Невидимая машина

Предыдущее изображение Следующее изображение

Если вы загружаете музыку онлайн, вы можете получить сопроводительную информацию, встроенную в цифровой файл, которая может содержать название песни, ее жанр, исполнителей, представленных на данном треке, композитора и продюсера. Аналогичным образом, если вы загружаете цифровую фотографию, вы можете получить информацию, которая может включать время, дату и место, где было сделано изображение. Это заставило Мустафу Догу Догана задаться вопросом, могут ли инженеры сделать что-то подобное для физических объектов. «Таким образом, — размышлял он, — мы могли бы получать информацию быстрее и надежнее, прогуливаясь по магазину, музею или библиотеке».

Поначалу эта идея показалась Догану, аспиранту 4-го курса факультета электротехники и информатики Массачусетского технологического института, немного абстрактной. Но его мнение укрепилось во второй половине 2020 года, когда он услышал о новой модели смартфона с камерой, использующей инфракрасный (ИК) диапазон электромагнитного спектра, невидимый невооруженным глазом. Более того, ИК-свет обладает уникальной способностью видеть сквозь определенные материалы, непрозрачные для видимого света. Догану пришло в голову, что именно эта функция может оказаться полезной.

Концепция, которую он с тех пор придумал, работая с коллегами из Лаборатории компьютерных наук и искусственного интеллекта Массачусетского технологического института (CSAIL) и научным сотрудником Facebook, называется InfraredTags. Вместо стандартных штрих-кодов, прикрепленных к продуктам, которые со временем могут быть удалены, отсоединены или стать нечитаемыми иным образом, эти бирки ненавязчивы (поскольку они невидимы) и гораздо более долговечны, поскольку они встроены в продукт. интерьер объектов, изготовленных на стандартных 3D-принтерах.

В прошлом году Доган потратил пару месяцев, пытаясь найти подходящий сорт пластика, через который может проходить ИК-свет. Она должна была иметь форму катушки с нитью, специально разработанной для 3D-принтеров. После долгих поисков он наткнулся на изготовленные по индивидуальному заказу пластиковые нити, производимые небольшой немецкой компанией, которые показались им многообещающими. Затем он использовал спектрофотометр в лаборатории материаловедения Массачусетского технологического института для анализа образца и обнаружил, что он непрозрачен для видимого света, но прозрачен или полупрозрачен для ИК-излучения — как раз те свойства, которые он искал.

Следующим шагом стал эксперимент с техникой изготовления бирок на принтере. Одним из вариантов было создание кода путем вырезания крошечных воздушных промежутков — заменителей нулей и единиц — в слое пластика. Другой вариант, при условии, что имеющийся принтер справится с этим, — использовать два вида пластика: один пропускает ИК-свет, а другой — на котором написан код — является непрозрачным. Если это возможно, подход с использованием двух материалов предпочтительнее, поскольку он обеспечивает более четкий контраст и, следовательно, его легче считывать с помощью ИК-камеры.

Сами метки могут состоять из знакомых штрих-кодов, которые представляют информацию в линейном одномерном формате. Двумерные варианты — такие как квадратные QR-коды (обычно используемые, например, на возвратных этикетках) и так называемые ArUco (фидуциальные) маркеры — потенциально могут уместить больше информации в одну и ту же область. Команда MIT разработала программный «пользовательский интерфейс», который точно определяет, как должен выглядеть тег и где он должен появляться внутри конкретного объекта. На одном и том же объекте можно разместить несколько тегов, что фактически упрощает доступ к информации в случае, если обзор с определенных углов закрыт.

«InfraredTags — это действительно умный, полезный и доступный подход к внедрению информации в объекты», — комментирует Фрейзер Андерсон, старший научный сотрудник Технологического центра Autodesk в Торонто, Онтарио. «Я легко могу представить себе будущее, в котором вы можете навести стандартную камеру на любой объект, и она предоставит вам информацию об этом объекте — где он был изготовлен, используемые материалы или инструкции по ремонту — и вам даже не придется искать штрих-код».