通過足跡進行身份識別 AI 將身份驗證技術發揮到了極致

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或許你聽說過指紋掃描，虹膜掃描，或者是眼神掃描技術，那麼有聽過足跡掃描生物識別技術嗎？最近，在Arxiv.org 上發布的新研究調查表明，人工智慧（AI）已經可以通過不同人的足跡和腳印起到身份認證和辨別效果，印度德里理工學院的研究人員在一篇名為「利用由足跡經過時產生的地顫信號來進行身份識別」的論文中描述了該識別系統，該系統基於一個霧計算架構，可以將收集來的數據用邊緣設備來執行大部分計算、存儲和通信，從而得出最終的識別判斷結果。

這個系統主要由三個層級共同構造實現，分別是事物層（嵌入式處理器與收發器），霧層（嵌入式處理器與收發器）以及雲層（伺服器），物件層包括樹莓派 Zero、地顫檢波器（將地面運動轉換為電壓的地面運動換能器）以及遠程收發器模塊，其可以用於自動提取腳步地顫信號，並將其壓縮，然後在 ZigBee 上發送到霧層，霧層中的樹莓派 3 Model B 可以將接收到的信號解壓，然後提取其中重要的功能，將其分類歸檔後通過 Wi-Fi 或者乙太網傳輸給雲伺服器。

為了訓練機器學習模式可以有效地辨別不同人的腳步，研究人員不僅會讓機器收集經過測驗區域內人們的腳步震顫壓力和節奏（也就是兩個連續腳步間的時間間隙）數據，還會收集腳步聲的時間和頻率，在長達一個月的時間裡，他們用該地顫檢波器對八個赤腳參與者的 46000 次足跡運動進行了測試。

研究小組發現每次大約需要875個腳步，也就是8分鐘的步行結果才能讓機器學習的識別能力達到 85%的精確度，而在測試期間，他們的最終結果已經超過了該基線，被訓練出來的人工智慧系統，只需在 7 個腳步內，就可以將個人和足跡信號匹配精度達到 92.29%。

相比其他的驗證方法，這樣的驗證方案也顯得更加簡單，只需要在特定區域部署這樣的足跡身份驗證通道，那麼當個人穿過感測器監測區域時，身份識別認證就可以瞬間完成，而且腳步識別更不容易被造假破解，要模擬其他人的腳步信號幾乎是不可能的，這對於保護個人隱私有很大幫助，而且由於對環境參數不敏感，設備的搭建成本也很低，更容易實現普及和商業化。

不過該系統目前有一個顯著的缺陷，那就是它只能對測驗者一個個的分別識別，而不能同時識別兩個或者兩個以上的人，研究人員表示這將是他們未來主要的工作重心，一旦該技術成熟，就可以廣泛地應用到教室，車間的出勤率，陌生入侵者檢測，以及智能家用電器控制中。

比如，在學校中，如果老師需要檢查學生的出勤情況，最原始的做法就是點名，然後學生答到，而通過這種方法，老師們就不必再浪費時間在點名簽到上，因為當學生們進入教室的那一刻起，腳步識別系統就已經記錄下了每個學生到達或者離開課堂的時間，人數信息，這些數據都會清晰的呈現出來。

來源：futurism

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