A Internet das Coisas está se tornando uma tecnologia cada vez mais comum. Muitos usuários de gadgets relacionados a essa área nem sabem como tudo funciona. Na maioria dos casos, sistemas desse tipo são equipados com chips especiais que fornecem acesso à rede para câmeras, geladeiras e até chaleiras. Sem esses chips, os dispositivos custariam muito menos. Mas é possível imaginar a possibilidade de interagir com a rede sem os componentes eletrônicos necessários?
Acontece que sim. Segundo alguns especialistas, mesmo uma garrafa comum com um amaciante usado para lavar roupa pode fornecer informações sobre a quantidade de líquido restante na garrafa e se é hora de correr para a loja para comprar um novo amaciador. Tudo o que é necessário para criar um módulo que possa transmitir informações sobre a quantidade de substância (ou muitos outros parâmetros) é uma impressora 3D.
Nova tecnologia foi desenvolvida na Universidade de Washington. Os especialistas que participaram do projeto tiveram a oportunidade de criar objetos e sensores de plástico capazes de coletar e transmitir informações aos dispositivos de rede.
Os desenvolvedores já carregaram
modelos CAD desses sistemas na rede. Usando modelos, os entusiastas da impressão em volume poderão desenvolver vários produtos por conta própria, colocando-os à venda. Por exemplo, pode ser um controle de volume sem bateria e um chip WiFi, um botão de pedido automático da Amazon ou Ebay, um sensor de segurança que alerta o usuário de que um cano foi quebrado na casa.
“Nosso objetivo era criar algo que você pudesse imprimir em uma impressora em casa e conectar-se a uma rede sem fio”, diz um participante do estudo. “Mas o maior sucesso foi que isso pode ser feito sem módulos de comunicação sem fio, todos os dispositivos criados são feitos de plástico. Isso é algo que nunca aconteceu antes.
O princípio de operação do sistema é descrito em um artigo publicado em 30 de novembro de 2017 com base no relatório realizado na Conferência
SIGGRAPH (Conferência e Exposição sobre Computação Gráfica e Técnicas Interativas na Ásia) .
Não há nada de fantástico aqui. Os especialistas criaram a tecnologia
usando o método de retroespalhamento . Permite que os dispositivos troquem informações. No projeto em questão, a equipe substituiu alguns componentes eletrônicos por plástico comum. Esses sistemas usam molas e engrenagens de plástico para operar. Todos eles podem ser impressos sem problemas em uma impressora 3D.
Os sistemas de retroespalhamento usam uma antena para transmitir dados. Esses dados são a emissão de rádio refletida pelo roteador WiFi (ou outro dispositivo), que muda de uma certa maneira e é refletida novamente. As alterações feitas na radiação são de certa natureza, o que permite decodificar as informações incorporadas na radiação refletida. A própria antena, embutida em um dispositivo de plástico, é uma fibra plástica condutora ou partículas de cobre "embutidas" em plástico.
No caso de um sistema de plástico realizar um determinado trabalho (pressionar um botão, girar uma engrenagem ou mola), a condutividade do sistema muda e a emissão de rádio refletida por ele realiza certas alterações. Eles, como mencionado acima, são descriptografados por um dispositivo eletrônico sem fio.
A informação incorporada à radiação é digital, ou seja, é um sistema binário comum de uns e zeros. Os desenvolvedores conseguiram isso com a ajuda de engrenagens especiais com dentes de várias configurações. Um dente afiado é zero, cego é um. Um dispositivo de trabalho transmite para a rede sem fio um sistema de zeros e uns, que é descriptografado na presença de software especial (nesse caso, não há nada complicado).
Se você retornar ao mesmo frasco com um amaciador, para que um sistema doméstico inteligente possa rastrear a quantidade de substância nele, basta colocar o módulo do pescoço com uma pequena roda com lâminas. Ao contrário, o sistema transmite um sinal capturado por um software especial que monitora a quantidade de substância na garrafa. “Quando o volume do amaciador atinge um nível crítico, o sistema entende isso e pode enviar um pedido à Amazon para receber o mesmo frasco de amaciante. Assim, o usuário não precisa ir à loja e gastar seu tempo. ”
A equipe da universidade, com o apoio do
UW Networks & Mobile Systems Lab, imprimiu vários sistemas operacionais que podem monitorar certos processos e transmitir informações para dispositivos sem fio. Os sistemas plásticos que os cientistas imprimiram não são muito complicados, mas indicativos. Este é um anemômetro, um instrumento de medição da velocidade de movimento do fluido através de tubos e balanças. Entre outros, os cientistas criaram um módulo que monitora o nível de líquido em uma garrafa (foi sobre esse dispositivo que foi mencionado acima).
Os cientistas também criaram todos os tipos de interruptores, botões e botões de plástico, com os quais foram capazes de controlar dispositivos inteligentes no escritório.
Essa tecnologia também pode ser usada como uma etiqueta RFID, que não requer componentes eletrônicos, código de barras ou outros sistemas de identificação. "Todos parecem objetos comuns impressos em uma impressora, mas sua peculiaridade é que alteram a configuração da emissão de rádio ao redor e / ou campo magnético".
O estudo foi financiado pela National Science Foundation, Sloan Foundation e Google.