作者: 記者 倪偉波綜合報(bào)道 來源: 發(fā)布時(shí)間:2016-3-29 15:13:2
“智能槍”:為手槍安裝“防盜門”

 
“一年級(jí)的孩子……每次當(dāng)我想到那些孩子,我就感到憤怒……”美國總統(tǒng)奧巴馬語句停頓,眼眶泛紅。
 
這是不久前發(fā)生在白宮東廳,奧巴馬呼吁控制槍支演說過程中的一幕。其實(shí),這并不是奧巴馬第一次談及槍支暴力時(shí)情緒如此激動(dòng)。每當(dāng)發(fā)生大規(guī)模的暴力槍擊事件后,奧巴馬都會(huì)立刻發(fā)聲表示譴責(zé),并呼吁全面修訂槍支管理法律。
 
而近日在白宮宣布的一系列嚴(yán)格控制槍支的行政措施中,奧巴馬提出要研發(fā)“智能槍”,格外引人注意。他下令美國國防部、司法部和國土安全部展開槍支安全技術(shù)研究,并要求這些部門在3個(gè)月的時(shí)間內(nèi)規(guī)劃出一套戰(zhàn)略,以便實(shí)際部署該技術(shù)。
 
事實(shí)上,“智能槍”的概念起源于1995年國家司法研究所的一項(xiàng)研究,該研究建議要基于技術(shù)的方法,來減少警察因被持槍襲擊者射擊致死事件的發(fā)生率。
 
作為一種包羅多種形式的電子個(gè)性化的安全技術(shù),“智能槍”一詞已經(jīng)被大眾媒體所廣泛接受。這個(gè)想法是為了確保,槍支只能由其授權(quán)的用戶所使用。但是,處于不同情況下的槍支都存在著各種不當(dāng)使用的可能,這就需要有一套從根本上不同的安全系統(tǒng)。
 
無線射頻識(shí)別
 
一種解決方案?jìng)?cè)重于在近距離戰(zhàn)斗中保護(hù)警察武器免于被奪走,這一方案在很大程度上繼承了國家司法研究所的研究。
 
該方案提出了一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù),利用無線頻率自動(dòng)識(shí)別(RFID)目標(biāo)對(duì)象。許多使用中的RFID原型槍已經(jīng)證明了這一點(diǎn),德國Armatix推出的 iP1正是這樣的一款智能手槍。
 
持槍者只有佩戴一塊特制腕表時(shí),才能扣動(dòng)這款22毫米口徑手槍的扳機(jī)。一旦距離腕表超過40厘米,這款手槍的扳機(jī)就會(huì)自動(dòng)鎖住。以任何其他方式嘗試解鎖扳機(jī),就會(huì)對(duì)槍支造成“無法挽回”的損毀。
 
iP1的奧妙就在于裝配在腕表之中的無線射頻識(shí)別芯片。這種芯片廣泛應(yīng)用于公交卡或門禁卡,自身不帶電池,但每當(dāng)經(jīng)過讀卡裝置時(shí),會(huì)吸收足夠的無線電能量,激活并傳輸一系列識(shí)別數(shù)據(jù)。佩戴腕表的人拿起一把iP1手槍時(shí),槍身中的感應(yīng)裝置覺察到腕表中的芯片,槍柄上的燈就會(huì)變綠,自動(dòng)解鎖扳機(jī)。
 
美國佛羅里達(dá)州的iGun技術(shù)公司利用這一技術(shù),推出了型號(hào)為M-2000的智能散彈獵槍,同時(shí)配備裝有無線射頻識(shí)別的手環(huán)。當(dāng)手環(huán)足夠靠近槍身時(shí),扳機(jī)上的電磁開關(guān)會(huì)自動(dòng)開啟,進(jìn)入準(zhǔn)備射擊狀態(tài)。這款獵槍槍身中裝配的讀卡器自帶電池,壽命長達(dá)8年,使用6年之后就會(huì)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)音,提示槍支所有者更換電池。
 
而愛爾蘭的Triggersmart同樣也制造出了一種可通過無線射頻識(shí)別的手槍,它需要持槍者佩戴一枚特殊的戒指。
 
生物識(shí)別系統(tǒng)
 
另一種技術(shù)方案的目的在于,防止誤用放置在家中未經(jīng)授權(quán)的槍支。這一方案的提出實(shí)際是對(duì)21世紀(jì)初新澤西州和馬里蘭州出臺(tái)的《防止兒童使用手槍法》的回應(yīng)。
 
在這一方案中,任何授權(quán)用戶的可測(cè)量的物理特性成為使用關(guān)鍵。它不能未經(jīng)許可,假冒或者以其他方式轉(zhuǎn)讓而被使用,比如指紋識(shí)別。
 
迄今為止,指紋的識(shí)別已成為生物識(shí)別系統(tǒng)中使用的主要屬性。一家名為科迪亞克工業(yè)的公司就安裝了這種指紋檢測(cè)裝置。該裝置剛好是持槍者中指擺放的位置,這樣一來,槍支主人只要手離開槍,其他人就無法扣動(dòng)扳機(jī)。
 
如果說指紋是關(guān)鍵,那么傳感器和模式匹配的軟件則是這些槍支中執(zhí)行身份驗(yàn)證功能的保險(xiǎn)栓。
 
最廣泛應(yīng)用的傳感器技術(shù)依賴于電容成像的指紋。在手指和傳感器板的脊和溝槽之間距離的變化造成了一個(gè)分布式的電荷存儲(chǔ)(電容),可以測(cè)量傳感器中導(dǎo)體板的數(shù)組。其他一些指紋傳感器依靠紅外(熱)成像,還有一些則使用壓力檢測(cè)創(chuàng)建一種獨(dú)特的數(shù)字模式。
 
