Pour un haut-parleur intelligent qui n’écoute pas

Microphone

Crédit : Pixabay/CC0 domaine public

Les microphones sont peut-être le capteur électronique le plus courant au monde, avec environ 320 millions d’écouteurs de nos commandes dans les haut-parleurs intelligents du monde. Le problème, c’est qu’ils sont capables d’entendre tout le reste aussi.

Mais maintenant, une équipe de chercheurs de l’Université du Michigan a développé un système qui peut informer une maison intelligente – ou écouter le signal qui allumerait un haut-parleur intelligent – sans écouter le son audible.

La clé de l’appareil, appelé PrivacyMic, est un son ultrasonore à des fréquences supérieures à la portée de l’audition humaine. Les lave-vaisselle en marche, les écrans d’ordinateur et même les claquements de doigts génèrent tous des sons ultrasoniques, qui ont une fréquence de 20 kilohertz ou plus. Nous ne pouvons pas les entendre, mais les chiens, les chats et PrivacyMic le peuvent.

Le système rassemble les informations ultrasonores qui nous entourent pour identifier quand ses services sont nécessaires et détecter ce qui se passe autour de nous. Les chercheurs ont démontré qu’il peut identifier les activités domestiques et de bureau avec une précision supérieure à 95 %.

« Il y a beaucoup de situations où nous voulons que notre système domotique ou notre haut-parleur intelligent comprenne ce qui se passe dans notre maison, mais nous ne voulons pas nécessairement qu’il écoute nos conversations », a déclaré Alanson Sample, professeur agrégé d’électricité à l’UM. ingénierie et informatique. « Et ce que nous avons découvert, c’est que vous pouvez avoir un système qui comprend ce qui se passe et une garantie ferme qu’il n’enregistrera jamais aucune information audible. »






Informatique omniprésente + confidentialité

PrivacyMic peut filtrer les informations audibles directement sur l’appareil. Cela le rend plus sûr que le cryptage ou d’autres mesures de sécurité qui prennent des mesures pour sécuriser les données audio après leur enregistrement ou limiter les personnes qui y ont accès. Ces mesures pourraient toutes rendre les informations sensibles vulnérables aux pirates, mais avec PrivacyMic, les informations n’existent tout simplement pas.

Bien que les haut-parleurs intelligents soient une application évidente, l’équipe de recherche en envisage de nombreuses autres qui, bien que moins courantes, pourraient être plus importantes. Les appareils à ultrasons à domicile, par exemple, pourraient surveiller les maisons des personnes âgées pour détecter des signes indiquant qu’elles ont besoin d’aide, surveiller la fonction pulmonaire chez les patients respiratoires ou écouter les participants aux essais cliniques pour des signatures sonores qui pourraient révéler des effets secondaires des médicaments ou d’autres problèmes.

« Un microphone conventionnel placé chez quelqu’un pendant des mois d’affilée pourrait donner aux médecins des informations plus riches que jamais auparavant, mais les patients ne sont tout simplement pas disposés à le faire avec la technologie d’aujourd’hui », a déclaré Sample. « Mais un appareil à ultrasons pourrait donner aux médecins et aux facultés de médecine un aperçu sans précédent de la vie réelle de leurs patients d’une manière que les patients sont beaucoup plus susceptibles d’accepter. »

L’idée derrière PrivacyMic a commencé lorsque l’équipe classait l’audio précédemment enregistré. En regardant un graphique visuel des données, ils ont réalisé que le son audible n’était qu’une petite partie de ce qui était disponible.

« Nous avons réalisé que nous étions assis sur de nombreuses informations intéressantes qui étaient ignorées. Nous pouvions en fait obtenir une image de ce qui se passait dans une maison ou un bureau sans utiliser aucun son », a déclaré Yasha Iravantchi, une étudiante diplômée en génie électrique et informatique et premier auteur d’un nouvel article sur la recherche.

À l’écoute des ultrasons

Armée de ces informations, d’un ordinateur portable et d’un microphone à ultrasons, l’équipe s’est ensuite mise au travail pour capturer l’audio du brossage des dents, de la chasse d’eau, de l’aspirateur, du fonctionnement des lave-vaisselle, de l’utilisation d’écrans d’ordinateur et de centaines d’autres activités courantes. Ils ont ensuite compressé les signatures ultrasonores dans des fichiers plus petits qui comprenaient des informations clés tout en supprimant le bruit dans la portée de l’audition humaine – un peu comme un MP3 à ultrasons – et ont construit un appareil basé sur Raspberry Pi pour les écouter.

L’appareil, qui peut être configuré pour filtrer la parole ou supprimer tout contenu audible, a identifié avec précision les activités courantes plus de 95 % du temps. L’équipe a également mené un essai où les participants à l’étude ont écouté l’audio collecté par l’appareil et ont constaté qu’aucun participant ne pouvait distinguer la parole humaine.

Bien que l’appareil soit une preuve de concept à ce stade, Sample affirme que la mise en œuvre d’une technologie similaire dans un appareil comme un haut-parleur intelligent ne nécessiterait que des modifications mineures – un logiciel qui écoute les ultrasons et un microphone capable de les capter, qui sont peu coûteux et facilement disponible. Bien qu’un tel dispositif soit probablement prévu dans plusieurs années, l’équipe a déposé une demande de protection par brevet auprès de l’UM Office of Technology Transfer.

« La technologie intelligente d’aujourd’hui est une proposition du tout ou rien. Vous pouvez soit ne rien avoir, soit avoir un appareil capable d’enregistrer un enregistrement audio constant », a déclaré Sample. « PrivacyMic offre une autre couche de confidentialité – vous pouvez interagir avec votre appareil en utilisant l’audio si vous le souhaitez ou vous pouvez avoir un autre paramètre où l’appareil peut glaner des informations sans capter l’audio. »

Le document s’intitule « PrivacyMic : Utilisation de fréquences inaudibles pour la protection de la vie privée et la reconnaissance des activités quotidiennes ». Les chercheurs l’ont présenté le 12 mai à la conférence virtuelle ACM CHI sur les facteurs humains dans les systèmes informatiques.


Tout le monde peut avoir une super-audition


Plus d’information:
Yasha Iravantchi et al, PrivacyMic : Utilisation de fréquences inaudibles pour la protection de la vie privée et la reconnaissance des activités quotidiennes, Actes de la conférence CHI 2021 sur les facteurs humains dans les systèmes informatiques (2021). DOI : 10.1145/3411764.3445169

Fourni par l’Université du Michigan

Citation: ‘PrivacyMic’: Pour un haut-parleur intelligent qui n’écoute pas (2021, 9 juin) récupéré le 9 juin 2021 sur https://techxplore.com/news/2021-06-privacymic-smart-speaker-doesnt-eavesdrop.html

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