CN114363049A - 基于个性化交互差异的物联设备多id识别方法 - Google Patents
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Abstract
本申请属于物联网身份识别方法技术领域，尤其涉及一种基于个性化交互差异的物联设备多ID识别方法。包括如下步骤：在物联设备开机后提供一系列操作指令并根据操作执行执行相应的反馈；获取操作者数据特征用于记录操作指令中某几个特定操作指令的触摸执行参数，分解得到操作者多项不同的操作习惯和行为特征数据，利用操作数据来对系列的操作进行辨认分析，本申请通过采集和利用操作者在使用设备时必要的操作内容，来实现获取和生成操作者特征属性，其能够与物联设备的使用过程有效融合且能够在操作者持续使用过程中不断强化和提高特征属性的精确性，其可以充分利用设备必要的操作和使用过程，在不影响操作者使用的同时，基于特征判定结果。
Description
技术领域
本申请属于物联网身份识别方法技术领域，尤其涉及一种基于个性化交互差异的物联设备多ID识别方法。
背景技术
得益于信息传播技术以及传感器等行业的飞速发展，物联网作为一个新兴概念在各行各业得到快速应用，物联网技术促进了各行业管理、维护的效率，有效减少了人力资源的投入，并提高了信息传递和管理的效率，但同时由于虽然有大量的物联网设备代替人工完成各类型的作业或信息收集处理任务，但在大多数的核心的管理及统筹方面，仍然需要操作者进行监督维护，并根据现场状况进行人性化处置，此过程中，往往由一个操作者统筹管理区域内大批物联网设备，这些设备一般通过固定或者便携式的控制终端来进行管理，特别在生产、仓储等方面，往往需要操作者能够在现场直接评估分析后进行临场决策，作为操作者随身携带的控制终端，需要得到保护以及可以进行有效的身份识别，以便于防止有意或者无意的破坏以及意外事件发生。
发明内容
本申请的目的在于，提供一种用于物联交互设备的，可以通过对操作者的操作在行为习惯进行统计分析以形成身份特征，以使其可用于操作者ID识别的基于个性化交互差异的物联设备多ID识别方法。
为实现上述目的，本申请采用如下技术方案。
一种基于个性化交互差异的物联设备多ID识别方法，包括如下步骤：
步骤S1、用于物联设备开机后提供一系列操作指令并根据操作执行执行相应的反馈，
在本申请中操作指令的执行和反馈本质上用于引导收集操作者在执行点击、滑动等操作时的差异化数据，为保证物联设备姿态记录装置能够同步获取相应操作过程中的物联设备姿态变化数据，所述引导程序中应包括用于引导操作者进行物联设备姿态调整的步骤；
在本申请中，操作指令可以是一组无特定目标的操作指令，也可以是结合某种业务需求的操作指令，执行该操作指令之后应当保证物联设备能够顺利收集到操作者触摸操作以及物联设备姿态变化的相应数据，例如可以是一个本地的物联设备开机验证程序，但该开机验证程序可以是真实有效的也可以是用于作为掩护的，并不影响本申请的实现，其中为获取充分物联设备姿态变化数据，可以在操作指令中单独设置例如将手机竖置以进行人脸识别的程序、或者以测试物联设备传感器状态进行开机转动、摇晃等掩护操作；其中，为便于构建触摸操作的特征，所使用的操作指令中至少包括一个连续触屏指令，例如连续的双击、两点间滑动等；
步骤S2、获取操作者数据特征
用于记录操作指令中某几个特定操作指令的触摸执行参数，所述执行参数包括触摸类型、触摸执行时间、触摸操作的坐标、触摸压力、触摸范围、指纹ID；
