

Source: https://habr.com/ru/post/de397073/