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作者： 记者 倪伟波综合报道 来源： 发布时间：2016-3-29 15:13:2
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“一年级的孩子……每次当我想到那些孩子，我就感到愤怒……”美国总统奥巴马语句停顿，眼眶泛红。
这是不久前发生在白宫东厅，奥巴马呼吁控制枪支演说过程中的一幕。其实，这并不是奥巴马第一次谈及枪支暴力时情绪如此激动。每当发生大规模的暴力枪击事件后，奥巴马都会立刻发声表示谴责，并呼吁全面修订枪支管理法律。
而近日在白宫宣布的一系列严格控制枪支的行政措施中，奥巴马提出要研发“智能枪”，格外引人注意。他下令美国国防部、司法部和国土安全部展开枪支安全技术研究，并要求这些部门在3个月的时间内规划出一套战略，以便实际部署该技术。
事实上，“智能枪”的概念起源于1995年国家司法研究所的一项研究，该研究建议要基于技术的方法，来减少警察因被持枪袭击者射击致死事件的发生率。
作为一种包罗多种形式的电子个性化的安全技术，“智能枪”一词已经被大众媒体所广泛接受。这个想法是为了确保，枪支只能由其授权的用户所使用。但是，处于不同情况下的枪支都存在着各种不当使用的可能，这就需要有一套从根本上不同的安全系统。
无线射频识别
一种解决方案侧重于在近距离战斗中保护警察武器免于被夺走，这一方案在很大程度上继承了国家司法研究所的研究。
该方案提出了一种非接触式的自动识别技术，利用无线频率自动识别（RFID）目标对象。许多使用中的RFID原型枪已经证明了这一点，德国Armatix推出的 iP1正是这样的一款智能手枪。
持枪者只有佩戴一块特制腕表时，才能扣动这款22毫米口径手枪的扳机。一旦距离腕表超过40厘米，这款手枪的扳机就会自动锁住。以任何其他方式尝试解锁扳机，就会对枪支造成“无法挽回”的损毁。
iP1的奥妙就在于装配在腕表之中的无线射频识别芯片。这种芯片广泛应用于公交卡或门禁卡，自身不带电池，但每当经过读卡装置时，会吸收足够的无线电能量，激活并传输一系列识别数据。佩戴腕表的人拿起一把iP1手枪时，枪身中的感应装置觉察到腕表中的芯片，枪柄上的灯就会变绿，自动解锁扳机。
美国佛罗里达州的iGun技术公司利用这一技术，推出了型号为M-2000的智能散弹猎枪，同时配备装有无线射频识别的手环。当手环足够靠近枪身时，扳机上的电磁开关会自动开启，进入准备射击状态。这款猎枪枪身中装配的读卡器自带电池，寿命长达8年，使用6年之后就会自动发出警报音，提示枪支所有者更换电池。
而爱尔兰的Triggersmart同样也制造出了一种可通过无线射频识别的手枪，它需要持枪者佩戴一枚特殊的戒指。
生物识别系统
另一种技术方案的目的在于，防止误用放置在家中未经授权的枪支。这一方案的提出实际是对21世纪初新泽西州和马里兰州出台的《防止儿童使用手枪法》的回应。
在这一方案中，任何授权用户的可测量的物理特性成为使用关键。它不能未经许可，假冒或者以其他方式转让而被使用，比如指纹识别。
迄今为止，指纹的识别已成为生物识别系统中使用的主要属性。一家名为科迪亚克工业的公司就安装了这种指纹检测装置。该装置刚好是持枪者中指摆放的位置，这样一来，枪支主人只要手离开枪，其他人就无法扣动扳机。
如果说指纹是关键，那么传感器和模式匹配的软件则是这些枪支中执行身份验证功能的保险栓。
最广泛应用的传感器技术依赖于电容成像的指纹。在手指和传感器板的脊和沟槽之间距离的变化造成了一个分布式的电荷存储（电容），可以测量传感器中导体板的数组。其他一些指纹传感器依靠红外（热）成像，还有一些则使用压力检测创建一种独特的数字模式。
传感器软件需要经过训练来存储可接受的模式，这种模式可能代表单个用户的不同手指或来自多个授权用户的不同手指。在此之后，在一些指定的允许范围内，任何不匹配的模式都将遭到拒绝。
身份认证过程的可靠性受到传感器的分辨率、暴露手指的范围和方向的影响，物理因素可能会干扰到映射。例如，手指上的水分可能让电容探测器失效，冰冷的手指可能会降低热成像的可靠性，污垢、油漆或手套可能会模糊指纹，以致无法辨认。
还有其他类型的生物识别安全体系仍在探索之中。由国家司法研究所发起的一种方法采用血管生物识别技术，以检测表层皮肤之下的血管结构。还有一种新兴的生物识别技术是动态或基于行为的，同时结合了一些被学习的行为模式放大了的个性化身体元素。例如，语音识别结合的是人在早期语音学习呼吸模式的声带结构。电子签名认证捕获的是笔在液晶板上的书写速度和产生的压力（而不是签名的图像），这是因为签名者在早期生活中形成了根深蒂固的笔迹。
在过去的15年里，新泽西理工学院研究小组则开发出了基于一种新颖的行为生物识别技术——动态控制识别（DGR）的枪支安全系统。这套系统使用了32个传感器来测量使用者握住枪时产生的压力。由于不同持枪者的握枪方式、手指弯曲程度不同，造成的压力也不同，所以该系统的运行能减少一把上膛武器因不当操作而引起的意外射击。
可靠性如何
可靠性，始终是电子枪支安全系统讨论中备受关注的问题。
对电子学而言，射击武器的内部并不是一个很“友好”的环境。但是加固电路的历史记录表明，深层电子硬件的故障率要低于机械武器的预测故障率（介于千分之一和万分之一之间，这取决于武器的精度和质量）。
在这里，功率显然也是一个问题。但是，在智能手机和便携式电子设备的驱动下，微处理器技术和电池存储技术的进步解决了这一问题。在存储过程中，运动检测和唤醒软件可以减少电池的消耗。整合功率供应弹药夹，甚至通过机械循环进行充电都是解决功率损耗的方法。
随着一系列传感器技术的增长，人们可能期望一种多传感器或多光谱方法，成为基于生物特征识别系统的最终选择。
商业化前景
纵观长达二十年的“智能枪”的讨论，这一主题一直是支持和反对枪支游说团体之间的避雷针。但是往往没有涉及到一些实质性的深层技术，如何恰当使用，以及设计中存在的局限等问题。
个性化的武器技术有助于减少因意外或未经授权武器的使用而造成的死亡和伤害。但是它并不是万能的，因为技术不可能阻止像弗吉尼亚理工大学校园枪击案、科罗拉多州奥罗拉市蝙蝠侠首映枪击案或康涅狄格州纽敦市桑迪胡克小学枪击案这类的枪击事件，因为这几起事件的持枪者都是依法购买的武器。
不过，对于枪支购买者来说，这可能是一种选择，至少能确保他们的武器不会落入坏人之手。
“智能枪”并不是一部科幻小说。在奥巴马新颁布的一系列控枪措施中，还对旨在促进电子枪支商业化的联邦行动提出了具体建议。
最近，由国家司法研究所进行的一项调查确定了13个不同的个性化武器系统，其中至少有3个被认为可以进行商业预生产。奥巴马的举措可能是加速发展并促进私营部门对这些成熟的技术进行必要投资的重要一步。
不过，智能枪能否拥有光明的商业前景，仍将拭目以待。■
《科学新闻》 (科学新闻2016年3月刊 科学传播)
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