对于连续触屏指令的压力和时间数据，除了记录该指令的发生时间之外，以连续触屏指令涉及的关键点的触摸压力和触摸范围构建触屏交互特征，在实际应用时，同一个人在执行同样的触屏操作时可能因为实时状态的不同在总的执行时间以及总体力度上存在差异，但在关键点的操作上存在同质性，例如在手机上的滑动操作，例如不管实时状态下滑动的速度和力度是否存在差异，个人的习惯会使其在接触屏幕和离开屏幕以及其他连续关键点的特定操作之间存在正相关性，例如接触和离开屏幕时的实时压力虽然会随着实时状况同时变大或变小，但两者之间存在关联性，同样，滑动的距离，滑动至关键点的按压面积之间均有关联性，为便于分系统及，排除实时状态下个人因素的影响，提高关联特征的显性，可以采用归一方法，例如使用操作过程中特定点的触摸压力或者触摸范围面积作为标准进行归一处理；
步骤S3、基于前述步骤，分解得到操作者多项不同的操作习惯和行为特征数据，利用操作数据来对系列的操作进行辨认分析，从前述特征数据中进行特征优选组合，以确定最能够表征操作者身份特点的多项数据。
对前述基于个性化交互差异的物联设备多ID识别方法的进一步改进，所述操作指令包括：
A1、用于收集操作者点击动作的操作指令，该指令用于：使物联设备在触摸屏上输出系列验证码以及生成用于输入验证码的虚拟键盘；用于尽可能的将虚拟键盘上与验证码对应的触摸区均匀分布在触摸屏的主要操作区域；用于记录操作者在特定区域的点击动作数据。
对前述基于个性化交互差异的物联设备多ID识别方法的进一步改进，所述操作指令包括：
A2、用于收集操作者滑动动作的操作指令，该指令用于：使物联网在触摸屏上输出由连续线条构成的图案；用于使线条连续部分尽可能的经过触摸屏的主要操作区域；用于记录操作者相应滑动动作数据。
对前述基于个性化交互差异的物联设备多ID识别方法的进一步改进，所述操作指令包括：
A3、用于同时收集操作者点击和滑动操作的操作指令，该指令用于：在触摸屏上生成若干关键点和多个线段；用于使关键点和线段尽可能的分布在触摸屏的主要操作区域；用于根据关键点的被点击和沿线段的滑动给与有效性反馈；用于记录操作者相应动作数据。
对前述基于个性化交互差异的物联设备多ID识别方法的进一步改进，所述操作指令包括：
A4、用于收集操作者姿态控制数据的操作指令，该指令用于：是物联网设备触摸屏输出操作指示，包括提示操作者通过翻转或倾斜物联设备以测试传感器硬件的步骤；用于提示操作者往不同方向翻转或不同倾斜角度多次执行的步骤；用于记录操作者在执行相应动作时的设备姿态数据以及触摸操作数。
对前述基于个性化交互差异的物联设备多ID识别方法的进一步改进，所述设备姿态数据包括设备在特定操作下的姿态角度数据或者其极值或者其均方值，姿态角度是指俯仰角或偏航角或滚转角。
对前述基于个性化交互差异的物联设备多ID识别方法的进一步改进，所述触摸数据及定义如下：
X向起始位置偏移数据：两次连续操作的起点的x向偏移；
X向位置偏移数据：某次操作手指从开始接触直至离开时的x向偏移；
y向起始位置偏移数据：两次连续操作的起点的y向偏移；
y向位置偏移数据：某次操作手指从开始接触直至离开时的y向偏移；
操作过程覆盖数据：某次操作触屏接触面积的方差；
操作过程压力数据：某次操作过程中手指按压力的方差；
操作惯性数据：操作中若干关键点的覆盖面积相对于初始点的变化比例；
操作速度数据：操作中若干关键点的按压时间对于初始点的变化比例；
操作时长数据：操作中滑动的持续时间或双击的间隔时间。
对前述基于个性化交互差异的物联设备多ID识别方法的进一步改进，还包括通过极端随机树算法来对特征数据进行识别分析，确定权重最高的若干特征数据作为身份识别特征数据，并通过大量数据结合机器学习算法进行训练，以使算法能够更好地识别不同身份ID。
其有益效果在于：
