ES2969488A1 - Verificación automática de identidad basada en IA para la venta en máquinas expendedoras y de juegos - Google Patents

Abstract

La presente invención describe un sistema de verificación automática de identidad para máquinas expendedoras y de juegos, utilizando tecnología de inteligencia artificial (IA) para autenticar usuarios de manera segura y eficiente. Este sistema incorpora un escáner IR/UV que realiza lecturas multiespectrales del documento de identidad (DNI o pasaporte) con luces blanca, infrarroja y ultravioleta. Alternativamente, un lector de huellas dactilares puede reemplazar al escáner para usuarios previamente registrados, facilitando accesos más rápidos sin repetir el escaneo documental. Una cámara de alta resolución captura un vídeo breve del usuario para confirmar la correspondencia de la imagen con el documento presentado. El sistema está gestionado por un módulo Tech-Al que procesa los datos utilizando algoritmos avanzados de visión por computadora y procesamiento de lenguaje natural, permitiendo una validación rápida y confiable de la identidad. Este sistema no solo mejora la seguridad y el cumplimiento de las normativas legales restringiendo el acceso solo a usuarios autorizados, sino que también destaca por su capacidad para adaptarse a los requerimientos específicos de cada sector, asegurando que todas las transacciones se realicen de acuerdo con la ley. La implementación de este sistema es crucial para prevenir el acceso no autorizado y promover prácticas responsables de venta y juego, destacando su importancia en la protección de grupos vulnerables y en el mantenimiento del orden público.

Description

DESCRIPCIÓN

Verificación automática de identidad basada en IA para la venta en máquinas expendedoras y de juegos

SECTOR DE LA TÉCNICA

La presente invención pertenece, por un lado, al sector del tabaco, y, por otro lado, al del juego, ya que las máquinas automáticas de ambos sectores están reguladas por la legislación debido a límites en el acceso a los productos y servicios de las mismas.

El objeto principal de la presente invención es un sistema de autenticación basado en Inteligencia Artificial que permita el acceso automatizado y regulado a estos productos y servicios.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Actualmente existen dos tipos de productos y de servicios cuya venta a través de máquinas automáticas está regulada: tabaco y juegos. Las máquinas de venta de tabaco están reguladas por leyes específicas que controlan la venta de productos de tabaco para asegurar que se cumpla con las restricciones de edad y otros requisitos legales. Por otro lado, las máquinas de juegos (incluyendo las apuestas deportivas) también están reguladas por legislación de juegos de azar, que supervisa su funcionamiento, la ubicación de las máquinas y las prácticas de juego responsable.

La venta de tabaco en máquinas está delegada al personal de bares, cafeterías y otros emplazamientos públicos donde están dispuestas, y que, se supone, deben solicitar la documentación que acredite la identidad del cliente que quiere adquirir el producto. Sin embargo y aunque así lo establezca la ley (y a riesgo de multa por incumplimiento), es muy común ver que muchas veces el mando que desbloquea la máquina está en un lugar visible y accesible por los clientes en el local y que no existe un control directo que limite la compra.

Por otro lado, la utilización de máquinas de juegos y apuestas suele tener limitaciones de uso mayores que las de tabaco ya que suelen encontrarse, en la mayoría de situaciones, en salones de juego para los que hay que presentar el documento de identidad para acceder. Además, estas prácticas tienen un seguimiento por las autoridades más regular y continuado, por lo que la vulneración suele ser menor. Sin embargo, existen máquinas en locales públicos como bares o restaurantes sin control. Además, el consumo de estos servicios vía telemática a través del ordenador o de teléfonos móviles llevan incluido un servicio de autenticación a tiempo real que limita y regula el acceso a menores de edad y a personas en situaciones de ludopatía, entre otros, y que reflejan el éxito de la tecnología para asegurar un uso y acceso responsable a estos servicios.

Existen dispositivos similares que se han registrado anteriormente, aunque son fácilmente manipulables, ya que cuentan con un simple lector de tarjetas que escanea el documento con luz blanca y que no son robustos frente a falsificaciones (ya que no leen el chip del documento que es el que tiene la información verídica ni comprobaciones de seguridad para asegurar que por ejemplo la fecha de nacimiento no ha sido modificada, entre otros) y que no cuentan con un mecanismo que asegura que la identidad del portador del documento coincide con la del cliente, por lo que permitirían a los clientes actuar en nombre de otras personas.