傳感器軟件需要經(jīng)過訓(xùn)練來存儲(chǔ)可接受的模式,這種模式可能代表單個(gè)用戶的不同手指或來自多個(gè)授權(quán)用戶的不同手指。在此之后,在一些指定的允許范圍內(nèi),任何不匹配的模式都將遭到拒絕。
 
身份認(rèn)證過程的可靠性受到傳感器的分辨率、暴露手指的范圍和方向的影響,物理因素可能會(huì)干擾到映射。例如,手指上的水分可能讓電容探測(cè)器失效,冰冷的手指可能會(huì)降低熱成像的可靠性,污垢、油漆或手套可能會(huì)模糊指紋,以致無法辨認(rèn)。
 
還有其他類型的生物識(shí)別安全體系仍在探索之中。由國家司法研究所發(fā)起的一種方法采用血管生物識(shí)別技術(shù),以檢測(cè)表層皮膚之下的血管結(jié)構(gòu)。還有一種新興的生物識(shí)別技術(shù)是動(dòng)態(tài)或基于行為的,同時(shí)結(jié)合了一些被學(xué)習(xí)的行為模式放大了的個(gè)性化身體元素。例如,語音識(shí)別結(jié)合的是人在早期語音學(xué)習(xí)呼吸模式的聲帶結(jié)構(gòu)。電子簽名認(rèn)證捕獲的是筆在液晶板上的書寫速度和產(chǎn)生的壓力(而不是簽名的圖像),這是因?yàn)楹灻咴谠缙谏钪行纬闪烁畹俟痰墓P跡。
 
在過去的15年里,新澤西理工學(xué)院研究小組則開發(fā)出了基于一種新穎的行為生物識(shí)別技術(shù)——動(dòng)態(tài)控制識(shí)別(DGR)的槍支安全系統(tǒng)。這套系統(tǒng)使用了32個(gè)傳感器來測(cè)量使用者握住槍時(shí)產(chǎn)生的壓力。由于不同持槍者的握槍方式、手指彎曲程度不同,造成的壓力也不同,所以該系統(tǒng)的運(yùn)行能減少一把上膛武器因不當(dāng)操作而引起的意外射擊。
 
可靠性如何
 
可靠性,始終是電子槍支安全系統(tǒng)討論中備受關(guān)注的問題。
 
對(duì)電子學(xué)而言,射擊武器的內(nèi)部并不是一個(gè)很“友好”的環(huán)境。但是加固電路的歷史記錄表明,深層電子硬件的故障率要低于機(jī)械武器的預(yù)測(cè)故障率(介于千分之一和萬分之一之間,這取決于武器的精度和質(zhì)量)。
 
在這里,功率顯然也是一個(gè)問題。但是,在智能手機(jī)和便攜式電子設(shè)備的驅(qū)動(dòng)下,微處理器技術(shù)和電池存儲(chǔ)技術(shù)的進(jìn)步解決了這一問題。在存儲(chǔ)過程中,運(yùn)動(dòng)檢測(cè)和喚醒軟件可以減少電池的消耗。整合功率供應(yīng)彈藥夾,甚至通過機(jī)械循環(huán)進(jìn)行充電都是解決功率損耗的方法。
 
隨著一系列傳感器技術(shù)的增長,人們可能期望一種多傳感器或多光譜方法,成為基于生物特征識(shí)別系統(tǒng)的最終選擇。
 
商業(yè)化前景
 
縱觀長達(dá)二十年的“智能槍”的討論,這一主題一直是支持和反對(duì)槍支游說團(tuán)體之間的避雷針。但是往往沒有涉及到一些實(shí)質(zhì)性的深層技術(shù),如何恰當(dāng)使用,以及設(shè)計(jì)中存在的局限等問題。
 
個(gè)性化的武器技術(shù)有助于減少因意外或未經(jīng)授權(quán)武器的使用而造成的死亡和傷害。但是它并不是萬能的,因?yàn)榧夹g(shù)不可能阻止像弗吉尼亞理工大學(xué)校園槍擊案、科羅拉多州奧羅拉市蝙蝠俠首映槍擊案或康涅狄格州紐敦市桑迪胡克小學(xué)槍擊案這類的槍擊事件,因?yàn)檫@幾起事件的持槍者都是依法購買的武器。
 
不過,對(duì)于槍支購買者來說,這可能是一種選擇,至少能確保他們的武器不會(huì)落入壞人之手。
 
“智能槍”并不是一部科幻小說。在奧巴馬新頒布的一系列控槍措施中,還對(duì)旨在促進(jìn)電子槍支商業(yè)化的聯(lián)邦行動(dòng)提出了具體建議。
 
最近,由國家司法研究所進(jìn)行的一項(xiàng)調(diào)查確定了13個(gè)不同的個(gè)性化武器系統(tǒng),其中至少有3個(gè)被認(rèn)為可以進(jìn)行商業(yè)預(yù)生產(chǎn)。奧巴馬的舉措可能是加速發(fā)展并促進(jìn)私營部門對(duì)這些成熟的技術(shù)進(jìn)行必要投資的重要一步。
 
不過,智能槍能否擁有光明的商業(yè)前景,仍將拭目以待。■
 
《科學(xué)新聞》 (科學(xué)新聞2016年3月刊 科學(xué)傳播)
發(fā)E-mail給:      
| 打印 | 評(píng)論 |