Yazılar

Nesneleri Tanımlayan ve Takip Eden Görünmez 3D Basılı Makine Tarafından Okunabilen Etiketler

Bir MIT ekibi, verileri fiziksel nesneler üzerinde sınıflandırmak ve depolamak için 3B yazdırılmış etiketler geliştirir.

Çevrimiçi müzik indirirseniz, dijital dosyaya gömülü olarak size şarkının adını, türünü, belirli bir parçada öne çıkan sanatçıları, besteciyi ve yapımcıyı söyleyebilecek eşlik eden bilgileri alabilirsiniz. Benzer şekilde, dijital bir fotoğraf indirirseniz, fotoğrafın çekildiği saat, tarih ve konumu içerebilecek bilgileri edinebilirsiniz. Bu, Mustafa Doğan’ın mühendislerin fiziksel nesneler için benzer bir şey yapıp yapamayacağını merak etmesine neden oldu. “Bu şekilde,” diye düşündü, “bir mağazada, müzede veya kütüphanede dolaşırken kendimizi daha hızlı ve daha güvenilir bir şekilde bilgilendirebiliriz.”

Fikir, ilk başta, MIT Elektrik Mühendisliği ve Bilgisayar Bilimleri Bölümü’nde 4. sınıf doktora öğrencisi olan Doğan için biraz soyuttu. Ancak 2020’nin ikinci yarısında, çıplak gözün algılayamadığı elektromanyetik spektrumun kızılötesi (IR) aralığını kullanan bir kameraya sahip yeni bir akıllı telefon modelini duyduğunda düşüncesi katılaştı. Ayrıca IR ışığı, görünür ışığa karşı opak olan belirli materyallerin içini görme konusunda benzersiz bir yeteneğe sahiptir. Doğan’ın aklına özellikle bu özelliğin faydalı olabileceği geldi.

O zamandan beri MIT’nin Bilgisayar Bilimi ve Yapay Zeka Laboratuvarı’ndaki (CSAIL) meslektaşları ve Facebook’ta bir araştırma bilimcisi ile çalışırken ortaya çıkardığı konsepte InfraredTags adı verildi. Ürünlere yapıştırılan ve zamanla çıkarılabilen veya sökülebilen veya başka bir şekilde okunamaz hale gelen standart barkodların yerine, bu etiketler göze batmaz (görünmez oldukları için) ve içine gömülü oldukları için çok daha dayanıklıdır. standart 3D yazıcılarda üretilen nesnelerin iç yapısı.

Geçen yıl Doğan, IR ışığının geçebileceği uygun bir plastik çeşidi bulmaya çalışmak için birkaç ay harcadı. 3D yazıcılar için özel olarak tasarlanmış bir filament makarası biçiminde olması gerekirdi. Kapsamlı bir araştırmadan sonra, umut verici görünen küçük bir Alman şirketi tarafından yapılan özelleştirilmiş plastik filamentlere rastladı. Daha sonra bir MIT malzeme bilimi laboratuvarında bir numuneyi analiz etmek için bir spektrofotometre kullandı ve burada numunenin görünür ışığa karşı opak olduğunu, ancak IR ışığına karşı şeffaf veya yarı saydam olduğunu keşfetti – tam da aradığı özellikler.

Bir sonraki adım, bir yazıcıda etiket yapma tekniklerini denemekti. Seçeneklerden biri, bir plastik katmanda küçük hava boşlukları – sıfırlar ve birler için vekiller – oyarak kodu üretmekti. Mevcut bir yazıcının bununla başa çıkabileceğini varsayarak başka bir seçenek, biri IR ışığını ileten ve diğeri – üzerine kodun yazılı olduğu – opak olan iki tür plastik kullanmak olacaktır. Mümkün olduğunda ikili malzeme yaklaşımı tercih edilir, çünkü daha net bir kontrast sağlayabilir ve bu nedenle bir IR kamera ile daha kolay okunabilir.

