说说看你认为常见的身份辨识方式有哪些？没错，脸部辨识、声音、指纹、视网膜扫描都是常见用以辨识身份的方式。那么，走路的方式呢？在家中你可以透过聆听走路的声音分辨出是哪一位家人吗？其实走路方式也是一种“生物行为参数”（behavioural biometrics），携带了每个人特有的生物讯息。
过去几年，利用电脑分析录影摄像中人们步态的研究，已有相当进展。但要将此类讯息转译为实用的身份辨识系统，还是有挑战之处，其中很重要的一项就是保持这些摄像录影机的隐密性，因为在知情的情况下，人的步态举止有伪装的可能性，而摄像录影机往往都是可见的；另外，摄像录影机撷取资讯也有许多限制，包括需要良好的光源（环境太暗时难以观察）、同时也要避免遮蔽（人来人往中可能会遮蔽到目标物）。那么，有什么方法可克服这些挑战呢？英国曼彻斯特大学（University of Manchester）的 Krikor Ozanyan 和爱尔兰国立大学（National University of Ireland）的 Patricia Scully，两位领导的研究团队找到一个更好的方法进行步态辨识（gait-recognition）：压力感应地垫。
其实这种地垫不是什么最新科技，保全系统已应用好几年了，但 Ozanyan 和 Scully 博士应用的是更进一步版本，能记录不同地点、同一个人走过地垫时产生的压力。这些测量结果会形成一个人独特的行走模式，Ozanyan 和 Scully 同时也利用当前最热门的 AI 人工智能系统进行机器学习（machine learning），以解密并辨识这些模式。
目前此项研究已有相当不错的成果，研究团队今年稍早发表了系统的测试成果。经过系统分析 127 名不同个体的步伐，辨识失误率只有 0.7%，Scully 博士表示，他们建立的系统还可成功判断出个体的性别，因为男性和女性骨盆大小不同，导致走路的方式也有不同，更甚者，系统还能猜出个体的年龄。
这项以地垫为主的辨识系统，其中一项优势就是不受光线条件的限制，就算是完全黑暗的环境还是能分析；那么，此项辨识系统是不是没有任何限制？当然不是，目前已发现穿着不同的鞋（高跟鞋 vs. 运动鞋）会有不同步伐分析结果，假如在建立步伐数据到数据库时穿着运动鞋，未来此个体若是穿着高跟鞋，系统可能就无法辨识出来，但若要模仿另一个人的步伐来混淆系统，恐怕还是很难成功。
Ozanyan 和 Scully 博士目前正在重新设计地垫，之前地垫包含无数个压力感应器组成的阵列，新地垫则包含光学纤维组成的格栅，地垫其中一侧相连的两边分布着发光二极管（light-emitting diodes），能将光传递至纤维，位于光学纤维对侧边的感应器可测量收到多少光线；地垫接收到的任一压力都会造成纤维扭转，然后转变为不同量的光线传递，不同位置不同的改变量，将由机器学习系统绘制和分析。
Ozanyan 博士表示团队已建立一块 2 米长、1 米宽的展示用光纤地垫（fibre-optic mat），材料成本约新台币 4 千元，目前他们正积极与厂商合作进行商业化量产，其中一项用途是应用于医疗产业，特别是老年照护，光纤地垫可安装于照护中心或老人住所，以监测特定疾病可能导致的步态改变，如此有机会及早提供警讯给有较高摔倒风险的人，或是给罹患失智症等较易有认知受损发生的病患。
步态分析也可应用于工作场所的安全量测，监控限制出入的区域，像是军事基地、服务器中心或具高度危险的实验室，在这些情况下，员工必须事先同意扫描他们的步态以建档，就如同脸部、视网膜或指纹扫描等视像安全系统的建档。
除了居家和工作场所应用，最易引起关注的就是公共场所使用步态辨识地垫了，试想在机场能透过走过地垫辨识身份，多么快速方便啊，但如同指纹等已存在的辨识系统，建档将是关键步骤。另一个大挑战就是步态模式与视网膜或指纹相较，改变的机会和范围都比较大，不过这项科技的进一步运用还是相当令人期待。
- The way people walk can be used for ID and health checks
（首图来源：pixabay）
