La tecnologia RF-Wear sviluppata presso la Carnegie Mellon University calcola il movimento scheletrico analizzando i segnali radio riflessi dai tag RFID posizionati su entrambi i lati di ciascuna articolazione. Credito:Carnegie Mellon University
I ricercatori della Carnegie Mellon University hanno trovato il modo di tracciare i movimenti del corpo e rilevare i cambiamenti di forma utilizzando array di tag RFID. Gli indumenti dotati di RFID potrebbero quindi essere utilizzati per controllare gli avatar nei videogiochi, proprio come nel film "Ready Player One". O i vestiti incorporati potrebbero dirti quando dovresti sederti dritto, proprio come tua madre.
I tag RFID non sono una novità, che fa parte del loro appello per queste applicazioni, disse Haojian Jin, un dottorato di ricerca studente presso lo Human-Computer Interaction Institute (HCII) della CMU. sono economici, senza batteria e lavabile.
La novità è il metodo che Jin e i suoi colleghi hanno ideato per tracciare i tag, e quindi monitorando movimenti e forme. I tag RFID riflettono determinate frequenze radio. Sarebbe possibile, ma non pratico, utilizzare più antenne per tracciare questa retrodiffusione e triangolare le posizioni dei tag. Piuttosto, i ricercatori della CMU hanno dimostrato di poter utilizzare un singolo, antenna mobile per monitorare una serie di tag senza alcuna calibrazione preventiva.
Il modo in cui funziona varia a seconda che i tag vengano utilizzati per tenere traccia delle posizioni scheletriche del corpo o per tenere traccia dei cambiamenti di forma. Per il monitoraggio dei movimenti del corpo, array di tag RFID sono posizionati su entrambi i lati del ginocchio, gomito o altre articolazioni. Tenendo traccia delle differenze minime nel momento in cui i segnali radio retrodiffusi da ciascun tag raggiungono l'antenna, è possibile calcolare l'angolo di piega di un giunto.
"Attaccando questi tag RFID simili a carta ai vestiti, siamo stati in grado di dimostrare la precisione millimetrica nel tracciamento scheletrico, " disse Jin.
I ricercatori chiamano questo abbigliamento incorporato RF-Wear e lo hanno descritto all'inizio di quest'anno alla conferenza UbiComp 2018 a Singapore. Potrebbe essere un'alternativa a sistemi come Kinect, che utilizzano una telecamera per tracciare i movimenti del corpo e possono funzionare solo quando la persona si trova nella linea di vista della telecamera. Potrebbe anche essere un'alternativa ai dispositivi indossabili esistenti, che generalmente dipendono da sensori inerziali che sono costosi, difficile da mantenere e assetato di potere, disse Jin.
I vestiti incorporati RFID potrebbero essere un'alternativa ai dispositivi indossati al polso, come Fitbit, per il monitoraggio delle attività o l'allenamento sportivo.
La tecnologia per monitorare i cambiamenti di curve o forme, chiamato WiSh for Wireless Shape-aware world, utilizza anche array di RFID e una singola antenna, ma si basa su un algoritmo più sofisticato per interpretare i segnali retrodiffusi per dedurre la forma di una superficie.
WiSH è stato presentato all'inizio di quest'anno a Mobisys, la Conferenza Internazionale sui Sistemi Mobili, Applicazioni, e Servizi, a Monaco di Baviera, di Jin e Jingxian Wang, un dottorato di ricerca studente presso il Dipartimento di Ingegneria Elettrica e Informatica (ECE) della CMU. Potrebbe essere incorporato in tessuti intelligenti e utilizzato per tenere traccia della postura di un utente. Potrebbe anche essere incorporato in una varietà di oggetti.
"Possiamo trasformare qualsiasi superficie morbida nell'ambiente in un touch screen, " ha detto Wang. Tappeti intelligenti, ad esempio, potrebbero rilevare la presenza e l'ubicazione delle persone o essere utilizzati per controllare giochi o dispositivi. I peluche potrebbero rispondere o registrare in altro modo schiacciamenti e piegamenti. I cuscini intelligenti potrebbero aiutare a monitorare la qualità del sonno.
Potrebbe anche essere utilizzato per monitorare la salute strutturale di ponti o altre infrastrutture, ha notato Wang. I ricercatori hanno misurato la curvatura del 10th Street Bridge di Pittsburgh utilizzando un robot per trascinare una stringa di 50 tag RFID lungo il marciapiede del ponte.
"Stiamo davvero cambiando il modo in cui le persone pensano al rilevamento RF, " Ha aggiunto Jin.
"Tessere queste etichette nei vestiti aggiungerà solo un costo minimo, sotto $ 1, " ha detto Jin. La parte più costosa di questi sistemi di misurazione è l'antenna. Ma gli smartphone utilizzano già antenne da 13 MHz per servizi come Apple Pay. L'aggiunta di un'antenna da 900 MHz per applicazioni relative a RFID potrebbe essere fattibile nei futuri smartphone, eliminando la necessità di un dispositivo separato, Lui suggerì.