Чтобы сохранить в секрете свою личную жизнь придётся заклеивать не только микрофоны и камеры на ноутбуках, но и лидары на вашем роботе-пылесосе. Такой способ прослушки помещений обнаружили учёные из Национального университета Сингапура.
В их работе описан LidarPhone — новый акустический канал атаки через лидары, которыми оснащены популярные домашние роботы-пылесосы. Эта идея была вдохновлена принципом работы лазерных микрофонов, которые используют отражённые лазерные лучи для восприятия звуков от вибрирующих объектов.
Принцип работы лидара
Поскольку звуки являются волнами давления, распространяющиеся через колебания среды, то звуковая энергия в окружающей среде частично индуцируется на близлежащие объекты, создавая тонкие физические вибрации внутри этих твёрдых сред. Так как лидар оснащён лазерным передатчиком и датчиком отражений, его можно перепрофилировать для работы в качестве лазерного микрофона.
Направленное зеркальное отражение лазерного микрофона (слева) и рассеянное отражение с меньшим SNR от LidarPhone
Однако практическая реализация этой идеи требует преодоления ряда трудностей. Основная проблема заключается в чрезвычайно низком соотношении сигнал/шум (SNR) отражённых сигналов. Учёные решили этот вопрос, используя различные методы обработки сигналов, включая фильтрацию частотных компонентов, содержащих шум.
Ещё одна серьёзная проблема при разработке LidarPhone была связана с низкой частотой дискретизации лидара, которая для одной точки на целевом объекте эквивалентна частоте его вращения. Учёные увеличили частоту выборки за счёт умножения частоты вращения лидара (5 Гц) на количество сэмплов за один оборот (360). Таким образом, частота выборки выросла с 5 Гц до 1,8 кГц.
В качестве эксперимента, работоспособность метода была проверена учёными на роботе-пылесосе Xiaomi Roborock. LidarPhone показал среднюю точность примерно 91% и 90% при классификации цифр из компьютерных колонок и музыки динамика телевизора, соответственно.
По материалам Intersect.Host
Заглавная фотография: Denny Müller / Unsplash