1. Dispositivo para la imposibilitación de venta de tabaco a menores en máquinas expendedoras. Número de publicación: ES2262434A1.

2. Sistema de validación de edad mediante DNI electrónico aplicable a máquinas expendedoras. Número de publicación: ES2373596A1.

3. Sistema de identificación de la edad de los usuarios de máquinas y/o servicios automáticos restringidos por la ley. Número de publicación: ES2110908A1. 4. Sistema automatizado de acceso a recursos para adultos. Número de publicación: ES1169058U.

EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN

Para llevar a cabo la identificación automática del cliente y la venta de productos, son necesarios ciertos componentes físicos (hardware) y aplicaciones (software) cuya orquestación autorizarán la venta tras la identificación del cliente.

Componentes físicos (hardware)

- Escáner IR/UV: El escáner permitirá la entrada al sistema del documento (será un DNI español o un pasaporte global) para verificar la identidad del cliente. Este escáner tendrá varios tipos de lectura, destinados a obtener información del documento de distintas formas

oLuz blanca: Lectura del documento original para la extracción de la fotografía.

oLuz infrarroja (IR): Lectura de los campos del documento para la verificación textual y de edad. Se extraerá la fecha de nacimiento, el número del documento y la fecha de caducidad.

oLuz ultravioleta (UV): Lectura de las características de seguridad de los documentos para confirmar que no han sido manipulados.

El dispositivo será de 13cm x 90cm, apto para la lectura de DNIs y pasaportes. Contará con un sensor para detectar cuando se deposita un documento encima y un lector en el centro que capturará las imágenes del mismo. El fondo del escáner será de color blanco, para que la transmisión de los colores provenientes de los LED se aproveche al máximo, minimizando el consumo eléctrico.

Sólo será necesario depositar el anverso (parte delantera) del documento para realizar la lectura y la verificación, y ésta se realizará en pocos segundos.

La conectividad para la transmisión de datos y la energía puede realizarse con tecnología alternativa como el USB-C.

Desde el punto de vista de la accesibilidad para personas con ceguera y deficiencia visual, este componente será delimitado y marcado debidamente en braille.

- Lector de huellas dactilares: En reemplazo al escáner, un lector de huellas puede servir para validar la autenticación del usuario, previo registro en los lugares habilitados (para las máquinas de venta de tabaco, estancos, y para las de juegos, salones de juegos autorizados). De esta forma, un cliente podrá autenticarse sin portar el documento de identidad.

- Cámara: La cámara permitirá obtener una fotografía del cliente para la posterior validación de la identidad del documento. La cámara deberá contar con un mínimo de 15 megapíxeles para asegurar la resolución y calidad de la imagen y debe ser capaz de grabar vídeo. Debe aceptar la instalación de LED de luz blanca para mejorar la captura de la imagen en condiciones de baja luz.

La cámara constituye el segundo elemento clave para identificar al usuario, ya que en el momento en el que el cliente deposite el documento en el escáner o sitúe su huello en el lector, la cámara grabará un clip de 3 segundos para realizar una identificación en vivo.

Las imágenes capturadas se transformarán a blanco y negro, así como la imagen del documento de identidad del cliente, para reducir el ruido en la comparativa y en la búsqueda de patrones.

La conectividad para la transmisión de datos y la energía puede realizarse con tecnología alternativa como el USB-C.

- Módulo Tech-AI: Este componente tiene como objetivo servir como fuente principal de energía del escáner, de la cámara y del lector de huellas, así como ser el receptor de los datos provenientes de ambos componentes.

Además, contendrá toda la lógica basada en Inteligencia Artificial para la lectura de los campos de las imágenes de los documentos, la comparación de fotografías, etcétera. Es un módulo altamente especializado en Inteligencia Artificial y contendrá algoritmos de Procesamiento de Lenguaje Natural (NLP) y Visión Artificial (AV).

El módulo físico será una caja negra pequeña, compuesta por una placa base muy simple y con 2 GB de memoria RAM para asegurar un correcto procesamiento de las imágenes. También estará compuesto de un disco duro, de 10 GB de memoria, suficiente para almacenar en caché las imágenes durante el funcionamiento del proceso y albergar los procesos.

