Biometria în dispozitivele purtabile: ritmul cardiac și ECG ca identificatori

Dispozitivele purtabile explorează tot mai mult semnalele cardiace, în special tiparele ritmului cardiac și formele de undă ale electrocardiogramei (ECG), ca identificator biometric. Spre deosebire de o amprentă sau o față, un semnal cardiac poate fi captat continuu și discret de la un senzor purtat la încheietură sau pe piept, deschizând calea către o formă pasivă, permanent activă, de confirmare a identității.

Activitatea electrică a inimii și ritmul rezultat al contracțiilor sunt determinate de anatomia cardiacă specifică individului, inclusiv dimensiunea și orientarea inimii, precum și traseele exacte pe care le urmează semnalele electrice prin ea. Aceasta produce un tipar de undă care variază semnificativ între indivizi, similar în principiu cu modul în care variază crestele amprentei, chiar dacă mecanismul biologic de bază este complet diferit.

• Fotopletismografie (PPG): un senzor optic, comun în brățările fitness și smartwatch-uri, care măsoară schimbările de volum sangvin la încheietură pentru a deduce tiparele ritmului cardiac
• ECG cu o singură derivație: o măsurătoare electrică mai precisă, care necesită ca utilizatorul să atingă simultan doi electrozi, întâlnită la smartwatch-urile de gamă superioară
• Monitoare ECG cu bandă toracică: folosite în contexte medicale și sportive, oferind cel mai curat semnal în scopuri biometrice

Un atu major al biometriei cardiace este că susține autentificarea continuă, nu o verificare la un singur moment. Deoarece un dispozitiv purtabil poate eșantiona repetat semnalul cardiac al purtătorului pe parcursul zilei, poate menține o încredere continuă că dispozitivul se află încă pe corpul purtătorului original, blocând automat funcțiile sensibile, precum aprobarea plăților, dacă dispozitivul este scos sau semnalul nu se mai potrivește cu tiparul înrolat.

Semnalele cardiace se schimbă odată cu efortul fizic, stresul, boala, medicația și vârsta, în moduri în care tiparele amprentei sau irisului în general nu se schimbă, ceea ce impune ca algoritmii de potrivire să fie considerabil mai toleranți la variația naturală, ceea ce, la rândul său, poate crește riscul de acceptare falsă dacă nu este calibrat cu atenție. Calitatea semnalului de la senzorii optici de la încheietură este de asemenea mai scăzută decât cea a echipamentelor ECG medicale dedicate, iar artefactele de mișcare din activitatea zilnică pot degrada fiabilitatea captării, ceea ce înseamnă că biometria cardiacă este în prezent poziționată în general ca un factor suplimentar, nu ca metodă unică de autentificare.

Biometria cardiacă este explorată cel mai activ în ecosistemele de wellness și fitness, unde un dispozitiv colectează deja date cardiace pentru monitorizarea sănătății, făcând din identificarea biometrică o utilizare secundară naturală a datelor deja captate. Cercetarea continuă și în direcția combinării semnalelor cardiace cu alte semnale purtabile pasive, precum mersul detectat printr-un accelerometru, pentru a construi un profil de autentificare continuă multimodal mai robust, fără a necesita nicio acțiune explicită din partea utilizatorului.