Apple forscht: Smart Speaker erfasst Umgebung durch stetes Lauschen
Durch eine Geräuschanalyse können Smarthome-Geräte ihre Umgebung erfassen und so wirklich nützlich werden, schreiben Forscher.
Eine Audioanalyse könnte Geräten wie dem HomePod ermöglichen, ihre Umgebung kennenzulernen.
(Bild: Apple)
Forscher von Apple und der Carnegie Mellon University haben eine Technik zum Erlernen von Umgebungsgeräuschen vorgestellt. Vernetzte Heimautomatisierungsgeräte wie etwa Smart Speaker haben bislang nur ein "minimales Verständnis" darüber, was in ihrer Umgebung passiert, erklären die Forscher. Um zu wirklich nützlichen Assistenten zu werden, benötigt die Smarthome-Hardware Kontextinformationen. Das lasse sich am einfachsten über eine Audioanalyse lösen, da in vielen Geräten bereits Mikrofone integriert sind.
Smarthome-Geräte sollen Umwelt per Audio kennenlernen
Werden solche Systeme im Vorfeld schon auf verschiedene Geräusche trainiert, müsse sich der Nutzer um nichts mehr kümmern, doch die Erkennung sei oft minderwertig, heißt es in dem Paper zu einer "akustischen Aktivitätserfassung". Bei Systemen, bei denen der Besitzer das Gerät manuell trainiert – sprich alle erfassten Geräusche selbst einordnet – sei die Erkennungsrate sehr hoch, doch sei das wiederum unbequem für den Nutzer.
Den Forschern schwebt deshalb ein Mittelweg beider Modelle vor, bei denen Geräusche im Laufe der Zeit automatisch erlernt sowie zusammengefasst werden. Das System soll nur sporadisch nachfragen, um erfasste Geräusch-Cluster im Laufe der Zeit einzuordnen, etwa eine laufende Mikrowelle oder den Wasserhahn in der Küche. Das System könne bei der ersten Nachfrage dann bereits raten, um welches mögliche Objekt es sich handelt, um es dem Nutzer möglichst einfach zu machen.
Die Forscher nutzten für ihre Arbeit einen an einen Lautsprecher angeschlossenen Raspberry Pi 3 mit vier Mikrofonen als "Listen Learner" (etwa "Zuhörlerner"), per WLAN wurden die zu analysierenden Audiodaten an einen Mac Pro als Server geschickt. Das System habe über verschiedene Umgebungen – wie Büro, Küchen, Bade- und Wohnzimmer – hinweg eine Trefferquote von 87 Prozent.
Dauerlauschen als Datenschutzherausforderung
Der Listen Learner könne nicht nur in Smarthome-Hardware wie etwa Apples HomePod zum Einsatz kommen, sondern beispielsweise auch in einer Smartwatch, um die Gewohnheiten des Nutzers zu erfassen, wird in dem Paper ausgeführt.
Ob Apple die Umsetzung eines solchen Systems vorschwebt, bleibt offen – es beißt sich mit dem bisherigen Datenschutzansatz beim Sprachassistenzsystem Siri: Geräte wie iPhones und HomePods können zwar durchgehend lauschen, aber nur auf die Aktivierungsphrase "Hey Siri". Die Lauschaufnahme erfolge rein lokal und werde "kontinuierlich überschrieben”, betont Apple. Das dauerhafte Mithören habe Datenschutzimplikationen, merken auch die Forscher an, idealerweise müsste die Datenerfassung und das Erkennungstraining rein lokal auf Geräten erfolgen – das würde jedoch eine signifikante Prozessorleistung benötigen. Man könne auch versuchen, Teile der Berechnung in die Cloud auszulagern und zugleich auf Anonymisierungstechniken setzen. (lbe)
