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Teardown: The electronics of Hello 芭比

2017年4月27日 通过 李·特施勒 发表评论

Parents leery of privacy invasion have little to fear from 芭比, whose language skills mainly reside in the cloud.

 芭比 媒体上有很多关于隐私和听对话的家用电器的讨论。芭比娃娃(Hello 芭比)玩偶是有声玩具,已经成为争议的一部分。它使用Wi-Fi和语音识别技术进行双向对话。您可以通过按下皮带扣中内置的按钮来开始对话。您按下按钮开始对话,然后释放对话以听到芭比娃娃的回应。更重要的是,如果芭比娃娃’s belt buckle isn’t depressed, she can’听什么。皮带扣开关是机械式的,因此没有黑客可以在没有物理访问芭比娃娃的情况下绕过它’s circuit board.

芭比娃娃实际上的工作原理很像一键通对讲机。因此,尽管媒体上有相反的报道,您不必担心她偷偷听您说什么。为了使娃娃能够回应讲话,芭比娃娃的创造者美泰(Mattel)与一家名为ToyTalk的公司合作,为芭比娃娃设计了8,000行对话。芭比的对话实际上存储在云中,因此您需要与互联网保持稳定的连接才能让她说出有趣的事情。芭比娃娃听您说的话,尝试理解一些关键词,然后选择一段在上下文中有意义的对话。

芭比娃娃通讯图
您必须通过智能手机调试Hello 芭比,以便她可以访问您的家庭Wi-Fi网络和ToyTalk云数据库。如果她与您的Wi-Fi网络失去联系,则不会发生太多事情。

我们尝试过与芭比交谈,并获得不同程度的成功。从与芭比娃娃的典型互动中可以明显看出的一件事是,美泰​​不会遇到微软推出Tay时出现的同类问题。Twitter的Twitter机器人Tay被描述为对话理解实验。当人们用厌恶和种族主义的言论在机器人上发推文时,Tay开始发推文回击这些情绪。

相比之下,芭比只能说出记忆中的话。但是答复列表似乎并没有模仿您可能希望听到的孩子的声音。至少对我们来说,芭比看起来像是一个老师,而不是一个孩子的玩伴。她似乎一直试图将谈话引导到您在幼儿园上课时可能会找到的方向。因此,我们认为很多孩子会觉得芭比很烦,他们很快就会对她感到厌倦。

娃娃内部
disassembled 芭比 torso
芭比’左腿有可充电的锂离子电池。

事实证明,芭比娃娃的电子产品并不多。她的一只腿有一根锂离子电池,当芭比站在她的座上并插入电源时,它会充电。因此这里没有无线充电。
芭比娃娃的躯干内部只有一块电路板。板的顶部装有一个AzureWave Wi-Fi微控制器模块,该模块基于广泛使用的Marvell微控制器(称为88MW300)构建,该模块实现了ARM Cortex-M4F处理器。因此,Marvell芯片既可以处理Wi-Fi连接,又可以运行Hello 芭比其余功能的代码。 新唐 的24位音频编解码器也位于板上。它为玩偶的麦克风和扬声器提供了模数和数模转换以及输入/输出混音器。板上的另一个重要芯片是中国Gigadevice的16 Mbit SPI闪存。它充当系统的主要非易失性存储器。

需要注意的一点是,闪存不会存储与芭比通话的人的音频。玩偶使用Wi-Fi将信息发送到云,以了解如何响应。但是,这种操作模式也需要将芭比娃娃与您的家庭Wi-Fi关联。这是通过用户(或更可能是用户的父母)下载的手机应用程序实现的。该应用程序还可以用来设置ToyTalk帐户。

芭比 electronics w plastic shield
芭比’■PCB的方向确定,因此大多数组件都安装在面向娃娃背面的板上。美纹纸胶带是建筑构件之一。
芭比 back of board
芭比’麦克风和扬声器安装在她躯干的上部。
芭比 main board with callouts
芭比’的PCB。餐罩位于Marvell MCU的顶部。图像中可见的白色物体是麦克风,电池和扬声器的连接器。

设置完成后,芭比娃娃将用ToyTalk服务器来回传送数据,并在云中进行所有存储和数据处理。据研究芭比娃娃的安全专家称,该方案的好处是,黑客很难妥协。芭比娃娃在其Flash中存储了网络SSID和密码,但是密码在玩偶的内存中已加密,因此很难提取。黑客真正获取录音的唯一方法可能是通过ToyTalk网站的数据泄露。但是,这种窃听行为要求黑客生成有效的toytalk.com证书,这显然不容易。

芭比 chip
There was one IC on 芭比’s PCB we couldn’t identify, but it’在板上的位置似乎表明它可以管理电池充电。

因此,坏人掌握孩子对芭比说的话的可能性似乎很小。但是,尽管语音处理非常复杂,但娃娃本身的结构却是原始的。例如,胶带是娃娃的建筑材料之一。该胶带用于将透明塑料屏蔽层固定在部分电路板上。玩偶中用于扬声器和电池连接的接线通过连接器连接到电路板上,但接线以奇数角度到达板上。因此,将芭比娃娃组装在一起似乎需要很多手工组装。

总而言之,Hello 芭比似乎暗示了通过复杂的云处理可能会发生的一天。在隐私方面,她丝毫不为所动。

参考文献
Marvell 88MW300
千兆设备
新唐

提起下: 应用领域 , 嵌入式的 , 精选 , 物联网 标签: gigadevice , 马维尔 , 新唐

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