RFID -tag -arrays sporer kropsbevægelser, form ændrer sig

Carnegie Mellon University forskere har fundet måder at spore kropsbevægelser og opdage formændringer ved hjælp af arrays af RFID -tags. RFID-integreret tøj kunne således bruges til at styre avatarer i videospil-ligesom i filmen "Ready Player One". Eller indlejret tøj kan fortælle dig, hvornår du skal sidde oprejst - ligesom din mor.

RFID -tags er ikke noget nyt, som er en del af deres appel til disse ansøgninger, sagde Haojian Jin, en ph.d. studerende i CMU's Human-Computer Interaction Institute (HCII). De er billige, batterifri og vaskbar.

Det nye er den metode, som Jin og hans kolleger udtænkte til at spore mærkerne, og dermed overvåge bevægelser og former. RFID -tags afspejler bestemte radiofrekvenser. Det ville være muligt - men ikke praktisk - at bruge flere antenner til at spore denne tilbagespredning og triangulere placeringen af ​​mærkerne. Hellere, CMU -forskerne viste, at de kunne bruge en enkelt, mobil antenne til at overvåge en række tags uden forudgående kalibrering.

Hvordan dette fungerer varierer afhængigt af, om mærkerne bruges til at spore kroppens skeletstillinger eller til at spore ændringer i form. Til sporing af kropsbevægelser, arrays af RFID -tags er placeret på hver side af knæet, albue eller andre led. Ved at holde styr på de stadig så små forskelle i, hvornår de tilbagespredte radiosignaler fra hvert mærke når antennen, det er muligt at beregne bøjningsvinklen i et led.

"Ved at vedhæfte disse papirlignende RFID-tags til tøj, vi var i stand til at demonstrere millimeter nøjagtighed i skelet sporing, "Sagde Jin.

Forskerne kalder dette indlejrede tøj RF-Wear og beskrev det tidligere på året på UbiComp 2018-konferencen i Singapore. Det kan være et alternativ til systemer som Kinect, som bruger et kamera til at spore kropsbevægelser og kun kan fungere, når personen er i kameraets synsfelt. Det kan også være et alternativ til eksisterende wearables, som generelt afhænger af inertielle sensorer, der er dyre, svært at vedligeholde og magt sulten, Sagde Jin.

RFID-indlejret tøj kan være et alternativ til håndledsbårne enheder, såsom Fitbit, til aktivitetssporing eller sportstræning.

Teknologien til overvågning af ændringer i kurver eller former, kaldet WiSh for Wireless Shape-bewust verden, bruger også arrays af RFID'er og en enkelt antenne, men bygger på en mere sofistikeret algoritme til fortolkning af de tilbagespredte signaler for at udlede formen af ​​en overflade.

WiSH blev præsenteret tidligere på året på Mobisys, den internationale konference om mobile systemer, Ansøgninger, og tjenester, i München, af Jin og Jingxian Wang, en ph.d. studerende i CMU's afdeling for elektrisk og computerteknik (ECE). Det kan inkorporeres i smarte stoffer og bruges til at spore en brugers kropsholdning. Det kan også inkorporeres i en række forskellige objekter.

"Vi kan gøre enhver blød overflade i miljøet til en berøringsskærm, "Sagde Wang. Smarte tæpper, for eksempel, kunne registrere tilstedeværelse og placering af mennesker eller bruges til at styre spil eller enheder. Blødt legetøj kan reagere på eller på anden måde registrere klemmer og bøjninger. Smarte puder kan hjælpe med at spore søvnkvaliteten.

Det kan også bruges til at overvåge broers eller anden infrastrukturs strukturelle sundhedstilstand, Wang bemærkede. Forskerne målte krumningen af ​​Pittsburghs 10th Street Bridge ved hjælp af en robot til at trække en streng på 50 RFID -tags langs broens fortov.

"Vi ændrer virkelig den måde, folk tænker på RF -registrering, "Tilføjede Jin.

"At væve disse mærker i tøj vil kun medføre en minimal omkostning, under $ 1, "Sagde Jin. Den dyreste del af disse målesystemer er antennen. Men smartphones bruger allerede 13 MHz antenner til tjenester som Apple Pay. Tilføjelse af en 900 MHz antenne til RFID-relaterede applikationer kan være mulig i fremtidige smartphones, eliminerer behovet for en separat enhed, foreslog han.