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‘PrivacyMic’: para un altavoz inteligente que no escucha a escondidas

by notiulti

Los micrófonos son quizás el sensor electrónico más común en el mundo, con un estimado de 320 millones escuchando nuestros comandos en los parlantes inteligentes del mundo. El problema es que también son capaces de escuchar todo lo demás.

Pero ahora, un equipo de investigadores de la Universidad de Michigan ha desarrollado un sistema que puede informar a una casa inteligente, o escuchar la señal que encendería un altavoz inteligente, sin escuchar el sonido audible.

La clave del dispositivo, llamado PrivacyMic, es el sonido ultrasónico en frecuencias por encima del rango de audición humana. Los lavavajillas en funcionamiento, los monitores de computadora, incluso los chasquidos de los dedos, generan sonidos ultrasónicos, que tienen una frecuencia de 20 kilohercios o más. No podemos oírlos, pero los perros, los gatos y PrivacyMic sí.

El sistema reúne la información ultrasónica que nos rodea para identificar cuándo se necesitan sus servicios y detectar lo que sucede a su alrededor. Los investigadores han demostrado que puede identificar las actividades del hogar y la oficina con una precisión superior al 95%.

“Hay muchas situaciones en las que queremos que nuestro sistema de automatización del hogar o nuestro altavoz inteligente comprenda lo que sucede en nuestro hogar, pero no necesariamente queremos que escuche nuestras conversaciones”, dijo Alanson Sample, profesor asociado de electricidad de la UM. ingeniería e informática. “Y lo que hemos descubierto es que puede tener un sistema que comprenda lo que está sucediendo y una garantía sólida de que nunca registrará ninguna información audible”.

Computación ubicua + privacidad

PrivacyMic puede filtrar información audible directamente en el dispositivo. Eso lo hace más seguro que el cifrado u otras medidas de seguridad que toman medidas para proteger los datos de audio después de que se graban o limitar quién tiene acceso a ellos. Todas esas medidas podrían dejar la información confidencial vulnerable a los piratas informáticos, pero con PrivacyMic, la información simplemente no existe.

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Si bien los altavoces inteligentes son una aplicación obvia, el equipo de investigación prevé muchas otras que, aunque menos comunes, pueden ser más importantes. Los dispositivos ultrasónicos en el hogar, por ejemplo, podrían monitorear los hogares de los ancianos en busca de señales de que necesitan ayuda, monitorear la función pulmonar en pacientes respiratorios o escuchar a los participantes de ensayos clínicos en busca de firmas sónicas que podrían revelar efectos secundarios de medicamentos u otros problemas.

“Un micrófono convencional colocado en la casa de alguien durante meses a la vez podría brindar a los médicos información más rica de la que habían tenido antes, pero los pacientes simplemente no están dispuestos a hacer eso con la tecnología actual”, dijo Sample. “Pero un dispositivo ultrasónico podría brindar a los médicos y las facultades de medicina una perspectiva sin precedentes de cómo son realmente las vidas de sus pacientes de una manera que los pacientes probablemente aceptarán”.

La idea detrás de PrivacyMic comenzó cuando el equipo clasificaba el audio grabado previamente. Al observar un gráfico visual de los datos, se dieron cuenta de que el sonido audible era solo una pequeña parte de lo que estaba disponible.

“Nos dimos cuenta de que estábamos sentados en una gran cantidad de información interesante que estaba siendo ignorada. De hecho, podíamos obtener una imagen de lo que estaba sucediendo en una casa u oficina sin usar ningún audio”, dijo Yasha Iravantchi, una estudiante de posgrado en ingeniería eléctrica e informática y primer autor de un nuevo artículo sobre la investigación.

Escuchar sonido ultrasónico

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Armados con esta información, una computadora portátil y un micrófono ultrasónico, el equipo se puso a trabajar y capturó el audio del cepillado de dientes, la descarga del inodoro, la aspiración, el uso de lavavajillas, el uso de monitores de computadora y cientos de otras actividades comunes. Luego comprimieron las firmas ultrasónicas en archivos más pequeños que incluían bits clave de información mientras eliminaban el ruido dentro del rango de la audición humana, un poco como un MP3 ultrasónico, y construyeron un dispositivo basado en Raspberry Pi para escucharlos.

El dispositivo, que se puede configurar para filtrar el habla o eliminar todo el contenido audible, identificó con precisión las actividades comunes más del 95% del tiempo. El equipo también realizó una prueba en la que los participantes del estudio escucharon el audio recopilado por el dispositivo y descubrieron que ni un solo participante podía distinguir el habla humana.

Si bien el dispositivo es una prueba de concepto en esta etapa, Sample dice que implementar una tecnología similar en un dispositivo como un altavoz inteligente requeriría solo modificaciones menores: un software que escucha el sonido ultrasónico y un micrófono capaz de captarlo, que son económicos y fácilmente disponible. Si bien tal dispositivo probablemente faltará varios años, el equipo ha solicitado la protección por patente a través de la Oficina de Transferencia de Tecnología de la UM.

“La tecnología inteligente de hoy es una propuesta de todo o nada. Puede tener nada o puede tener un dispositivo que sea capaz de grabar audio constantemente”, dijo Sample. “PrivacyMic ofrece otra capa de privacidad: puede interactuar con su dispositivo usando audio si lo desea o puede tener otra configuración en la que el dispositivo puede obtener información sin captar audio”.

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El documento se titula “PrivacyMic: Utilización de frecuencias inaudibles para la privacidad preservando el reconocimiento de la actividad diaria”. Los investigadores lo presentaron el 12 de mayo en la Conferencia Virtual ACM CHI sobre factores humanos en sistemas informáticos. Otros investigadores del proyecto incluyeron a Karan Ahuja, Mayank Goel y Chris Harrison, todos en la Universidad Carnegie Mellon.

Escrito por Gabe Cherry

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