本申请的基于个性化交互差异的物联设备多ID识别方法通过采集和利用操作者在使用设备时必要的操作内容，来实现获取和生成操作者特征属性，其能够与物联设备的使用过程有效融合且能够在操作者持续使用过程中不断强化和提高特征属性的精确性，其可以充分利用设备必要的操作和使用过程，将身份数据的甄别和认定有效隐藏在正常操作背后，在不影响操作者使用的同时，基于特征判定结果，有效防止有意或者无意的无效操作行为，灵活性好，且不涉及对用于身份、照片等敏感隐私信息的收集处理，仅针对当前互联设备的使用过程进行判定，几乎不存在隐私泄露的风险，便于推广应用。
附图说明
图1是基于个性化交互差异的物联设备多ID识别方法的流程示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本申请作详细说明。
本申请的基于个性化交互差异的物联设备多ID识别方法，基于设置有触摸屏、物联设备姿态记录装置的物联设备，如图1所示，该方法主要步骤如下：
步骤S1、用于物联设备开机后提供一系列操作指令并根据操作执行执行相应的反馈；
在本申请中操作指令的执行和反馈本质上用于引导收集操作者在执行点击、滑动等操作时的差异化数据，为保证物联设备姿态记录装置能够同步获取相应操作过程中的物联设备姿态变化数据，所述引导程序中应包括用于引导操作者进行物联设备姿态调整的步骤；
在本申请中，操作指令可以是一组无特定目标的操作指令，也可以是结合某种业务需求的操作指令，执行该操作指令之后应当保证物联设备能够顺利收集到操作者触摸操作以及物联设备姿态变化的相应数据，例如可以是一个本地的物联设备开机验证程序，但该开机验证程序可以是真实有效的也可以是用于作为掩护的，并不影响本申请的实现，其中为获取充分物联设备姿态变化数据，可以在操作指令中单独设置例如将手机竖置以进行人脸识别的程序、或者以测试物联设备传感器状态进行开机转动、摇晃等掩护操作；其中，为便于构建触摸操作的特征，所使用的操作指令中至少包括一个连续触屏指令，例如连续的双击、两点间滑动等；
为便于实时，本申请提供如下几种基础操作指令：
A1、用于收集操作者点击动作的操作指令，该指令用于：使物联设备在触摸屏上输出系列验证码以及生成用于输入验证码的虚拟键盘；用于尽可能的将虚拟键盘上与验证码对应的触摸区均匀分布在触摸屏的主要操作区域；用于记录操作者在特定区域的点击动作数据；
A2、用于收集操作者滑动动作的操作指令，该指令用于：使物联网在触摸屏上输出由连续线条构成的图案；用于使线条连续部分尽可能的经过触摸屏的主要操作区域；用于记录操作者相应滑动动作数据；
A3、用于同时收集操作者点击和滑动操作的操作指令，该指令用于：在触摸屏上生成若干关键点和多个线段；用于使关键点和线段尽可能的分布在触摸屏的主要操作区域；用于根据关键点的被点击和沿线段的滑动给与有效性反馈；用于记录操作者相应动作数据；
A4、用于收集操作者姿态控制数据的操作指令，该指令用于：是物联网设备触摸屏输出操作指示，包括提示操作者通过翻转或倾斜物联设备以测试传感器硬件的步骤；用于提示操作者往不同方向翻转或不同倾斜角度多次执行的步骤；用于记录操作者在执行相应动作时的设备姿态数据以及触摸操作数据；
特别的，为使触摸和操作的动作数据能够更好地检测到操作者手型、使用、瞬间操作习惯等具有个人属性的数据，在本申请中所使用的触摸数据及定义如下：
X向起始位置偏移数据：两次连续操作的起点的x向偏移；
X向位置偏移数据：某次操作手指从开始接触直至离开时的x向偏移；
y向起始位置偏移数据：两次连续操作的起点的y向偏移；
y向位置偏移数据：某次操作手指从开始接触直至离开时的y向偏移；
操作过程覆盖数据：某次操作触屏接触面积的方差；
操作过程压力数据：某次操作过程中手指按压力的方差；
操作惯性数据：操作中若干关键点的覆盖面积相对于初始点的变化比例；
操作速度数据：操作中若干关键点的按压时间对于初始点的变化比例；
