Das Internet der Dinge wird zu einer zunehmend verbreiteten Technologie. Viele Benutzer von Gadgets in diesem Bereich wissen nicht einmal, wie das alles funktioniert. In den meisten Fällen sind Systeme dieses Typs mit speziellen Chips ausgestattet, die den Zugang zum Netzwerk für Kameras, Kühlschränke und sogar Wasserkocher ermöglichen. Ohne solche Chips würden Geräte viel weniger kosten. Aber ist es möglich, sich die Möglichkeit einer Interaktion mit dem Netzwerk ohne die erforderlichen elektronischen Komponenten vorzustellen?
Es stellt sich ja heraus. Nach Ansicht einiger Experten kann sogar eine gewöhnliche Flasche mit einem zum Waschen verwendeten Weichspüler Informationen darüber liefern, wie viel Flüssigkeit in der Flasche verbleibt und ob es Zeit ist, für einen neuen Weichspüler in den Laden zu laufen. Alles, was benötigt wird, um ein Modul zu erstellen, das Informationen über die Substanzmenge (oder viele andere Parameter) übertragen kann, ist ein 3D-Drucker.
Neue Technologien wurden an der University of Washington entwickelt. Die an dem Projekt beteiligten Spezialisten hatten die Möglichkeit, Kunststoffobjekte und Sensoren zu entwickeln, mit denen Informationen gesammelt und an Netzwerkgeräte übertragen werden können.
Die Entwickler haben bereits
CAD-Modelle dieser Systeme in das Netzwerk hochgeladen. Mit Hilfe von Modellen können Volumendruck-Enthusiasten verschiedene Produkte selbst entwickeln und zum Verkauf anbieten. Zum Beispiel kann es sich um eine Lautstärkeregelung ohne Akku und WLAN-Chip handeln, um einen automatischen Bestellknopf von Amazon oder Ebay, einen Sicherheitssensor, der den Benutzer darüber informiert, dass ein Rohr im Haus gebrochen ist.
„Unser Ziel war es, etwas zu schaffen, das Sie zu Hause auf einem Drucker drucken und mit einem drahtlosen Netzwerk verbinden können“, sagt ein Studienteilnehmer. „Der größte Erfolg war jedoch, dass dies ohne drahtlose Kommunikationsmodule möglich ist. Alle Geräte bestehen aus Kunststoff. Das ist noch nie passiert. “
Das Prinzip des Systems wird in einem am 30. November 2017 veröffentlichten Artikel beschrieben, der auf dem Bericht basiert, der auf der Konferenz
SIGGRAPH (Konferenz und Ausstellung für Computergrafik und interaktive Techniken in Asien) erstellt wurde .
Hier gibt es nichts Fantastisches. Spezialisten erstellten die Technologie
mithilfe der Backscatter-Methode . Es ermöglicht Geräten den Informationsaustausch. In dem fraglichen Projekt ersetzte das Team einige der elektronischen Komponenten durch gewöhnlichen Kunststoff. Diese Systeme arbeiten mit Kunststofffedern und Zahnrädern. Alle können problemlos auf einem 3D-Drucker gedruckt werden.
Rückstreusysteme verwenden eine Antenne, um Daten zu übertragen. Diese Daten sind die vom WLAN-Router (oder einem anderen Gerät) reflektierten Funkemissionen, die sich auf bestimmte Weise ändern und erneut reflektiert werden. Änderungen an der Strahlung sind bestimmter Natur, sodass Sie die in die reflektierte Strahlung eingebetteten Informationen dekodieren können. Die Antenne selbst, die in eine Kunststoffvorrichtung eingebaut ist, ist eine leitfähige Kunststofffaser oder Kupferpartikel, die in Kunststoff "eingebettet" sind.
Im Fall eines Kunststoffsystems, das eine bestimmte Aufgabe ausführt (Drücken eines Knopfes, Drehen eines Zahnrads oder einer Feder), ändert sich die Leitfähigkeit des Systems, und die von ihm reflektierte Funkemission ändert sich. Sie werden, wie oben erwähnt, von einem drahtlosen elektronischen Gerät entschlüsselt.
Die Informationen, die in die Strahlung eingebettet sind, sind digital, dh es handelt sich um ein gewöhnliches binäres System aus Einsen und Nullen. Dies gelang den Entwicklern mit Hilfe von Spezialzahnrädern mit Zähnen unterschiedlicher Konfiguration. Ein scharfer Zahn ist Null, stumpf ist Eins. Ein funktionierendes Gerät überträgt ein System aus Einsen und Nullen an das drahtlose Netzwerk, das bei Vorhandensein einer speziellen Software entschlüsselt wird (in diesem Fall gibt es nichts Kompliziertes).
Wenn Sie mit einem Weichmacher zur gleichen Flasche zurückkehren, müssen Sie das Halsmodul nur mit einem kleinen Rad mit Klingen aufsetzen, damit ein Smart-Home-System die darin enthaltene Substanzmenge verfolgen kann. Beim Umdrehen sendet das System ein Signal, das von einer speziellen Software erfasst wird, die die Substanzmenge in der Flasche überwacht. „Wenn das Volumen des Enthärters ein kritisches Niveau erreicht, versteht das System dies und kann eine Bestellung an Amazon senden, um dieselbe Enthärterflasche zu erhalten. Somit muss der Benutzer nicht in den Laden gehen und seine Zeit verbringen. “
Das Universitäts-Team hat mit Unterstützung von
UW Networks & Mobile Systems Lab mehrere Arbeitssysteme gedruckt, die bestimmte Prozesse überwachen und Informationen an drahtlose Geräte übertragen können. Die von Wissenschaftlern gedruckten Kunststoffsysteme sind nicht zu kompliziert, aber bezeichnend. Dies ist ein Windmesser, ein Messinstrument für die Geschwindigkeit der Bewegung von Flüssigkeit durch Rohre und Waagen. Unter anderem haben Wissenschaftler ein Modul entwickelt, das den Flüssigkeitsstand in einer Flasche überwacht (es ging um dieses Gerät, das oben erwähnt wurde).
Die Wissenschaftler entwickelten auch alle Arten von Schaltern, Knöpfen und Knöpfen aus Kunststoff, mit denen sie intelligente Geräte im Büro steuern konnten.
Diese Technologie kann auch als RFID-Tag verwendet werden, für das keine elektronischen Komponenten, kein Barcode oder andere Identifikationssysteme erforderlich sind. "Sie sehen alle aus wie gewöhnliche Objekte, die auf einem Drucker gedruckt werden, aber ihre Besonderheit ist, dass sie die Konfiguration der umgebenden Funkemission und / oder des Magnetfelds ändern."
Die Studie wurde von der National Science Foundation, der Sloan Foundation und Google finanziert.