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RFID新技术:让所有物体联网!

布景

物联网(IoT)是时下十分抢手的科技领域之一,它一度被誉为继计算机、互联网之后的“国际信息产业开展的第三次浪潮”。现在,越来越多的物体,例如智能手机、智能家居、可穿戴设备、医疗设备、轿车等都参加到了物联网中。

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为了扩展物联网的规划,科学家们正经过尽力让更多的一般物体变成物联网设备。之前,笔者曾介绍过这方面的两个典型研讨事例。

事例一:美国普渡大学和弗吉尼亚大学的研讨人员们开宣布可从外表剥离的微型薄膜电子电路。这些薄膜电子设备可经过修剪,张贴就任何物体的外表上,让这个物体成为物联网设备。

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事例二:美国加州大学圣迭戈分校与威斯康星大学麦迪逊分校的工程师们开宣布一种可印刷的金属标签。它可以张贴到日常用品上,将这些物品变成物联网设备。

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立异

近来,美国密歇根大学开宣布一项根据RFID的新技能,使得煎锅、药瓶、瑜伽垫、咖啡杯以及其他很多的非电子物体都可以转化为物联网传感器。

这个称为“IDAct”的体系,在现在约142亿的物联网“智能”电子器件与几百亿非物联网的日常“非智能”物体之间的距离上架起了桥梁。密歇根大学的研讨人员们称,这是朝着真实沉溺式的物联网体会迈出的要害一步。

电气工程与计算机工程系副教授阿兰森·桑普尔(Alanson Sample)、华盛顿大学计算机科学与工程系前研讨生李汉川(音)、华盛顿大学的施韦塔克·帕特尔(Shwetak Patel)、英特尔公司的万江易(Chieh-yih Wan) 和劳尔·沙尔(Raul Shal) 一起开发了这项技能。这项研讨得到了英特尔实验室的支撑。

技能

IDAct采用了RFID阅读器和仅需花费几美分的无需电池的RFID标签,可以感知到房间中人体的呈现和运动,并检测到满足的物体运动细节,然后判别你是否现已移动了药瓶或许做了顿饭。标签可以经过贴纸的方法张贴在简直任何物体上,RFID阅读器可以集成到日常物体例如灯泡中。

在一项最新研讨中,这项技能以超越96%的精度精准检测到了特定的活动。

多年来,RFID 标签一向被用于追寻物体,使用于运送和防盗方面。这些标签从阅读器的信号中吸收满足的电磁能量,以播送简略共同的代码。曩昔,阅读器只不过是获取这个代码,以判别物体呈现与否(翻开仍是封闭、有无信号)。

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IDAct 经过提供一种愈加详尽地从RFID标签读取信号的办法,改进了上述情况。它可以检测到从标签回来的信号中的纤细差异,检测到物体什么时候被移动过,或许是否有人正在接触它。它也可以检测到室内电磁场的改变,例如揣度是否有人呈现。

桑普尔表明:“每个物体都会以特定的方法引起电磁搅扰。咱们运用这个信息以及来自RFID标签的信息,以获取到特定空间中正发作着的情况的具体图景。”

然后,这些改进的信号会经过现场计算机运转的机器学习算法来剖析,然后揣度出房间内正在发作什么情况。在测验阶段中,这种处理是经过一个笔记本电脑来完结的,可是桑普尔期望必要的硬件未来将终究集成到RFID阅读器自身之中。

团队为志愿者的房间配备一系列的RFID阅读器,然后为家居用品贴上RFID标签,来测验这项技能。当房间有人时,他们收集了每个房间26小时的数据;当房间没人时,他们也收集了两个小时的数据作为对照。

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安装在天花板上的RFID阅读器收集来自房间中IDAct贴纸的数据。

价值

这篇论文的作者桑普尔表明:“在一个幻想的国际中,你的药瓶可追寻药物摄入量,你的水杯可以监测你的水合程度。乃至瑜伽垫都能知道你的运动情况,可以相应地调整灯火、温度和布景音乐。”

这篇论文的领导作者李汉川(音)表明:“由于这些物体的普遍存在性,在提高它们的感知才能以及在它们周围发明交互使用方面,咱们看到了严重的机会。”

这项技能也可以使用于照料白叟,例如悄然监测药物和日常活动,协助白叟更长时刻的坚持独立,无需贵重和侵入式的日子护理。

桑普尔表明:“你可以幻想,辅助工具可以经过这项技能,监测老年人的日常活动,协助他们在自己家中待更长的时刻。它可以检测到饮食、睡觉或许服药方面的改变,例如在病情恶化以及在急诊室中逝世之前。”

现在,团队正在方案寻觅可以打造这项技能使之使用于老年人护理环境中的工业合作伙伴。


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