近日，加州大學(xué)圣迭戈分校的研究團(tuán)隊(duì)，剛剛展示了一款基于 WiFi、名叫 LiveTag 的解決方案。該智能標(biāo)簽在被貼在物品、墻壁以及其他任何東西上之后，允許進(jìn)行交互式控制。人們可以用它遠(yuǎn)程控制音樂(lè)播放器或者獲知房屋蓄水池中有多少水。
該標(biāo)簽可以對(duì)包括人在內(nèi)的諸多日常物品的日常狀態(tài)進(jìn)行測(cè)定，并允許用戶(hù)通過(guò)標(biāo)簽與這些物品進(jìn)行互動(dòng)，讓不具備觸控功能家用和商用物品具備觸控功能。它采用低成本的標(biāo)簽打印方式，可以粘貼在日常的非電子對(duì)象上。這些標(biāo)簽由銅箔圖案組成，被印刷在柔性紙狀基材上 —— 沒(méi)有任何電池、微芯片、或其它電子元件。
每個(gè)智能標(biāo)簽以獨(dú)特的方式，反射現(xiàn)有 Wi-Fi 路由器已經(jīng)發(fā)射的無(wú)線(xiàn)電信號(hào)：
雖然Wi-Fi 接收器會(huì)接收反射那些信號(hào)，但若用戶(hù)將手指放到上面，就會(huì)暫時(shí)中斷該標(biāo)簽的不同反射。當(dāng)檢測(cè)到這種干擾時(shí)，接收器就會(huì)指示智能手機(jī)、計(jì)算機(jī)、或其它電子設(shè)備，來(lái)執(zhí)行特定的動(dòng)作。
為了演示這項(xiàng)技術(shù)如何使用，研究人員打造了一款強(qiáng)大的“薄紙”界面：
它可以連接到墻壁、衣服或其它表面，并用于遠(yuǎn)程控制音樂(lè)播放器。此外給多個(gè)標(biāo)簽分配不同的音樂(lè)播放器功能，比如播放/暫停、切歌、以及音量滑動(dòng)條等按鈕。
LiveTag 的基本功能看上去平淡無(wú)奇：輕質(zhì)柔韌基底上附加的銅印刷電路，沒(méi)有附加電池或者其他電子器件。但是電路的設(shè)計(jì)使得 LiveTag 可以吸收特定頻率的 Wi-Fi 信號(hào)，特別針對(duì)運(yùn)行在 2.4GHz 與 5GHz Wi-Fi 技術(shù)專(zhuān)用頻率上的信號(hào)。
每個(gè)特征電路對(duì) Wi-Fi 信號(hào)的吸收將會(huì)令 Wi-Fi 信號(hào)在特定頻譜產(chǎn)生可識(shí)別的特征，這種特征能被 Wi-Fi 接收機(jī)讀取，每個(gè)標(biāo)簽的可識(shí)別特征不同，因此具備可識(shí)別性。
此外，研究者還必須為 Wi-Fi 設(shè)備開(kāi)發(fā)定制化的多天線(xiàn)波束形成算法來(lái)識(shí)別 LiveTag 的頻譜特征，將來(lái)自 LiveTag 的反射信號(hào)與來(lái)自墻壁、物體甚至人體的反射信號(hào)區(qū)分開(kāi)來(lái)。
為了濾除其他反射信號(hào)，Wi-Fi 控制軟件利用多個(gè)天線(xiàn)生成指向多個(gè)方向的波束。這樣，大多數(shù)會(huì)在不同方向產(chǎn)生反射信號(hào)的物體，其反射信號(hào)可以被當(dāng)做噪聲濾除，而來(lái)自 LiveTag 的信號(hào)仍然被保留下來(lái)。
值得注意的是，當(dāng)前 LiveTag 的通信范圍僅限于1米，這嚴(yán)重限制了標(biāo)簽的應(yīng)用。當(dāng)然，該團(tuán)隊(duì)相信通過(guò)更多的 Wi-Fi 天線(xiàn)，并對(duì)標(biāo)簽電路進(jìn)行更復(fù)雜的設(shè)計(jì)，可以讓可用距離變得更大。還有一個(gè)挑戰(zhàn)是2.4GHz 的Wi-Fi 信號(hào)帶寬有限，因此能支持的頻譜特征數(shù)目受到限制。目前LiveTag 只能支持 5-9 個(gè)頻譜特征。對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，研究人員試圖設(shè)計(jì)能對(duì) Wi-Fi 信號(hào)的相位進(jìn)行調(diào)制的智能標(biāo)簽電路，這樣可以顯著增加可用的信號(hào)特征數(shù)目。
除了上文的例子，LiveTag 還可用于監(jiān)測(cè)用戶(hù)飲水的次數(shù)、追蹤商店物品被顧客觸碰的頻率、甚至中風(fēng)患者的康復(fù)進(jìn)展。當(dāng)患者回家時(shí)，可借助這項(xiàng)技術(shù)，根據(jù)其與家中日常用品的交互方式，展現(xiàn)其運(yùn)動(dòng)的活動(dòng)數(shù)據(jù)（無(wú)論是以正常的方式開(kāi)/關(guān)門(mén)、還是他們能夠拿起的瓶子）。
該研究負(fù)責(zé)人稱(chēng)，醫(yī)生可根據(jù)活動(dòng)的強(qiáng)度和頻率數(shù)據(jù)，來(lái)評(píng)估患者的康復(fù)情況。這一切都可以在家中舒適地完成，而不用頻繁跑回診所復(fù)診。
（圖文來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)，侵刪）
上一篇