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将独一无二且高安全性的心跳波形结合於支付认证
Arm Design Contest 2017 冠军队伍清华大学「来自新心的秘密」预见安「心」支付的另一种可能

【作者: 安謀】2017年12月26日 星期二

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图一 :  Arm??总裁暨嵌入式及车用事业群总经理John Ronco (左一) 颁发 2017 Arm Design Contest设计竞赛冠军奖金15万元。
图一 : Arm??总裁暨嵌入式及车用事业群总经理John Ronco (左一) 颁发 2017 Arm Design Contest设计竞赛冠军奖金15万元。

2017 年 Arm Design Contest 由来自国立清华大学电机系的「来自新心的秘密」队伍夺冠,他们看到近期支付认证成为火热话题,加上日前已有实作Arm Cortex-M4 相关开发板的经验,於是将先前心跳波形感测的研究结合行动支付,作为呼应今年 Arm Design Contest 题目「安谋思创Arm Strong, Make it BIG」的叁赛作品。


今年即将毕业的陈苟慈同学,在指导教授吴顺吉的带领下,其研究项目即为心跳波形侦测的相关议题,并在校内已有相当不错的研究成果。另外两位团队成员邵乃俊与魏士颖先前已使用基於 Cortex-M4 的开发平台叁加过清华大学的校内竞赛。


在校内取得优胜後,他们期??挑战更高的殿堂。在包括时间点、比赛指标性以及提供统一的竞赛平台与资料库等多方考量下,决议叁加今年的 Arm Design Contest,同时为呼应近期市场相当热门的行动支付议题,决定结合行动支付概念叁赛。如今,能够在全国多个队伍中脱颖而出,也让他们兴奋不已。


吴顺吉教授表示,团队一开始是在 MATLAB 上进行开发心率应用,并导入 PC 平台的 LabView 进行实作,而後希??能将心跳波形侦测的系统小型化,便导入 Cortex-M4 开发板进行测试,故在比赛前,就已经有使用 Cortex-M4 处理器开发的经验。此外,Arm 的架构内整合了具高度安全性且广泛被业界使用的 TrustZone 技术,未来若发展支付相关商业应用时,将可提供业界所需的高度可靠性与安全性。


陈苟慈同学自大三开始便进行心跳波形感测的研究,当时所从事的项目仅专注於演算法编写。她表示藉由叁加这次的竞赛,有机会从演算法跨足到硬体程式的编写并产生兴趣,加上近期由於毕业後面临求职,发现现今业界所需的人才为能兼顾软硬体的专业人员,因此非常厌幸当初团队决定叁赛,进而跨足原本未熟悉的新领域。


魏士颖同学表示,心跳波形侦测技术是一项独一无二且难以复制的活体生物特徵,即便量测到他人的心跳波形,也无手段能复制这样的生物特徵,对比时下流行的指纹与虹膜辨识则可能透过许多手段复制。吴顺吉教授进一步补充,心跳波形所需的 ECG 感测器成本并不会高於指纹辨识,除了由於心跳波形属於持续讯号需要一些量测时间,比起辨识 2D 图像的指纹,心跳波形更为简单,撷取讯号後的辨识时间也相当短。


「来自新心的秘密」先前在转移时,就将心跳波形侦测的演算法进行最隹化,在评估处理器效能後,便认定 Cortex-M4 的效能绝对能满足他们团队对於演算效能的需求,毕竟他们的作品不仅需要 MCU 功能,还需使用 Cortex-M4 的运算力进行心跳波形的认证演算。


负责进行系统导入的邵乃俊同学表示,先前由 PC 架构转向 Cortex-M4 架构时虽有阵痛期,但由於开发社群资料完整,很快就能上手。在转移到 Cortex-M4 後,不仅具备低功耗特性且效能也相当充裕,大会指定的开发板亦提供完整的 I/O 介面,有利於在小巧的单板实现复杂的演算法。在此次比赛後,其对 Cortex-M4 有更深的了解,并希??接下来能有时间继续深研此次未涉猎的功能。同时,因为比赛接触到 Arm 的其它架构,在架构具开发一致性下,也有兴趣在更高效能的平台测试更完整的演算法。


同时因意法半导体 (STMicroelectronics) 所提供的资料库相当完整,即便目前繁体中文的相关资料相对较少,但所幸英文相关的开发资料相当齐全,因此,透过这些资源自行摸索尝试,使他们能够顺利完成此次的叁赛课题。


在完成此次的竞赛後,「来自新心的秘密」不仅对於 Arm Cortex-M4 有更深入的了解,也在此次的竞赛过程中,获得不少关於 Arm 旗下架构的资讯。他们期许未来能将此次的心跳波形感测技术商用,提供更安全、便利的个人认证技术。


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