Новый тип умной ткани, разработанный в Вашингтонском университете, может проложить путь для курток, которые хранят невидимые коды доступа и открывают дверь в вашу квартиру или офис.
Компьютерщики Университета Вашингтона создали ткани и модные аксессуары, которые могут хранить данные - от кодов безопасности до идентификационных меток - без необходимости использования бортовой электроники или датчиков.
Как описано в документе, представленном 25 октября на Симпозиуме по программному обеспечению и технологиям пользовательского интерфейса Ассоциации вычислительной техники (UIST 2017), они использовали ранее неисследованные магнитные свойства стандартной проводящей нити. Данные можно считывать с помощью инструмента, встроенного в существующие смартфоны, чтобы активировать навигационные приложения.
«Это полностью безэлектронный дизайн, а это значит, что вы можете гладить «умную» ткань или складывать ее в стиральную машину и сушилку», - сказал старший автор Шьям Голлакота, доцент Школы компьютерных наук имени Пола Г. Аллена. Наука и техника. «Вы можете думать о ткани как о жестком диске - на самом деле вы выполняете хранение данных на одежде, которую носите».
Большинство людей сегодня комбинируют проводящую нить - нить для вышивания, которая может проводить электрический ток - с другими типами электроники для создания нарядов, мягких игрушек или аксессуаров, которые светятся или общаются.
Но исследователи UW поняли, что эта стандартная проводящая нить также обладает магнитными свойствами, которыми можно манипулировать для хранения либо цифровых данных, либо визуальной информации, такой как буквы или цифры. Эти данные можно считывать с помощью магнитометра - недорогого прибора, измеряющего направление и силу магнитных полей и встроенного в большинство смартфонов.
«Мы используем то, что уже существует на смартфоне и почти не потребляет энергии, поэтому стоимость чтения этого типа данных незначительна», - сказал Голлакота. В одном примере они сохранили код доступа к электронному дверному замку на лоскуте проводящей ткани, пришитом к манжете рубашки. Они открыли дверь, взмахнув наручником перед множеством магнитометров.
Исследователи UW также создали модные аксессуары, такие как галстук, ремень, колье и браслет, и расшифровали данные, проводя по ним смартфоном.
Они использовали обычные швейные машины для вышивания ткани стандартными токопроводящими нитками, магнитные полюса которых начинаются в случайном порядке. Потирая магнитом ткань, исследователи смогли физически выровнять полюса в положительном или отрицательном направлении, что может соответствовать единицам и нулям в цифровых данных.
Как и в гостиничных карточках, сила магнитного сигнала ослабевает примерно на 30 процентов в течение недели, хотя ткань можно повторно намагничивать и перепрограммировать несколько раз. В других стресс-тестах тканевый пластырь сохранял свои данные даже после машинной стирки, сушки и глажки при температуре до 320 градусов по Фаренгейту.
Это контрастирует со многими умными предметами одежды сегодня, которые все еще требуют встроенной электроники или датчиков для работы. Это может быть проблематично, если вы попали под дождь или забыли отсоединить эту электронику перед тем, как бросить ее в стиральную машину - потенциальный барьер для широкого распространения других носимых технологий.
Команда также продемонстрировала, что намагниченная ткань может использоваться для взаимодействия со смартфоном, когда он находится в кармане. Исследователи разработали перчатку с вшитой в кончики пальцев проводящей тканью, которая использовалась для жестов на смартфоне. Каждый жест подает свой магнитный сигнал, который может вызывать определенные действия, такие как пауза или воспроизведение музыки.
«С помощью этой системы мы можем легко взаимодействовать с интеллектуальными устройствами, не вынимая их постоянно из кармана», - сказал ведущий автор Джастин Чан, аспирант школы Allen School.
В тестах, проведенных командой, телефон смог распознать шесть жестов - щелчок влево, щелчок вправо, смахивание вверх, смахивание вниз, щелчок и щелчок назад - с 90-процентной точностью. Будущая работа сосредоточена на разработке нестандартных тканей, которые генерируют более сильные магнитные поля и способны хранить данные с более высокой плотностью.
Исследование финансировалось Национальным научным фондом, Фондом Альфреда П. Слоуна и Google.