研究人员建议如何在GPS关闭的情况下跟踪智能手机。

电气和电子工程师协会(IEEE)的一组研究人员开发了PinMe系统,该系统可以基于开放数据和来自智能手机各种传感器的信息来跟踪其位置,其准确性可与GPS相提并论。 在这方面,研究人员敦促电子产品制造商增加一种软件解决方案,该软件解决方案将禁用所有传感器的功能,而不仅仅是GPS。



科学家发现了智能手机中的安全漏洞。 将来自加速度计和陀螺仪的信息与开放数据(地图和天气报告)进行比较,他们就能够确定一个人的位置,他的路线和运输方式。

这项研究的共同作者普林斯顿大学电气工程系副教授表示,研究人员开发的PinMe应用程序展示了如何使用机器学习方法和来自无害传感器的信息来获得有关人类生命的重要信息。 与卫星导航不同,来自传感器的信息不需要访问权限。

Nirey Jha说:“骇客可以说服船舶或无人驾驶工具,他们所处的位置与实际位置不同。例如,这可能是美国船舶在国际水域航行时遇到的问题,也可能是自动驾驶汽车中乘客安全的问题。” ,普林斯顿大学教授,该研究的合著者。 据他介绍,PinMe团队已经在与技术公司讨论将应用程序许可为导航工具的问题。

在实验中,科学家从Galaxy S4 i9500,iPhone 6和iPhone 6S智能手机中收集了数据,安装PinMe应用程序后,白天有3个人使用这些数据。 受试者在费城,达拉斯,普林斯顿和其他城市周围的飞机上行走,乘汽车,火车旅行。

首先,PinMe会读取有关智能手机的最后一个IP地址和网络状态的信息,以确定与Wi-Fi的最后一次连接-这是应用程序如何获得进一步工作的起点。 然后,该应用程序使用一种算法,通过机器学习对其进行“训练”,以识别行走,驾驶,飞行和其他移动方式之间的差异。 为此,我们使用了来自传感器的数据-移动的方向和速度,停靠点的频率以及海拔高度。

确定运动方式后,PinMe包含了一种新算法,并开始绘制用户的路线。 OpenStreetMaps服务用于获取最新的导航数据。 Google Maps通过将其与高度图进行比较来帮助确定位置。 为了弄清路线,该应用程序使用了Weather Channel天气服务 :有关温度和气压的准确信息有助于将天气状况对传感器收集的信息的影响平均化。 将路线数据与航空公司或铁路时间表进行了比较。

从飞机乘飞机从费城到达拉斯时,该应用程序首先根据高度和加速度的变化确定运输类型,然后根据时区,天气和时间表确定起飞和降落的地点。

在下图中,用PinMe跟踪的路线(汽车和步行运动)以绿色和黄色标记,并且根据GPS数据构造的路线为黑色。



这些研究人员并不是最早使用加速度计来跟踪人员的人。 2010年,日本电信公司KDDI(移动运营商au) 开发了一种用于跟踪公司员工流动应用程序。 开发人员的目标是对员工进行全面控制,以提高他们的工作效率。 来自加速度计的数据可以确定平面上的运动以及楼梯,速度,上厕所的行程。 此外,清洁女工腰部的智能手机可以分辨拖,扫和摇晃垃圾桶的区别。

2015年,来自中国南京大学的专家使用来自加速度计的数据来监测地铁中的人员流动:“地铁中的火车在轨道上行驶,因此其行驶方式与在道路上行驶的汽车和公共汽车不同,并且由于没有两个完全相同的连接相邻地铁站的路段,在不同时间间隔的火车模式也可以彼此区分。” 对于工作,有必要绘制地铁地图,以便随后以70%到92%的精度确定路线。

该科研成果于 2018年2月5日发布在康奈尔大学图书馆的网站上。 DOI:10.1109 / TMSCS.2017.2751462。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN410117/


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