Якщо ви завантажуєте музику онлайн, ви можете отримати супровідну інформацію, вбудовану в цифровий файл, яка може повідомити назву пісні, її жанр, виконавців тощо. Так само, якщо ви завантажуєте цифрову фотографію, ви можете отримати інформацію, яка містить час, дату та місце, де її було зроблено. Це змусило Мустафу Дога Догана задуматися про те, чи інженери можуть зробити щось подібне для фізичних об’єктів. Це б дало можливість отримувати потрібну інформацію набагато швидше. Так винайшли InfraredTags.
- Bitcoin у безпеці: сучасні квантові компʼютери занадто слабкі для злому
- Штучний інтелект навчили ще одній людській здібності
- Дослідникам вдалося зламати компʼютери через світлодіодні індикатори
Як зʼявилася технологія InfraredTags?
Мустафа Дог Доган – аспірант четвертого курсу факультету електротехніки та комп’ютерних наук Массачусетського технологічного інституту. Спочатку ця ідея йому здавалася трохи абстрактною. Але його думки змінилися в другій половині 2020 року, коли він почув про нову модель смартфона з камерою, яка використовує інфрачервоний діапазон електромагнітного спектру, невидимий неозброєним оком. Крім того, інфрачервоне світло має унікальну здатність бачити крізь певні матеріали, непрозорі для видимого світла. Догану спало на думку, що ця функція, зокрема, може бути корисною.
Концепція, яку він відтоді вигадав — працюючи з колегами з Лабораторії комп’ютерних наук та штучного інтелекту Массачусетського технологічного інституту (CSAIL) та вченим-дослідником у Facebook, — називається InfraredTags. Замість стандартних штрих-кодів, що прикріплюються до продуктів, які з часом можуть бути видалені або відокремлені чи стати нечитабельними з інших причин, ці мітки ненав’язливі (через свою невидимість) і набагато довговічніші.
Пошук матеріалів
Торік Доган витратив пару місяців, намагаючись знайти відповідний різновид пластику, через який може проходити інфрачервоне світло. Він має бути у вигляді котушки з ниткою, спеціально розробленою для 3D-принтерів. Після довгих пошуків він натрапив на виготовлені на індивідуальне замовлення пластикові нитки невеликої німецької компанії, які здавалися великонадійними. Потім він використав спектрофотометр в лабораторії матеріалознавства Массачусетського технологічного інституту для аналізу зразка. Тоді й зʼясував, що він непрозорий для видимого світла, але прозорий для інфрачервоного світла – саме ті властивості, які він шукав.
Наступним кроком було експериментувати з методами виготовлення міток на принтері. Один з варіантів полягав у тому, щоб створити код, вирізавши крихітні повітряні зазори – проксі для нулів та одиниць – у шарі пластику. Іншим варіантом, за умови, що доступний принтер може впоратися з цим, було б використання двох видів пластику. Один – пропускає інфрачервоне світло, а інший непрозорий, на якому накреслено код. Підхід з використанням двох матеріалів краще, коли це можливо, бо він може забезпечити більш чіткий контраст і, отже, його легко зчитувати за допомогою ІЧ-камери.
Самі мітки можуть складатися зі знайомих штрих-кодів, які представляють інформацію у лінійному одновимірному форматі. Двовимірні варіанти, як-от квадратні QR-коди та маркери ArUco (фідуціальні) потенційно можуть «запакувати» більше інформації в ту саму область. Команда Массачусетського технологічного інституту розробила програмний «інтерфейс користувача». Він точно визначає, як повинен виглядати тег і де він повинен з’являтися в конкретному об’єкті. Декілька тегів можуть бути розміщені на тому самому об’єкті, що спрощує доступ до інформації у випадку, якщо огляд під певним кутом утруднений.
Розробка прототипів
Доган та його співробітники створили кілька прототипів. Вони також виготовили прототип маршрутизатора Wi-Fi з невидимими мітками, що розкривають ім’я мережі або пароль, залежно від точки зору. Вони зробили дешевий контролер для ігор у формі колеса, повністю пасивний, без будь-яких електронних компонентів. Він просто має штрих-код (маркер ArUco) усередині. Гравець повертає колесо за годинниковою або проти годинникової стрілки, а навіть недорога (≈ $ 20) ІЧ-камера може визначити його орієнтацію у просторі.
У майбутньому, якщо такі теги стануть широко поширеними, люди зможуть використовувати свої смартфони для вмикання та вимикання світла. А також для регулювання гучності динаміка або регулювання температури на термостаті. Доган та його колеги вивчають можливість додавання ІЧ-камер у гарнітури доповненої реальності. Він уявляє, як колись ходить супермаркетом із такою гарнітурою і миттєво отримує інформацію.