Etiketlerin kendileri, bilgileri doğrusal, tek boyutlu bir biçimde sunan tanıdık barkodlardan oluşabilir. Kare QR kodları (örneğin dönüş etiketlerinde yaygın olarak kullanılır) ve ArUco (referans) işaretçileri gibi iki boyutlu seçenekler, potansiyel olarak aynı alana daha fazla bilgi sığdırabilir. MIT ekibi, etiketin tam olarak nasıl görüneceğini ve belirli bir nesne içinde nerede görünmesi gerektiğini belirten bir yazılım “kullanıcı arayüzü” geliştirdi. Aynı nesneye birden fazla etiket yerleştirilebilir, aslında, belirli açılardan görüşün engellenmesi durumunda bilgiye erişim kolaylaşır.

Ontario, Toronto’daki Autodesk Teknoloji Merkezi’nde kıdemli bir araştırma bilimcisi olan Fraser Anderson, “InfraredTags, nesnelere bilgi yerleştirmek için gerçekten akıllı, kullanışlı ve erişilebilir bir yaklaşım” diyor. “Standart bir kamerayı herhangi bir nesneye doğrultabileceğiniz ve size o nesne hakkında – nerede üretildiği, kullanılan malzemeler veya onarım talimatları – hakkında bilgi vereceği ve aramanıza bile gerek kalmayacağı bir geleceği kolayca hayal edebiliyorum. bir barkod.”

Doğan ve işbirlikçileri, bu hatlar boyunca, konteyner duvarlarının içine, IR kameralarla okunabilen 1 milimetrelik plastik bir kabuğun altına kazınmış barkodlu kupalar da dahil olmak üzere birkaç prototip oluşturdular. Ayrıca, baktığı perspektife bağlı olarak ağ adını veya şifresini ortaya çıkaran görünmez etiketlere sahip bir Wi-Fi yönlendirici prototipi ürettiler. Hiçbir elektronik bileşeni olmayan, tamamen pasif, tekerlek şeklinde ucuz bir video oyun kumandası yaptılar. Sadece içinde bir barkod (ArUco işaretleyici) var. Bir oyuncu çarkı basitçe saat yönünde veya saat yönünün tersine çevirir ve ucuz bir (20 $) IR kamera daha sonra uzaydaki yönünü belirleyebilir.

Gelecekte, bunun gibi etiketler yaygınlaşırsa, insanlar cep telefonlarını ışıkları açıp kapatmak, bir hoparlörün sesini kontrol etmek veya bir termostatta sıcaklığı düzenlemek için kullanabilirler. Doğan ve meslektaşları, artırılmış gerçeklik kulaklıklarına IR kamera ekleme olasılığını araştırıyor. Bir gün bir süpermarkette dolaştığını, bu tür kulaklıklar taktığını ve etrafındaki ürünler hakkında anında bilgi aldığını hayal ediyor – tek bir porsiyonda kaç kalori var ve onu hazırlamak için bazı tarifler nelerdir?

University College London’da bilgisayar bilimi doçenti olan Kaan Akşit, bu teknoloji için büyük bir potansiyel görüyor. Akşit, “Etiketleme ve etiketleme sektörü günlük hayatımızın büyük bir parçası” diyor. “Marketlerden aldığımız her şey, cihazlarımızdaki değiştirilecek parçalara (örn. piller, devreler, bilgisayarlar, araba parçaları) doğru tanımlanmalı ve takip edilmelidir. Doğa’nın çalışmaları, çoğunlukla zamanın kumlarına karşı korunan görünmez bir etiketleme sistemi sağlayarak bu sorunları ele alıyor.” Akşit, meta evren gibi fütürist kavramlar gerçekliğimizin bir parçası haline geldikçe, “Doga’nın etiketleme ve etiketleme mekanizması, üç boyutlu sanal ortamları keşfederken, eşyaların dijital bir kopyasını yanımızda getirmemize yardımcı olabilir” diye ekliyor.

İlgili Makaleler

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.

Başa dön tuşu