خواندن بارکد های سه بعدی نامرئی توسط نرم افزار

دانشمندان MIT یک رابط کاربری ساختند که برچسب‌های رایج (کدهای QR یا نشانگرهای ArUco که برای واقعیت افزوده استفاده می‌شوند) که به صورت سه بعدی چاپ میشوند توسط دستگاهی که اشیا را شناسایی و ردیابی میکند، خوانده شود

اگر موسیقی را به صورت آنلاین دانلود می‌کنید، می‌توانید اطلاعات همراه را در فایل دیجیتالی جاسازی شده دریافت کنید که ممکن است نام آهنگ، سبک آن، هنرمندان برجسته در یک آهنگ خاص، آهنگساز و تهیه‌کننده را به شما بگوید. به طور مشابه، اگر یک عکس دیجیتال دانلود می کنید، می توانید اطلاعاتی را به دست آورید که ممکن است شامل زمان، تاریخ و مکانی باشد که عکس در آن گرفته شده است. این موضوع باعث شد تا مصطفی دوگا دوگان به این فکر کند که آیا مهندسان می توانند کاری مشابه برای اشیاء فیزیکی انجام دهند.
این ایده در ابتدا برای دوگان، دانشجوی سال چهارم دکترا در گروه مهندسی برق و علوم کامپیوتر MIT کمی انتزاعی بود. اما تفکر او در اواخر سال 2020 زمانی که در مورد مدل جدیدی از گوشی هوشمند با دوربینی که از طیف مادون قرمز (IR){ طیف الکترومغناطیسی استفاده می‌کند که چشم غیرمسلح قادر به درک آن نیست}، قوت گرفت. نور مادون قرمز، علاوه بر این، توانایی منحصر به فردی برای دیدن از طریق مواد خاصی دارد که نسبت به نور مرئی مات هستند. و همین امر باعث شد به ذهن این محقق جوان برسد که این ویژگی، به تنهایی، می تواند مفید باشد.
در حین کار با همکارانش در آزمایشگاه علوم کامپیوتر و هوش مصنوعی MIT (CSAIL) و یک دانشمند محقق در فیس بوک مفهومی که او از آن زمان به ذهنش رسید، را تگ های فروسرخ نامید. به جای بارکدهای استاندارد چسبانده شده به محصولات، که ممکن است با گذشت زمان حذف یا جدا شوند، این برچسب ها پنهان هستند (به دلیل این واقعیت که نامرئی هستند) و با توجه به اینکه در داخل دستگاه تعبیه شده اند، بسیار بادوام تر هستند.

3D Printed Tracking Tags 777x586

سال گذشته، دوگان چند ماه را صرف یافتن نوع پلاستیک مناسبی کرد که نور مادون قرمز از آن عبور کند، و می بایست به شکل یک قرقره رشته ای باشد که به طور خاص برای چاپگرهای سه بعدی طراحی شوند. پس از جستجوی گسترده، او با رشته های پلاستیکی سفارشی ساخته شده توسط یک شرکت کوچک آلمانی مواجه شد که به نظرش امیدوارکننده آمد. او سپس از یک اسپکتروفتومتر در آزمایشگاه علم مواد MIT برای تجزیه و تحلیل نمونه استفاده کرد و در آنجا متوجه شد که این پلاستیک نسبت به نور مرئی، مات است اما نسبت به نور مادون قرمز شفاف یا نیمه شفاف است، و دقیقاً این موضوع همان ویژگی هایی بود که او به دنبالش می گشت.
گام بعدی آزمایش تکنیک هایی برای ایجاد برچسب روی چاپگر بود. یکی از گزینه‌ها این بود که کد را با حک کردن شکاف‌های هوایی کوچک در لایه‌ای از پلاستیک تولید شود. گزینه دیگر، با فرض اینکه چاپگر موجود بتواند آن را مدیریت کند، استفاده از دو نوع پلاستیک بود، یکی که نور مادون قرمز را منتقل می کند و دیگری که کد روی آن درج شده است ، که مات است. در این دو روش رویکرد ماده دوگانه در صورت امکان ترجیح داده می شود، زیرا می تواند کنتراست واضح تری ارائه دهد و بنابراین با دوربین IR راحت تر خوانده می شود.
خود برچسب ها می توانند شامل بارکدهای آشنا باشند که اطلاعات را به صورت خطی و یک بعدی ارائه می کنند. گزینه‌های دو بعدی - مانند کدهای QR مربعی (معمولاً برای مثال در برچسب‌های برگشتی استفاده می‌شوند) و به اصطلاح نشانگرهای ArUco (معتبر) نام دارند که به طور بالقوه می‌توانند اطلاعات بیشتری را در همان منطقه قرار دهند.
تیم MIT یک نرم افزار "واسط کاربری" ایجاد کرده است که دقیقاً مشخص می کند که برچسب چگونه باید باشد و در کجا باید در یک شی خاص ظاهر شود. برچسب‌های متعددی را می‌توان در سرتاسر یک شی قرار داد، در واقع، دسترسی به اطلاعات را در مواقعی که نماها از زوایای خاصی مسدود می‌شوند، آسان می‌کند.
فریزر اندرسون، دانشمند ارشد تحقیقاتی در مرکز فناوری اتودسک در تورنتو، انتاریو، می‌گوید: «تگ‌های فروسرخ یک رویکرد واقعاً هوشمندانه، مفید و در دسترس برای جاسازی اطلاعات در اشیا است. من به راحتی می توانم آینده ای را تصور کنم که در آن شما می توانید یک دوربین استاندارد را به سمت هر جسمی بگیرید و اطلاعاتی در مورد آن شی اعم از محل تولید، مواد استفاده شده یا دستورالعمل های تعمیر به شما می دهد .»
دوگان و همکارانش چندین نمونه اولیه را در همین راستا ایجاد کرده‌اند، از جمله لیوان‌هایی با بارکدهای حک شده در داخل دیواره‌های ظرف، زیر پوسته پلاستیکی 1 میلی‌متری که توسط دوربین‌های IR قابل خواندن است. آنها همچنین یک نمونه اولیه روتر وای فای با برچسب های نامرئی ساخته اند که بسته به منظری که از آن مشاهده می شود، نام یا رمز عبور شبکه را نشان می دهد. آنها یک کنترلر بازی ویدیویی ارزان قیمت به شکل چرخ ساخته اند که کاملاً غیرفعال است و اصلاً اجزای الکترونیکی ندارد. فقط یک بارکد (نشانگر ArUco)داخل آن است. یک بازیکن به سادگی چرخ را در جهت عقربه های ساعت یا خلاف جهت عقربه های ساعت می چرخاند و یک دوربین IR ارزان قیمت (20 دلار) می تواند جهت آن را در فضا تعیین کند.
در آینده، اگر برچسب‌هایی از این دست گسترده شوند، مردم می‌توانند از تلفن همراه خود برای روشن و خاموش کردن چراغ‌ها، کنترل صدای بلندگو یا تنظیم دمای ترموستات استفاده کنند.

های فن تک از شما دعوت می کند نظرات خود را در مورد این مقاله به اشتراک بگذارید.


چاپ