Tryckt tunt, flexibla LiveTag -taggar i jämförelse med ett fotopapper (längst till vänster). Upphovsman:Xinyu Zhang et al .
Ingenjörer har utvecklat utskrivbara metallmärken som kan fästas på vardagliga föremål och förvandla dem till "smarta" Internet of Things -enheter.
Metalliketterna är gjorda av mönster av kopparfolie tryckta på tunna, flexibel, pappersliknande underlag och är gjorda för att reflektera WiFi-signaler. Etiketterna fungerar i stort sett som "speglar" som reflekterar radiosignaler från en WiFi -router. När en användares finger vidrör dessa speglar, det stör de reflekterade WiFi -signalerna på ett sådant sätt att de kan avläsas på distans av en WiFi -mottagare, som en smartphone.
Etiketterna kan klistras på vanliga objekt som människor berör och interagerar med varje dag, som vattenflaskor, väggar eller dörrar. Dessa vanliga föremål blir då i huvudsak smarta, anslutna enheter som kan signalera en WiFi -enhet när en användare interagerar med dem. Etiketterna kan också formas till tunna knappsatser eller smarta hemkontrollpaneler som kan användas för att fjärrstyra WiFi-anslutna högtalare, smarta lampor och andra Internet of Things -apparater.
"Vår vision är att utöka sakernas internet till att gå utöver att bara ansluta smartphones, smartklockor och andra avancerade enheter, "sa seniorförfattaren Xinyu Zhang, professor i el- och datorteknik vid UC San Diego Jacobs School of Engineering och medlem i Center for Wireless Communications vid UC San Diego. "Vi utvecklar lågkostnad, batterifritt, chipless, utskrivbara sensorer som kan inkludera vardagliga föremål som en del av Internet of Things. "
Zhangs team kallade tekniken "LiveTag." Dessa metallmärken är utformade för att endast reflektera specifika signaler inom WiFi -frekvensområdet. Genom att ändra typ av material de är gjorda av och mönstret i vilket de är tryckta, forskarna kan göra om taggarna så att de återspeglar antingen Bluetooth, LTE eller cellulära signaler.
Etiketterna har inga batterier, kiselchips, eller diskreta elektroniska komponenter, så de kräver knappt något underhåll - inga batterier ska bytas, inga kretsar att fixa.
Teamet presenterade sitt arbete på den senaste USENIX Symposium on Networked Systems Design and Implementation Conference.
LiveTag -musikspelarkontrollör:Xinyu Zhang et al .
Smart taggning
Som ett bevis på konceptet, forskarna använde LiveTag för att skapa en papperstunn musikspelarkontroll komplett med en uppspelning/pausknapp, knapp för nästa spår och skjutreglage för inställning av volym. Knapparna och glidstången består var och en av minst en metallmärke, så att vidröra någon av dem skickar signaler till en WiFi -enhet. Forskarna har hittills bara testat LiveTag -musikspelarens kontroller för att fjärraktivera en WiFi -mottagare, men de föreställer sig att det skulle kunna fjärrstyra WiFi-anslutna musikspelare eller högtalare när de är anslutna till en vägg, soffarmstöd, kläder, eller annan vanlig yta.
Forskarna anpassade också LiveTag som en hydratiseringsmonitor. De fäst den på en vattenflaska i plast och visade att den kan användas för att spåra en användares vattenintag genom att övervaka vattennivån i flaskan. Vattnet inuti påverkar taggens svar på samma sätt som en fingerberöring - så länge flaskan inte är gjord av metall, som skulle blockera signalen. Taggen har flera resonatorer som var och en blir avstängda vid en viss vattennivå. Forskarna föreställer sig att taggen kan användas för att leverera påminnelser till en användares smartphone för att förhindra uttorkning.
Framtida applikationer
På ett bredare omfång, Zhang föreställer sig att använda LiveTag -teknik för att spåra mänsklig interaktion med vardagliga föremål. Till exempel, LiveTag kan eventuellt användas som ett billigt sätt att bedöma återhämtningen av patienter som har drabbats av stroke.
"När patienter återvänder hem, de kan använda denna teknik för att tillhandahålla data om deras motoriska aktivitet baserat på hur de interagerar med vardagliga föremål hemma - oavsett om de öppnar eller stänger dörrar på ett normalt sätt, eller om de kan hämta flaskor med vatten, till exempel. Mängden, intensiteten och frekvensen av deras aktiviteter kunde loggas och skickas till sina läkare för att utvärdera deras återhämtning, "sa Zhang." Och detta kan allt göras i sitt eget hem i stället för att behöva fortsätta att gå tillbaka till kliniken för att testa motoraktiviteter ofta, " han lade till.
Ett annat exempel är att märka produkter i butiker och bedöma kundintresset utifrån vilka produkter de berör. Istället för att använda kameror, butiker kan använda LiveTag som ett alternativ som erbjuder kunderna mer integritet, sa Zhang.
Nästa steg
Forskarna noterar flera begränsningar av tekniken. LiveTag kan för närvarande inte fungera med en WiFi -mottagare längre än en meter bort, så forskare arbetar med att förbättra taggkänsligheten och detekteringsområdet. I sista hand, teamet syftar till att utveckla ett sätt att göra taggarna med vanligt papper och bläckutskrift, vilket skulle göra dem billigare att massproducera.
