استفاده از برچسب های RFID برای ردیابی حرکات بدن

محققان توانسته‌اند با استفاده از برچسب‌های تشخیص با فرکانس رادیویی یا RFID مورد استفاده در لباس ها، راه جدیدی را برای ردیابی حرکات بدن و تشخیص تغییر شکل‌ها ابداع کنند.

هائوجیان جین، دانشجوی مقطع دکتری در موسسه تعامل انسان و کامپیوتر در دانشگاه کارنگی ملون می‌گوید برچسب‌های RFID چیز جدید و خاصی نیستند و همین نکته است، بخشی از جذابیت آن‌ها برای چنین کاربرد‌هایی به شمار می‌رود. این برچسب‌ها ارزان و قابل شستشو بوده و به باتری نیازی ندارند.

پوشاک RFIDدار برای سرگرمی و ورزش

جین و همکارانش، روش جدیدی را برای ردیابی این برچسب‌ها و زیر نظر گرفتن حرکات و شکل‌های آن‌ها ابداع کرده اند. برچسب‌های RFID، امواج رادیویی با فرکانسی خاص را منعکس می‌کنند. این امکان وجود دارد که از چند آنتن برای ردیابی موج بازتابیده شده و تخمین محل برچسب‌ها به کمک روش مثلث بندی استفاده کرد اما این کار از نظر عملی توجیه پذیر نیست. اما این بار محققان نشان دادند می‌توان بدون نیاز به کالیبراسیون قبلی، از یک آنتن قابل حمل برای زیر نظر گرفتن آرایه‌ای از برچسب‌های RFID استفاده کرد.

این که دقیقا این فرآیند به چه شکلی انجام می‌گیرد به این موضوع بستگی دارد که آیا از برچسب‌ها برای ردیابی موقعیت اسکلت بدن استفاده می‌شود و یا برای ردیابی تغییرات شکلی به کار گرفته می‌شوند. برای ردیابی حرکات بدن، آرایه‌ای از برچسب‌های RFID در دو سمت زانوها، آرنج‌ها و سایر مفاصل نصب می‌شوند. با در نظر گرفتن اختلافات بسیار اندک بین امواج منعکس شده رادیویی در هنگام رسیدن به آنتن، می‌توان زاویه خم شدن مفصل را اندازه گیری کرد.

جین می‌گوید:”با اتصال این برچسب‌های RFID کاغذ مانند به لباس ها، توانستیم دقت میلی‌متری این روش در ردیابی موقعیت اسکلت بدن را ثابت کنیم.”

محققان به این لباس دارای برچسب RFID که اولین بار در کنفرانس UbiComp ۲۰۱۸ در سنگاپور معرفی شد، RF-Wear می‌گویند. این سیستم می‌تواند گزینه دیگری در کنار سیستم‌های مشابه مانند کینکت باشد که از یک دوربین برای ردیابی حرکات بدن استفاده می‌کند و تنها تا زمانی کار می‌کند شخص در خط دید دوربین قرار داشته باشد. این سیستم همچنین می‌تواند گزینه‌ای دیگر در کنار ابزار‌های پوشیدنی موجود باشد که اغلب به حسگر‌های اینرسی نیاز دارند. این حسگر‌ها گران بوده، نگهداری از آن‌ها مشکل است و توان زیادی مصرف می‌کنند.

پوشاک RFID دار می‌توانند گزینه دیگری در کنار ابزار‌های پوشیدنی مچ دستی، مانند فیت بیت، برای کاربرد‌های ردیابی میزان فعالیت و تمرین‌های ورزشی باشند.

روشی برای بهبود وضعیت بدنی

فناوری ردیابی تغییرات در خم‌ها و شکل‌ها که به آن WiSh گفته می‌شود نیز از آرایه‌ای از برچسب‌های RFID و یک آنتن استفاده می‌کند. اما این تکنولوژی برای تفسیر سیگنال‌های برگشتی به منظور تشخیص شکل یک سطح به الگوریتمی پیچیده‌تر نیاز دارد.

محققان تکنولوژی WiSh را برای اولین بار در کنفرانس Mobisys امسال به نمایش گذاشتند. این تکنولوژی می‌تواند در داخل پارچه‌های هوشمند قرار بگیرد و از آن برای ردیابی وضعیت صحیح بدنی کاربر استفاده کرد. علاوه بر این، می‌توان از این تکنولوژی در اشیای مختلف دیگری نیز استفاده کرد.

وانگ در این مورد می‌گوید:”ما می‌توانیم هر سطح نرمی در محیط را به یک صفحه لمسی تبدیل کنیم.” برای مثال فرش‌های هوشمند می‌توانند حضور و موقعیت مکانی افراد را تشخیص دهند و یا از آن‌ها برای کنترل بازی‌های کامپیوتری و دستگاه‌های مختلف استفاده کرد. اسباب بازی‌های نرم می‌توانند به خم کردن یا فشار وارده به اسباب بازی، واکنش نشان دهند. بالش‌های هوشمند می‌توانند در ردیابی کیفیت خواب به ما کمک کنند.”

WiSh همچنین می‌تواند در ردیابی سلامت سازه‌ای پل‌ها و سایر زیرساخت‌ها به ما کمک کند. محققان توانستند میزان انحنای پل خیابان دهم در پیتسبورگ آمریکا را به کمک رباتی که رشته‌ای از ۵۰ برچسب RFID را در طول پیاده رو این پل کشیده بود، تعیین کنند.

جین می‌گوید:”ما واقعا در حال تغییر نگاه مردم به RFID هستیم. بافتن این برچسب‌ها به الیاف لباس‌ها تنها هزینه‌ای ناچیز، یعنی کمتر از یک دلار در پی خواهد داشت. گران‌ترین قسمت این سیستم‌های اندازه گیری، آنتن آن‌ها است. همین حالا هم گوشی‌های هوشمند از آنتن‌های ۱۳ مگاهرتزی برای خدماتی مانند Apple Pay استفاده می‌کنند. اضافه کردن یک آنتن ۹۰۰ مگاهرتزی برای کاربرد‌های مربوط به RFID ممکن است در گوشی‌های هوشمند آینده امکان پذیر باشد که به این ترتیب دیگر نیازی به داشتن یک آنتن مجزا نیست.” شرکت گوگل از این تحقیق حمایت می‌کند.

منبع:Futurity