No necesitará tarjeta gráfica al derivar el procesamiento de las imágenes al entorno securizado en Cloud. Deberá contar con un total de 3 puertos USB (USB-C): uno para el escáner/lector de huellas, otro la cámara y un tercero para labores de mantenimiento y cuando sea necesario conectarse a la máquina. Serán necesarios dos puertos HDMI, uno para la pantalla del usuario y el otro para realizar labores de mantenimiento también.

Como procesador bastaría con un Intel® Pentium® de la serie J5 en adelante y con un total de 4 núcleos, suficientes para el procesamiento de todas las tareas internas, incluidas las de mantenimiento del Software interior.

Necesitará una tarjeta de red WiFi o Ethernet para la comunicación con el entorno Cloud y/o otros servicios. La conexión siempre será cifrada extremo a extremo y securizada.

Se mantendrán los siguientes principios para salvaguardar la información del usuario:

oBajo ningún concepto se almacenará el documento escaneado del usuario o la huella dactilar, salvo en la base de datos para almacenar la información que permita el acceso por huella dactilar.

oBajo ningún concepto se almacenará el vídeo tomado del usuario para verificar su identidad.

oTodos los datos personales serán eliminados de caché y del almacenamiento físico una vez finalice el proceso de autenticación y se proceda o no a la venta del producto.

oSólo se almacenará aquella información privilegiada del cliente bajo su criterio explícito para futuras evoluciones, tal y como se comentará más adelante en el documento.

- Pantalla LED ISP: El cliente debería recibir feedback en todo momento sobre cómo proceder. La misión principal de la pantalla es guiar al usuario en todo el proceso hasta la venta.

La interfaz será sencilla, con mensajes claros y simples. Las instrucciones se mostrarán en distintos idiomas a la vez; principalmente los mayoritarios. Cuando no se utilice la pantalla podrá mostrar anuncios publicitarios.

La pantalla se conectará al módulo Tech-AI vía HDMI, que asegura la calidad de la imagen y una correcta transmisión de datos desde y hacia el dispositivo.

Adicionalmente, para que las personas con ceguera y deficiencia visual puedan seguir el proceso correctamente, la pantalla incluirá un narrador en castellano.

Componentes físicos (hardware)

- Lenguajes de programación: Al margen del software con el que están equipados los componentes físicos, que es lenguaje máquina o ensamblador, de bajo nivel, y que asegura que cumplen con su función, los lenguajes de programación que se utilizarán fundamentalmente serán C(C++) y Python.

El lenguaje de programación C se emplea para el desarrollo a bajo nivel de soluciones, y es ideal para la escritura de programas que involucran hardware. Este lenguaje coordinará la captura de imágenes provenientes del escáner, así como de la cámara y las almacenará temporalmente para su posterior tratamiento. También será el responsable de coordinar el contenido que se muestra por la pantalla.

oEl lenguaje de programación Python se emplea para el desarrollo a alto nivel de soluciones, y es ideal para trabajar en Inteligencia Artificial. Es rápido y modular. Este proceso recibirá las imágenes provenientes de los componentes de entrada y, tras su procesamiento, devolverá la salida que permitirá a la máquina vender o no el producto.

oEl uso de C y Python se coordinará en el sistema operativo del módulo T ech-AI mediante el uso de scripts bash.

- Medidas de seguridad: Para evitar la alteración del software no autorizada y la explotación de debilidades existentes se impondrán medidas de seguridad y de control tales como:

oActualización periódica del software incluido.

oInstalación de software especializado contra virus del módulo Tech-AI.

oRestricción de acceso y manipulación de los componentes físicos descritos.oAnálisis a tiempo real de la venta y de las verificaciones para evitar escenarios de saturación.

Arquitectura técnica del sistema

El proceso de venta del producto está bien definido y sigue dos principios básicos: 1. El cliente debe aportar un documento de identidad válido. Este documento será un DNI español o un pasaporte extranjero.

2. El documento debe responder a la identidad del cliente.

Todos los componentes físicos y las aplicaciones trabajarán con el objetivo de asegurar los dos principios anteriores. Concretamente, el proceso será el siguiente:

1. El cliente se acercará a la máquina y visualizará en la pantalla un aviso para depositar su documento o plantar el dedo en el lector de huellas en caso de que la máquina disponga de esa tecnología.

2. Si el cliente deposita su documento. Derivará los siguientes procesos:

a. El escáner capturará tres imágenes del documento. Una primera con luz blanca, una segunda con luz infrarroja y una tercera con luz ultravioleta. b. La cámara grabará un vídeo (clip) de tres segundos.

c. Se mostrará por pantalla información sobre ambos procesos y cuando hayan finalizado.

