指紋、虹 膜掃描這樣的生物認證過(guò)去常會(huì )出現在間諜片中，但這項技術(shù)的使用范圍早已擴大，指紋驗證和面部識別已在人們手機上司空見(jiàn)慣?，F在，生物識別安全工具包又增 添了新選項：呼吸。據《化學(xué)通訊》雜志22日發(fā)表的一項研究，日本研究人員開(kāi)發(fā)出一種嗅覺(jué)傳感器，能夠通過(guò)分析呼吸中的化合物來(lái)識別個(gè)體身份。
如藝術(shù)圖所示，在不久的將來(lái)，使用人工嗅覺(jué)傳感器進(jìn)行基于呼吸氣味的個(gè)人身份驗證將成為可能。
這種由16通道傳感器陣列構建的“人造鼻”與機器學(xué)習相結合，能夠對多達20個(gè)人進(jìn)行身份驗證，平均準確率超過(guò)97%。
用于基于呼吸的生物特征認證的人工嗅覺(jué)傳感器。該傳感器由一個(gè)4x4通道陣列組成，共16個(gè)傳感器。每個(gè)傳感器都能檢測人類(lèi)呼吸中發(fā)現的特定范圍的化合物，數據經(jīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )處理分析后，確定個(gè)體身份。
在這個(gè)信息和技術(shù)的時(shí)代，生物識別認證是保護寶貴資產(chǎn)的重要方式。從常見(jiàn)的指紋、掌紋、聲音和面部識別，到不太常見(jiàn)的耳朵和手指靜脈，機器可使用各種生物識別方法來(lái)識別一個(gè)人。
研究人員解釋說(shuō)，這些技術(shù)依賴(lài)于每個(gè)人的身體獨特性，但它們也并非萬(wàn)無(wú)一失。身體特征可能會(huì )被復制，甚至會(huì )因受傷而受損。人類(lèi)氣味則成為一種新的生物識別技術(shù)，使用個(gè)人獨特的化學(xué)成分來(lái)確認“你是誰(shuí)”。
其中之一是經(jīng)皮氣體——從皮膚產(chǎn)生的化合物，但這種檢測有局限，皮膚產(chǎn)生的揮發(fā)性化合物濃度很難讓機器檢測到。因此，研究小組轉而研究是否可用人類(lèi)呼吸來(lái) 代替。皮膚中揮發(fā)性化合物的濃度可能低至萬(wàn)億分之幾，而呼出的化合物濃度可高達百萬(wàn)分之幾。事實(shí)上，人類(lèi)的呼氣已被用來(lái)識別一個(gè)人是否患有癌癥、糖尿病， 甚至新冠肺炎。
研究小組從分析受試者的呼吸開(kāi)始，篩選可用于生物識別認證的化合物，共發(fā)現了28種可行的化合物。在此基礎上，他們開(kāi)發(fā)了一個(gè)有16個(gè)通道的嗅覺(jué)傳感器陣 列，每個(gè)通道都可識別特定范圍的化合物。傳感器數據隨后被傳遞到機器學(xué)習系統中，分析每個(gè)人的呼吸組成，并以此區分個(gè)人的特征。
研究人員用6個(gè)人的呼吸樣本對該系統進(jìn)行了測試，發(fā)現它識別出個(gè)人身份的平均準確率為97.8%。即使樣本量增加到20人，這種高水平的準確率仍然保持不變。
不過(guò)，研究人員表示，在這項技術(shù)真正進(jìn)入應用之前，還有許多工作要做。此次研究中他們要求受試者在測試前6小時(shí)禁食。下一步，他們將改進(jìn)該技術(shù)，使其不受飲食的影響。目前的研究表明，增加更多傳感器并收集更多數據，可克服這一障礙。