company_banner

Шпионы в быту: робот-пылесос вас подслушивает


    Ученые из Национального Университета Сингапура (National University of Singapore) открыли способ улавливать звуки в помещении при помощи робота-пылесоса. При этом у пылесоса, который тестировали специалисты, нет встроенного микрофона. Принцип подслушивания несколько иной — вместо микрофона используется лидар.

    На схеме лидар перехватывает данные во время конференции пользователя
    Лидар состоит из двух элементов: лазерный излучатель и приемник. Лидар замеряет расстояние до объектов с высокой точностью с помощью лазерного луча. И, как оказалось, при помощи лазера можно отлично слышать все, что происходит вокруг робота-шпиона.


    В чем суть эксперимента? Пылесос установили рядом с мусорным ведром. Лидар направили на ведро. В 20 см от ведра установили аудиоколонку, которая воспроизводила звук с громкостью около 70 дБ. В результате применения специализированного оборудования исследователям удалось не только подслушать звук. Как оказалось, эта технология позволяет:

    • с 96% — определить пол говорящего,
    • с 91% — восстановить произнесенные цифры,
    • с 90% — идентифицировать музыкальные заставки (выбиралось из 10 вероятных),
    • с 67,5% — идентифицировать личность говорящих в помещении людей (также выборка из 10 возможных).

    Принцип работы лидара
    Как происходит запись? Лидар вращается с частотой 5 Гц, за один оборот записывает 360 значений расстояния. Но такой частоты регистрации недостаточно. Ученые видоизменили электрическую цепь в блоке прибора, чтобы он записывал расстояние без вращения. В таких условиях частота записи вырастает в 360 раз до 1,8 кГц.

    Что дальше? Затем данные фильтруют. Распознают пустые фрагменты, которые остаются, когда луч не возвращается обратно. Также отбрасывают низкочастотный шум и усиливают звук в низких частотах. Результирующий сигнал обрабатывают нейросетевыми алгоритмами.


    Сверточная нейросеть относит звуки к известным ей классам. Инженеры обучали ее на открытой базе — Free Spoken Digit, а также на собственной подборке записей музыкальных заставок с YouTube.

    Какие еще способы существуют


    Скриншот записи со схемой восстановления звука от пакета чипсов
    Несколько лет назад ученые из Массачусетского технологического института продемонстрировали, как можно восстановить звук самыми неожиданными способами. В одном случае восстановили мелодию от комнатного растения. А в другом эксперименте снимали на камеру и восстанавливали аудио, звучащее рядом с пакетом чипсов. Преобразовать звук удалось с помощью высокоскоростной камеры: по изменениям пикселей на изображении снимаемого объект.

    Система Lamphone
    Летом текущего года в Израиле ученые подслушали речь, звучащую в доме в реальном времени, по вибрациям лампочки. Способ назвали Lamphone. Для этого нужен телескоп с подключенным к нему фотодиодом. Оптический приемник преобразует падающий на него свет в электрический сигнал. С помощью алгоритма сигнал переводят в речевую спектограмму, из которой извлекают речь собеседников.

    Selectel
    ИТ-инфраструктура для бизнеса

    Comments 12

      +1
      В этой истории странно то, что лидар, даже если его остановить, продолжает делать измерения.
      Насколько я знаю, обычно такие лидары сертифицируют на безопасность для зрения именно с учетом того, что лидар постоянно вращается, и таким образом, луч если и попадает в глаз, то только на короткое время.
      Все приличные вращающиеся лидары обычно имеют защиту, которая отключает работу лазера, если вращения нет.
      Получается, что в лидаре от Xiaomi такого нет, и он может быть опасен для зрения.
        +8
        Ученые видоизменили электрическую цепь в блоке прибора

        Дальше можно было не читать — таким образом можно пофиксить все, что мешает нужному кривому "исследованию".

          +22
          припаять микрофон
          0
          А возможно электрическую цепь изменили чуть значительнее, чем просто остановили двигатель
            0
            Судя по скудноватому описанию (даже в оригинальной статье), исследователи просто отключили мотор. Вполне может быть, что мотор там можно остановить программно.
              +3

              Как-то разбирался с лидаром пылесоса с картинки. Мотор программно остановить не проблема (он там управляется внешне по отношению к лидару), однако лидар в таком случае данные выдавать перестаёт (в нём самом есть датчик вращения). "Учёные" видимо подавали импульсы, имитирующие вращение.
              Предвидя возможный вопрос "а нельзя ли как-то перепрограммировать лидар чтобы он работал без вращения?" — нельзя, связь с ним — однонаправленная.

          +3
          Мне кажется значительно более интересным то, что робот может помочь примерно оценить размер достатка владельца: у робота есть wifi, следовательно он может с достаточно большой точностью оценить свое местоположение. Плюс к этому он довольно точно знает площадь квартиры. Зная дом и площадь квартиры в нем, довольно просто узнать ее стоимость.
            –3

            И?
            Снимаю комнату на Арбате. Рву мозг пылесосам.

            0

            Да меня чисто смущает, что планы квартир, которые они насканивают хранятся в облаке. Если, что вдруг, то китайцы уже знают планировки всех наших сталинок

            0
            Тоже мне новость. Купил китайский пылесос и запускал его под Раммштайн.
            Так мне на следующий день пришло письмо от али — купи флешку-мышку-кружку с твоими любимыми музыкантами
            От китайцы, прям без палева
              0
              Проще и дешевле микрофон поставить и не заморачиваться с нештатным использованием лидаров и прочего.

              А так да, шпионят за нами, как говорят англичане, Every man and his dog.

              Only users with full accounts can post comments. Log in, please.