MIT チームは物体を識別し追跡するための目に見えない 3D プリントされた機械可読タグを開発

出典: cnbeta

MIT のチームは、物理的な物体に関するデータを分類および保存するための 3D プリントタグを開発しました。音楽をオンラインでダウンロードすると、曲名、ジャンル、特定のトラックにフィーチャーされているアーティスト、作曲家やプロデューサーなどの付随情報がデジタルファイルに埋め込まれます。同様に、デジタル写真をダウンロードする場合、利用できる情報には写真が撮影された時間、日付、場所などが含まれることがあります。これにより、ムスタファ・ドガ・ドガンは、エンジニアが物理的な物体に対して同様のことを行えるのではないかと考えるようになりました。「こうすれば、店や博物館、図書館を歩き回っているときに、より迅速かつ確実に情報を得ることができる」と彼は考えた。

当初、このアイデアは、MIT 電気工学・コンピューターサイエンス学部の博士課程 4 年目の学生である Dogan 氏にとって、少し抽象的に思えました。しかし、彼のアイデアは、2020年後半に、肉眼では見えない電磁スペクトルの赤外線（IR）領域を活用するカメラを搭載した新しいスマートフォンモデルのことを耳にしたときに固まりました。さらに、赤外線には、可視光に対して不透明な特定の物質を透過できるという独特の能力があります。 Dogan 氏は、特にこの機能が役に立つと考えました。

彼はMITのコンピュータサイエンスおよび人工知能研究所（CSAIL）の同僚やFacebookの研究科学者と協力して、「InfraredTags」と呼ばれるコンセプトを考案した。製品に貼り付けられる標準的なバーコードは、時間の経過とともに剥がれたり、読み取れなくなったりする可能性がありますが、これらのタグは目立ちにくく（目に見えないため）、標準的な 3D プリンターで作成されたオブジェクト内に埋め込まれているため、より耐久性があります。

昨年、ドガン氏は赤外線を透過できる適切なタイプのプラスチックを見つけるために何ヶ月も費やした。 3D プリンター専用に設計されたスプールの形で提供される必要があります。徹底的に調べた結果、彼はドイツの小さな会社が製造した、有望そうな特注プラスチックフィラメントを見つけました。その後、彼はMITの材料科学研究所の分光光度計を使用してサンプルを分析し、可視光に対しては不透明だが、赤外光に対しては透明または半透明であることを発見した。まさに彼が探していた特性だった。

次のステップは、プリンターでラベルを作成する技術を実験することです。一つの選択肢は、プラスチックの層に小さな空隙（ゼロと1の代わり）を彫り込むことでコードを生成することだ。既存のプリンターが対応できると仮定すると、もう 1 つの選択肢は、赤外線を発するプラスチックと、コードが刻印された不透明なプラスチックの 2 種類のプラスチックを使用することです。可能であれば、より鮮明なコントラストが得られ、赤外線カメラでより簡単に読み取ることができるため、二重材料アプローチが最適です。

ラベル自体は、情報を線形の 1 次元形式で表示する、おなじみのバーコードで構成できます。正方形の QR コード (返品ラベルでよく使用される) や、いわゆる ArUco (ターゲット) マーキングなどの 2 次元オプションを使用すると、同じ領域にさらに多くの情報を詰め込むことができます。 MIT チームは、ラベルの外観と特定のオブジェクト上の表示場所を正確に指定できるソフトウェア「ユーザーインターフェイス」を開発しました。実際、複数のタグを同じオブジェクトに配置することができるため、特定の角度で視界が遮られた場合でも情報に簡単にアクセスできます。

オンタリオ州トロントのオートデスクテクノロジーセンターの主席研究科学者であるフレイザーアンダーソン氏は、次のようにコメントしています。「赤外線タグは、物体に情報を埋め込むための非常にスマートで便利、かつ活用できる方法です。標準的なカメラをあらゆる物体に向けると、バーコードを探すことなく、その物体に関する情報 (製造場所、使用材料、修理手順など) が表示される未来が容易に想像できます。」

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