操作时长数据：操作中滑动的持续时间或双击的间隔时间；
本申请中所使用的设备姿态数据包括设备在特定操作下的姿态角度数据或者其极值或者其均方值，姿态角度是指俯仰角或偏航角或滚转角；
步骤S2、获取操作者数据特征
用于记录操作指令中某几个特定操作指令的触摸执行参数，所述执行参数包括触摸类型、触摸执行时间、触摸操作的坐标、触摸压力、触摸范围、指纹ID；
对于连续触屏指令的压力和时间数据，除了记录该指令的发生时间之外，以连续触屏指令涉及的关键点的触摸压力和触摸范围构建触屏交互特征，在实际应用时，同一个人在执行同样的触屏操作时可能因为实时状态的不同在总的执行时间以及总体力度上存在差异，但在关键点的操作上存在同质性，例如在手机上的滑动操作，例如不管实时状态下滑动的速度和力度是否存在差异，个人的习惯会使其在接触屏幕和离开屏幕以及其他连续关键点的特定操作之间存在正相关性，例如接触和离开屏幕时的实时压力虽然会随着实时状况同时变大或变小，但两者之间存在关联性，同样，滑动的距离，滑动至关键点的按压面积之间均有关联性，为便于分系统及，排除实时状态下个人因素的影响，提高关联特征的显性，可以采用归一方法，例如使用操作过程中特定点的触摸压力或者触摸范围面积作为标准进行归一处理；
例如，设计一个用于在触摸屏上快速画出“弧形”的指令，该指令由一个带有角度的滑动触摸动作构成，对于不同的人而言，在多次操作时，虽然笑脸的大小、弧形角度可能存在较大的差异，但该操作的后期均存在一个线上滑动并抬升手指离开屏幕的过程，在绝大多数情况下，同一个人在前述过程中，开始抬升的时间节点在整个触摸操作时间段的位置在一个可预测的小范围，抬升结束时触摸范围及其变化相对于开始绘制以及开始抬升时的触摸范围的比例也在一个小范围内变化，这个变化范围即成为该操作者相应触摸动作的特征；同时，利用物联设备姿态记录装置记录前述操作指令中某几个特定操作指令的动作执行参数；
基于前述步骤，我们可以分解得到操作者多项不同的操作习惯和行为特征数据，即使在多次不同的操作过程中，我们也可以利用操作数据来对系列的操作进行辨认分析，虽如此，但为了减少数据处理量，减少方案实现难度，还可以从前述大量的特征数据中进行特征优选组合，以确定最能够表征操作者身份特点的多项数据，以便于在进行身份甄别时快速缩小范围，提高搜索效率，因此通过极端随机树算法来对特征数据进行识别分析，确定权重最高的若干特征数据作为身份识别特征数据，并通过大量数据结合机器学习算法进行训练，以使算法能够更好地识别不同身份ID；
作为改进，通过极端随机算法我们在确定高权重特征数据之后可以根据特征数据对应的操作内容来确定哪些内容能够更好地表征操作者的身份属性，基于此，可以对操作指令涉及的操作内容进行优化和改进，提高具有高权重的操作动作的比例，以使特征数据更加明显，通过反复迭代优化，最大程度的提高操作指令的有效性。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对本申请保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本申请作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本申请技术方案的实质和范围。
Claims (8)
1.一种基于个性化交互差异的物联设备多ID识别方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、用于物联设备开机后提供一系列操作指令并根据操作执行执行相应的反馈；操作指令的执行和反馈本用于引导收集操作者在执行点击、滑动操作，所述引导程序中应包括用于引导操作者进行物联设备姿态调整的步骤；
