Os engenheiros desenvolveram etiquetas de metal imprimíveis que podem ser fixadas em objetos do dia-a-dia e transformá-las em dispositivos "inteligentes" da Internet das Coisas.

As etiquetas de metal são feitas de padrões de folha de cobre impressos em papel fino, flexível, substratos semelhantes a papel e são feitos para refletir sinais WiFi. As tags funcionam essencialmente como "espelhos" que refletem os sinais de rádio de um roteador WiFi. Quando o dedo de um usuário toca esses espelhos, perturba os sinais WiFi refletidos de tal forma que podem ser detectados remotamente por um receptor WiFi, como um smartphone.

As tags podem ser pregadas em objetos simples que as pessoas tocam e com os quais interagem todos os dias, como garrafas de água, paredes ou portas. Esses objetos simples, então, se tornam essencialmente inteligentes, dispositivos conectados que podem sinalizar um dispositivo WiFi sempre que um usuário interage com eles. As etiquetas também podem ser configuradas em teclados finos ou painéis de controle residencial inteligentes que podem ser usados ​​para operar remotamente alto-falantes conectados por Wi-Fi, luzes inteligentes e outros aparelhos da Internet das Coisas.

"Nossa visão é expandir a Internet das Coisas para ir além de apenas conectar smartphones, smartwatches e outros dispositivos de última geração, "disse o autor sênior Xinyu Zhang, professor de engenharia elétrica e de computação na Escola de Engenharia da UC San Diego Jacobs e membro do Center for Wireless Communications da UC San Diego. “Estamos desenvolvendo baixo custo, sem bateria, sem chipless, sensores imprimíveis que podem incluir objetos do cotidiano como parte da Internet das Coisas. "

A equipe de Zhang chamou a tecnologia de "LiveTag". Essas etiquetas de metal são projetadas para refletir apenas sinais específicos dentro da faixa de frequência wi-fi. Ao alterar o tipo de material de que são feitos e o padrão em que são impressos, os pesquisadores podem redesenhar as tags para refletir o Bluetooth, LTE ou sinais de celular.

As tags não têm baterias, chips de silício, ou quaisquer componentes eletrônicos discretos, então eles quase não requerem manutenção - nenhuma bateria para trocar, nenhum circuito para consertar.

A equipe apresentou seu trabalho no recente Simpósio USENIX sobre Conferência de Implementação e Projeto de Sistemas em Rede.

Marcação inteligente

Como prova de conceito, os pesquisadores usaram o LiveTag para criar um controlador de player de música fino como papel completo com um botão play / pause, botão próximo faixa e barra deslizante para ajustar o volume. Os botões e a barra deslizante consistem em pelo menos uma etiqueta de metal, portanto, tocar em qualquer um deles envia sinais para um dispositivo WiFi. Os pesquisadores até agora testaram apenas o controlador do player de música LiveTag para acionar remotamente um receptor WiFi, mas eles imaginam que seria capaz de controlar remotamente players de música ou alto-falantes conectados por Wi-Fi quando fixados em uma parede, braço do sofá, roupas, ou outra superfície comum.

Os pesquisadores também adaptaram o LiveTag como monitor de hidratação. Eles o prenderam a uma garrafa de água de plástico e mostraram que ele poderia ser usado para rastrear a ingestão de água de um usuário monitorando o nível de água na garrafa. A água dentro afeta a resposta da etiqueta da mesma forma que um toque de dedo - contanto que a garrafa não seja feita de metal, o que bloquearia o sinal. A tag tem vários ressonadores, cada um deles desafinado em um nível de água específico. Os pesquisadores imaginam que a etiqueta poderia ser usada para enviar lembretes ao smartphone do usuário para evitar a desidratação.

Aplicações futuras

Em um escopo mais amplo, Zhang imagina usar a tecnologia LiveTag para rastrear a interação humana com objetos do dia-a-dia. Por exemplo, O LiveTag pode ser usado como uma forma econômica de avaliar a recuperação de pacientes que sofreram derrame.

"Quando os pacientes voltam para casa, eles poderiam usar essa tecnologia para fornecer dados sobre sua atividade motora com base em como eles interagem com objetos do cotidiano em casa - se eles estão abrindo ou fechando portas de forma normal, ou se eles podem pegar garrafas de água, por exemplo. Quantidade, a intensidade e a frequência de suas atividades podem ser registradas e enviadas aos seus médicos para avaliar sua recuperação, "disse Zhang." E tudo isso pode ser feito no conforto de suas próprias casas, em vez de ter que voltar à clínica para testes de atividade motora frequentes, " ele adicionou.

Outro exemplo é marcar produtos em lojas de varejo e avaliar o interesse do cliente com base em quais produtos eles tocam. Em vez de usar câmeras, as lojas podem usar a LiveTag como uma alternativa que oferece aos clientes mais privacidade, disse Zhang.

Próximos passos

Os pesquisadores observam várias limitações da tecnologia. Atualmente, o LiveTag não pode funcionar com um receptor WiFi a mais de um metro (três pés) de distância, portanto, os pesquisadores estão trabalhando para melhorar a sensibilidade e a faixa de detecção da etiqueta. Em última análise, a equipe tem como objetivo desenvolver uma maneira de fazer as etiquetas usando papel normal e impressão a tinta, o que os tornaria mais baratos para a produção em massa.