Ett forskningsteam som leds av universitetet vid Buffalo utvecklar EarEcho, ett biometriskt verktyg som använder modifierade trådlösa hörsnäckor för att autentisera smartphoneanvändare via den unika geometrin i deras hörselgång. Kredit:University at Buffalo
Besök ett offentligt utrymme. Chansen är stor att du kommer att se människor som bär öronsnäckor eller hörlurar.
Det genomgripande av denna gammal-möter-ny teknik, särskilt på högskoleområden, fascinerade University at Buffalo datavetare Zhanpeng Jin.
"Vi har så många elever som går runt med högtalare i öronen. Det fick mig att undra vad vi mer kunde göra med dem, säger Jin, Ph.D., docent vid institutionen för datavetenskap och teknik vid UB Högskolan för teknik och yrkeshögskola.
Den nyfikenheten har lett till EarEcho, ett biometriskt verktyg som ett forskarteam under ledning av Jin utvecklar som använder modifierade trådlösa hörsnäckor för att autentisera smartphoneanvändare via den unika geometrin i deras hörselgång.
En prototyp av systemet, beskrivs i denna månads Proceedings of the ACM on Interactive, Mobil, Bärbara och allestädes närvarande teknologier, en tidskrift som publiceras kvartalsvis av Association for Computing Machinery, visade sig vara ungefär 95 % effektiv.
UB:s teknologiöverföringskontor har lämnat in en provisorisk patentansökan för tekniken.
Hur EarEcho fungerar
Teamet byggde prototypen med produkter från hyllan, inklusive ett par in-ear-hörlurar och en liten mikrofon. Forskare utvecklade akustiska signalbehandlingstekniker för att begränsa brusstörningar, och modeller för att dela information mellan EarEchos komponenter.
När ett ljud spelas in i någons öra, ljudet fortplantar sig genom och reflekteras och absorberas av hörselgången – som alla producerar en unik signatur som kan spelas in med mikrofonen.
"Det spelar ingen roll vad ljudet är, allas öron är olika och vi kan visa det i ljudinspelningen, " säger Jin. "Denna unika kan leda till ett nytt sätt att bekräfta användarens identitet, motsvarar fingeravtryck."
Informationen som samlas in av mikrofonen skickas via hörlurarnas Bluetooth-anslutning till smarttelefonen där den analyseras.
För att testa enheten, 20 försökspersoner lyssnade på ljudprover som inkluderade en mängd olika tal, musik och annat innehåll. Teamet genomförde tester i olika miljömiljöer (på gatan, i ett köpcentrum, etc.) och med försökspersonerna i olika positioner (sittande, stående, huvudet lutat, etc.).
EarEcho visade sig vara ungefär 95 procent effektivt när det gavs 1 sekund för att autentisera försökspersonerna. Poängen förbättrades till 97,5 procent när den fortsatte att övervaka motivet i 3 sekunders fönster.
Hur EarEcho kan användas
Teoretiskt sett, användare kan lita på EarEcho för att låsa upp sina smartphones, vilket minskar behovet av lösenord, fingeravtryck, ansiktsigenkänning och annan biometri.
Men Jin ser sin största potentiella användning i att kontinuerligt övervaka en smartphoneanvändare. EarEcho, som fungerar när användare lyssnar på sina hörlurar, är ett passivt system, vilket innebär att användare inte behöver vidta några åtgärder, som att skicka ett fingeravtryck eller röstkommando, för att det ska fungera, han säger.
Ett sådant system, han argumenterar, är idealisk för situationer där användarna måste verifiera sin identitet som att göra mobilbetalningar. Det kan också eliminera behovet av att ange lösenord eller fingeravtryck igen när en telefon låser sig efter att den inte har använts.
"Tänk på det, säger Jin, "bara genom att bära hörlurarna, vilket många redan gör, du skulle inte behöva göra något för att låsa upp din telefon."