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「心電支付」 清華團隊發現來自新心的秘密【2017.11.20秘書處】

生物辨識技術又一突破!繼指紋、臉部及虹膜辨識之後,本校工程與系統科學系吳順吉助理教授與6位學生組成「來自新心的秘密」團隊,鎖定「心跳」電訊號,開發出全新辨識系統,並結合手機行動支付App,研發心電辨識行動支付系統「Instacardeal」。團隊參加2017安謀設計競賽(ARM DESIGN CONTEST),在全國180多支隊伍中脫穎而出,勇奪全國冠軍及15萬元獎金。

「心跳是生命指標,人只有活著才能辨識。」投入教職前曾從事穿戴式裝置相關工作的吳順吉老師說,心電訊號記錄心臟的電生理活動,每個人心臟大小與位置及胸腔構造的差異,使得心電訊號不盡相同,既使遭人竊錄,也不易被用來入侵,當時心中便燃起好奇「心跳能否應用在生物辨識?」

吳順吉老師發現,國外已有團隊研究心跳生物辨識,但演算法仍粗糙,因此從3年前開始帶領學生投入演算法改良,研究團隊取得公開的285筆心電數據,分析心電圖的跳動形狀,逐步發展出穩健的算法,在一對多的辨識測試下,目前已可達98%以上的辨識率。

吳順吉老師指出,目前支付系統所採用的生物辨識部位均為外顯特徵,易被竊取及仿冒,如指紋可用矽膠仿造,甚至被拍到手指的照片,就可能遭有心人盗用,而虹膜或臉部辨識也只需利用高清列印技術便能破解,「但動態的心電是相當難被偷走的,搭配密碼等現有的驗證機制,就能為電子支付的安全性提供多一道防禦關卡。」

吳順吉老師帶領陳芃慈、邵乃俊、魏士穎、鄭景文、尚彥名、林家穎等6位學生組成「來自新心的秘密」團隊,成功研發「Instacardeal」行動支付系統,包括手機App、可量測心跳的收銀台及雲端資料庫。

今年自清華工科所畢業、進入工研院工作的團隊成員陳芃慈說,使用者先在雲端資料庫上登錄個人心電特徵,將來結帳時唯有成功辨識心跳才能結帳,未來也可運用在汽車及電子產品解鎖、居家防護等,讓心跳成為另一種身分辨識工具。

安謀設計競賽為讓一般大眾認識各項參賽的研發成果,今年特別將簡介影片列入評分項目。吳順吉團隊也製作了一支活潑有趣的短片,除了到水木的超商拍攝,還請來本校的美資生林家穎繪製插畫。影片放上Arm Taiwan臉書粉絲專頁,點閱次數迅速突破了8千次。

負責剪輯後製的陳芃慈說,光剪輯就做了4個版本,還請媽媽先過目,「如果我媽都看得懂,其他人一定也能理解。」繪製影片中可愛插圖的林家穎表示,要把複雜的科學研究畫成淺顯易懂的內容讓民眾認識並不容易,過程中不斷與團隊成員討論、修正,最後決定以蜘蛛網圖案來表現物聯網、第三方支付與人們生活的關係。

魏士穎說,為了提升心電辨識的正確率,成員們還說服爸爸媽媽、兄弟姊妹、同學室友提供自己的心電訊號,成為研究團隊的「隱藏版」成員。

吳順吉老師指出,現正為這套心跳辨識系統申請專利,期待與業界有更密切合作,「心電辨識將不只是實驗室成果,有朝一日還可望成為大家生活中隨處可見的有用發明。」

 

小辭典:

安謀設計競賽(ARM DESIGN CONTEST)為國際半導體公司「安謀國際」自2005年起每年在台灣舉辦的設計競賽,參賽者必須使用ARM提供的開發平台來設計產品。今年主題訂為「ARM Strong, Make it BIG」,聚焦在物聯網創新應用。參賽者要以科技為基底,從生活體驗出發,設計具商業價值的物聯網產品。

 

觀看清華影音新聞http://nthunews.media.nthu.edu.tw/media/show/id/395

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