Imprimé fin, tags LiveTag flexibles par rapport à un morceau de papier photo (extrême gauche). Crédit :Xinyu Zhang et al .
Les ingénieurs ont développé des étiquettes métalliques imprimables qui pourraient être attachées aux objets du quotidien et les transformer en appareils Internet des objets « intelligents ».
Les étiquettes métalliques sont fabriquées à partir de motifs de feuille de cuivre imprimés sur de minces, souple, substrats semblables à du papier et sont conçus pour refléter les signaux WiFi. Les balises fonctionnent essentiellement comme des "miroirs" qui reflètent les signaux radio d'un routeur WiFi. Lorsque le doigt d'un utilisateur touche ces miroirs, il perturbe les signaux WiFi réfléchis de manière à pouvoir être détectés à distance par un récepteur WiFi, comme un smartphone.
Les tags peuvent être collés sur des objets simples que les gens touchent et avec lesquels ils interagissent tous les jours, comme des bouteilles d'eau, murs ou portes. Ces objets simples deviennent alors essentiellement intelligents, appareils connectés qui peuvent signaler un appareil WiFi chaque fois qu'un utilisateur interagit avec eux. Les tags peuvent également être transformés en claviers minces ou en panneaux de commande de maison intelligente qui peuvent être utilisés pour commander à distance des haut-parleurs connectés au WiFi, lumières intelligentes et autres appareils de l'Internet des objets.
"Notre vision est d'étendre l'Internet des objets pour aller au-delà de la simple connexion de smartphones, montres connectées et autres appareils haut de gamme, " a déclaré l'auteur principal Xinyu Zhang, professeur d'ingénierie électrique et informatique à la Jacobs School of Engineering de l'UC San Diego et membre du Center for Wireless Communications de l'UC San Diego. « Nous développons à bas coût, sans batterie, sans puce, des capteurs imprimables pouvant inclure des objets du quotidien dans le cadre de l'Internet des objets."
L'équipe de Zhang a nommé la technologie "LiveTag". Ces balises métalliques sont conçues pour refléter uniquement des signaux spécifiques dans la plage de fréquences WiFi. En changeant le type de matériau dont ils sont faits et le motif dans lequel ils sont imprimés, les chercheurs peuvent reconcevoir les balises pour refléter soit Bluetooth, LTE ou signaux cellulaires.
Les balises n'ont pas de piles, puces de silicium, ou tout composant électronique discret, ils ne nécessitent donc pratiquement aucun entretien - pas de piles à changer, aucun circuit à réparer.
L'équipe a présenté ses travaux lors du récent Symposium USENIX sur la conception et la mise en œuvre de systèmes en réseau.
Contrôleur de lecteur de musique LiveTag Crédit :Xinyu Zhang et al .
Marquage intelligent
Comme preuve de concept, les chercheurs ont utilisé LiveTag pour créer un contrôleur de lecteur de musique fin comme du papier avec un bouton lecture/pause, bouton de piste suivante et barre coulissante pour régler le volume. Les boutons et la barre coulissante se composent chacun d'au moins une étiquette métallique, de sorte que le fait de toucher l'un d'eux envoie des signaux à un appareil WiFi. Les chercheurs n'ont jusqu'à présent testé que le contrôleur de lecteur de musique LiveTag pour déclencher à distance un récepteur WiFi, mais ils envisagent qu'il serait capable de contrôler à distance des lecteurs de musique ou des haut-parleurs connectés au WiFi lorsqu'ils sont fixés à un mur, accoudoir de canapé, vêtements, ou autre surface ordinaire.
Les chercheurs ont également adapté LiveTag en tant que moniteur d'hydratation. Ils l'ont attaché à une bouteille d'eau en plastique et ont montré qu'il pouvait être utilisé pour suivre la consommation d'eau d'un utilisateur en surveillant le niveau d'eau dans la bouteille. L'eau à l'intérieur affecte la réponse de l'étiquette de la même manière qu'un toucher du doigt, tant que la bouteille n'est pas en métal, qui bloquerait le signal. L'étiquette a plusieurs résonateurs qui sont chacun désaccordés à un niveau d'eau spécifique. Les chercheurs imaginent que la balise pourrait être utilisée pour envoyer des rappels au smartphone d'un utilisateur pour éviter la déshydratation.
Applications futures
Sur un périmètre plus large, Zhang envisage d'utiliser la technologie LiveTag pour suivre l'interaction humaine avec les objets du quotidien. Par exemple, LiveTag pourrait potentiellement être utilisé comme un moyen peu coûteux d'évaluer le rétablissement des patients ayant subi un AVC.
"Quand les patients rentrent chez eux, ils pourraient utiliser cette technologie pour fournir des données sur leur activité motrice en fonction de la façon dont ils interagissent avec les objets du quotidien à la maison, qu'ils ouvrent ou ferment des portes de manière normale, ou s'ils peuvent ramasser des bouteilles d'eau, par exemple. La quantité, l'intensité et la fréquence de leurs activités pourraient être enregistrées et envoyées à leurs médecins pour évaluer leur rétablissement, " a déclaré Zhang. " Et tout cela peut être fait dans le confort de leur foyer plutôt que d'avoir à retourner à la clinique pour des tests fréquents d'activité motrice, " il ajouta.
Un autre exemple consiste à étiqueter les produits dans les magasins de détail et à évaluer l'intérêt des clients en fonction des produits qu'ils touchent. Plutôt que d'utiliser des caméras, les magasins pourraient utiliser LiveTag comme alternative offrant plus de confidentialité aux clients, dit Zhang.
Prochaines étapes
Les chercheurs notent plusieurs limites de la technologie. LiveTag ne peut actuellement pas fonctionner avec un récepteur WiFi à plus d'un mètre (trois pieds), les chercheurs travaillent donc à l'amélioration de la sensibilité et de la plage de détection des balises. Finalement, l'équipe vise à développer un moyen de fabriquer les étiquettes en utilisant du papier et de l'encre normaux, ce qui les rendrait moins chers à produire en masse.