步骤S2、获取操作者数据特征，用于记录操作指令中某几个特定操作指令的触摸执行参数，所述执行参数包括触摸类型、触摸执行时间、触摸操作的坐标、触摸压力、触摸范围、指纹ID；对于连续触屏指令的压力和时间数据，除了记录该指令的发生时间之外，以连续触屏指令涉及的关键点的触摸压力和触摸范围构建触屏交互特征；
步骤S3、基于前述步骤，分解得到操作者多项不同的操作习惯和行为特征数据，利用操作数据来对系列的操作进行辨认分析，从前述特征数据中进行特征优选组合，以确定最能够表征操作者身份特点的多项数据。
2.根据权利要求1所述的一种基于个性化交互差异的物联设备多ID识别方法，其特征在于，所述操作指令包括：
A1、用于收集操作者点击动作的操作指令，该指令用于：使物联设备在触摸屏上输出系列验证码以及生成用于输入验证码的虚拟键盘；用于尽可能的将虚拟键盘上与验证码对应的触摸区均匀分布在触摸屏的主要操作区域；用于记录操作者在特定区域的点击动作数据。
3.根据权利要求2所述的一种基于个性化交互差异的物联设备多ID识别方法，其特征在于，所述操作指令包括：
A2、用于收集操作者滑动动作的操作指令，该指令用于：使物联网在触摸屏上输出由连续线条构成的图案；用于使线条连续部分尽可能的经过触摸屏的主要操作区域；用于记录操作者相应滑动动作数据。
4.根据权利要求3所述的一种基于个性化交互差异的物联设备多ID识别方法，其特征在于，所述操作指令包括：
A3、用于同时收集操作者点击和滑动操作的操作指令，该指令用于：在触摸屏上生成若干关键点和多个线段；用于使关键点和线段尽可能的分布在触摸屏的主要操作区域；用于根据关键点的被点击和沿线段的滑动给与有效性反馈；用于记录操作者相应动作数据。
5.根据权利要求4所述的一种基于个性化交互差异的物联设备多ID识别方法，其特征在于，所述操作指令包括：
A4、用于收集操作者姿态控制数据的操作指令，该指令用于：是物联网设备触摸屏输出操作指示，包括提示操作者通过翻转或倾斜物联设备以测试传感器硬件的步骤；用于提示操作者往不同方向翻转或不同倾斜角度多次执行的步骤；用于记录操作者在执行相应动作时的设备姿态数据以及触摸操作数。
6.根据权利要求1所述的一种基于个性化交互差异的物联设备多ID识别方法，其特征在于，所述设备姿态数据包括设备在特定操作下的姿态角度数据或者其极值或者其均方值，姿态角度是指俯仰角或偏航角或滚转角。
7.根据权利要求1所述的一种基于个性化交互差异的物联设备多ID识别方法，其特征在于，所述触摸数据及定义如下：
X向起始位置偏移数据：两次连续操作的起点的x向偏移；
X向位置偏移数据：某次操作手指从开始接触直至离开时的x向偏移；
y向起始位置偏移数据：两次连续操作的起点的y向偏移；
y向位置偏移数据：某次操作手指从开始接触直至离开时的y向偏移；
操作过程覆盖数据：某次操作触屏接触面积的方差；
操作过程压力数据：某次操作过程中手指按压力的方差；
操作惯性数据：操作中若干关键点的覆盖面积相对于初始点的变化比例；
操作速度数据：操作中若干关键点的按压时间对于初始点的变化比例；
操作时长数据：操作中滑动的持续时间或双击的间隔时间。
8.根据权利要求1所述的一种基于个性化交互差异的物联设备多ID识别方法，其特征在于，还包括通过极端随机树算法来对特征数据进行识别分析，确定权重最高的若干特征数据作为身份识别特征数据，并通过大量数据结合机器学习算法进行训练，以使算法能够更好地识别不同身份ID。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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