En el caso de que el cliente quiera autenticarse con huella dactilar, entonces el documento de identidad se cargará proveniente de la base de datos. Si el documento caduca una vez está introducido en la base de datos, se solicitará al cliente acudir a un centro autorizado para volver a realizar la verificación del mismo, si no, perderá la opción de utilizar los lectores de huellas en las máquinas.

3. Una vez el proceso anterior haya finalizado, arrancará la ejecución de dos tareas en paralelo:

a. Segmentación de las tres imágenes del documento para la obtención de:

i. Fotografía del individuo.

ii. Información del documento: fecha de vencimiento, fecha de nacimiento, número de identificación.

iii. Patrones de seguridad.

b. Segmentación del clip para la obtención de fotogramas.

4. Una vez el proceso anterior haya finalizado, se ejecutarán los dos procesos de validación de la identidad del cliente:

a. Comparación de rostros. Con la fotografía extraída del documento y los fotogramas extraídos del vídeo capturado, se realiza una comparativa. b. Verificación del documento. Con la información extraída del documento y los patrones de seguridad, se realiza una verificación para asegurar: i. Que el cliente supera la mayoría de edad.

ii. Que el documento está en fecha.

iii. Que el documento es verídico y no ha sido modificado.

5. Si alguna de las dos validaciones es errónea, entonces no se producirá la venta, notificándolo por pantalla al cliente. Solo si ambas validaciones son exitosas, entonces se producirá la venta, notificándolo también por pantalla y liberando la máquina para que el cliente pueda realizar la compra.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

- La figura 1 muestra el escáner y sus principales componentes, y es uno de los elementos clave para poder llevar a cabo la autenticación. También se detalla las dos posibles colocaciones de los LEDs en el escáner para poder llevar a cabo la lectura a tres niveles del documento de identidad. La primera es útil para situaciones de poca luz. La segunda, para condiciones de mucha luz.

- La figura 2 muestra dos ejemplos de aplicación del invento con los componentes descritos anteriormente.

- La figura 3 muestra el proceso completo, automatizado y basado en Inteligencia Artificial utilizando el escáner IR/UV.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

Es objeto de la presente invención un sistema de autenticación automático que aporta una innovación notable dentro de su campo de aplicación.

Se trata de un sistema compuesto por varios componentes físicos y programas informáticos que, de forma sincronizada, orquestan un proceso de validación y verifica ción de la identidad del cliente a través del documento y de su portador.

El escáner IR/UV está compuesto por LEDs de luces infrarroja (1), LEDs de luces ultravioleta (2), un LED de luz blanca (3) y una cámara lectora y el sensor de detección de depósito (4), todo ello dispuesto en una caja de fondo blanca y que consta de un display transparente y rígido denominado ventana de escaneo (5). El artefacto consta de un cable de alimentación eléctrica (6) que puede ser USB o USB-C según comentado anteriormente.

El escáner tiene una importancia notable, ya que desencadena todo el proceso y la calidad de escaneado es vital y crucial para asegurar el éxito en la transacción, por lo que se plantean dos instalaciones posibles de los LEDs infrarrojos (7) y de los LEDs ultravioleta (8) para maximizar la calidad en la lectura. El punto de instalación de la máquina de tabaco o de juegos determinará la distribución de los mismos y el cambio en el emplazamiento de la máquina supondrá una revisión de la disposición de LEDs.

El lector de huellas dactilares permitirá simplificar el proceso de autenticación ya que no será necesario utilizar el escáner al estar almacenado en una base de datos. La lectura de la huella dactilar permitirá la carga del documento en tres niveles sin que el cliente deba portarlo y deba esperar al escaneo.

La cámara será la encargada de retratar en forma de clip de 3 segundos al portador del documento y como se ha descrito anteriormente, es importante que cuente con una calidad de captura mínima, ya que de otra forma no sería posible realizar la verificación.

La cámara, junto al escáner/lector, son, de forma directa, las fuentes de entrada de información que van a nutrir al sistema en el proceso de validación y que conducirán a la oferta o no del producto o servicio requerido por el cliente. Este elemento será articulable para que, en función de las alturas de los clientes, pueda tomar siempre la mejor captura posible.

La pantalla LED ISP guiará al cliente en todo el proceso y le solicitará depositar/retirar el documento, situarse delante de la cámara para la toma del clip y del proceso y paso a paso de la verificación posterior. Es el elemento de comunicación entre el sistema automático y el cliente y le guiará por texto y voz en diferentes idiomas.

El Módulo Tech-AI contiene la placa base y los elementos de procesamiento mínimos y necesarios para llevar a cabo el proceso de forma exitosa. En él serán insertadas las conexiones del escáner, cámara/lector y pantalla e instalado el software necesario para llevar a cabo el proceso de Inteligencia Artificial descrito anteriormente.

La instalación de estos componentes es simple: un técnico especialista en el producto será el responsable del montaje, siendo necesarios conocimientos en electricidad e informática. Supongamos que se instala una máquina sin lector de huellas dactilares. La cámara (9) se anclará a la parte superior de la máquina, mientras que el escáner puede situarse a la altura de la entrada del dinero o, dependiendo de la máquina, a la altura de la cintura y en forma horizontal, para evitar que el documento pueda resbalar y caer. La disposición del escáner (11) dependerá de la máquina y de dónde esté situada, pero siempre se elegirá la mejor opción y la menos invasiva. La pantalla (10) debe situarse a la altura de los ojos, justo debajo de la cámara. El módulo Tech-AI se debe colocar dentro de la máquina junto a los circuitos nativos de la misma, para evitar manipulación y acceso externo. Además y en este caso, si se quisiera dotar a la máquina de un lector de huellas dactilares, el técnico podrá hacerlo fácilmente, ya que la instalación previa ha sido exitosa.

Una vez la máquina cuente con el sistema de autenticación instalado, la máquina está lista para la utilización por parte de los clientes. Dejará de depender del personal que trabaje en el local donde está situada la máquina y se cumplirá la ley, pudiéndose aprovechar de los productos y servicios de las máquinas aquellas personas aptas y con capacidad para hacerlo.

Claims (6)

REIVINDICACIONES

1. Sistema de verificación automática de identidad basada en IA para la venta en máquinas expendedoras y de juegoscaracterizadopor un escáner de tarjetas, una cámara y una pantalla y gestionados por un software especializado (e integrado en un módulo físico) que analiza la identidad del cliente y del documento y que otorga acceso o no al recurso (desbloqueando en este caso la venta y dispensa de tabaco o el inicio del juego).

2. Sistema de verificación automática de identidad basada en IA para la venta en máquinas expendedoras y de juegos, según la reivindicación 1,caracterizadoporque el escáner lector de documentos de identidad consta con una lectura a tres niveles: una para extraer la fotografía del documento, otra para extraer los campos de información que se necesitarán para verificar que el documento es vigente y que la persona es mayor de edad y una tercera para analizar las marcas de seguridad para detectar documentos falsos.

3. Sistema de verificación automática de identidad basada en IA para la venta en máquinas expendedoras y de juegos, según la reivindicación 1,caracterizadoporque el lector de huellas dactilares permitirá acceder fácilmente a los documentos de identidad del cliente sin que tenga que llevar a cabo un escaneo cada vez que desee comprar un producto o adquirir un servicio regulado. A estos efectos, para poder utilizar el lector el cliente debe haber antes informado y probado su identidad ante un lugar autorizado a tales efectos.

4. Sistema de verificación automática de identidad basada en IA para la venta en máquinas expendedoras y de juegos, según la reivindicación anterior,caracterizadopor una base de datos en la que se almacenará la información de los clientes que así lo soliciten en los lugares autorizados con el fin de poderse beneficiar del uso del lector de huellas dactilares en las máquinas que así lo posean. Estos datos se almacenarán bajo estrictas políticas de seguridad y se podrá llevar a cabo un desistimiento o eliminación parcial o total de los mismos previa solicitud.

5. Sistema de verificación automática de identidad basada en IA para la venta de máquinas expendedoras y de juegos, según la reivindicación 1,caracterizadoporque la cámara cuenta con la capacidad para grabar clips de 3 segundos sobre el portador del documento, que no se almacenará tras la finalización del proceso automático.

6. Sistema de verificación automática de identidad basada en IA para la venta de máquinas expendedoras y de juegos, según la reivindicación 1,caracterizadoporque el módulo Tech-AI será un módulo programable y que tendrá acceso a internet para coordinar los recursos necesarios para la validación de identidad y que permite operar de modo remoto para realizar deferentes acciones.