3D-geprinte objecten verbinden met Wi-Fi - geen elektriciteit nodig

Anonim

3D-geprinte objecten verbinden met Wi-Fi - geen elektriciteit nodig

3d printen

Paul Ridden

7 december, 2017

8 afbeeldingen

De 3D-geprinte objecten en sensoren maken gebruik van backscatter-technologieën en mechanische beweging om gegevens draadloos te verzenden zonder elektronica of batterijen (Credit: Mark Stone / University of Washington)

Onderzoekers van de Universiteit van Washington hebben 3D-geprinte objecten en sensoren die kunnen communiceren met Wi-Fi-apparaten zoals smartphones of computers zonder te worden gevoed door batterijen of een stopcontact. Voorbeelden hiervan zijn een bijlage die kan detecteren wanneer wasmiddel op het punt staat op te raken en een online bestelling voor meer, een anemometer en een aangesloten reageerbuishouder plaatsen.

De kern van de ontwikkeling is de reflectie van golftechnieken die bekend staan ​​als terugverstrooiing, waarbij omgevingsradiosignalen door een wifi-router worden gereflecteerd via een antenne die wordt afgedrukt met een plastic en kopermix, en verder naar een draadloze ontvanger. In plaats van batterijen te gebruiken om het 3D-geprinte object of de sensor van stroom te voorzien, trokken de onderzoekers mechanische bewegingen uit.

Bij stromende vloeistof wordt een wiel of een knop ingedrukt, versnellingen en veren activeren of deactiveren een geleidende schakelaar, waardoor de reflecterende staat van de 3D geprinte antenne verandert. Gegevens kunnen door middel van tanden op de versnelling in een object worden gecodeerd - met de aanwezigheid of afwezigheid van een tand die bepaalt hoe lang een schakelaar in contact blijft met de antenne. Zo gecreëerde signaalpatronen kunnen vervolgens worden vertaald in leesbare output door de wifi-ontvanger.

"Terwijl je wasmiddel uit een Tide-fles giet, bijvoorbeeld, geeft de snelheid waarmee de tandwielen draaien aan hoeveel zeep naar buiten stroomt, " zei de hoofdauteur van het team Shyam Gollakota. "De interactie tussen de 3D geprinte schakelaar en de antenne verzendt die gegevens draadloos. Dan kan de ontvanger bijhouden hoeveel wasmiddel je nog hebt en wanneer het onder een bepaald bedrag dipt, kan het automatisch een bericht sturen naar je Amazon-app om meer te bestellen . "

Het team van het Networks & Mobile Systems Lab van de University of Washington heeft een aantal objecten gemaakt die in staat zijn om met succes te detecteren en te verzenden naar andere aangesloten apparaten, waaronder een flowmeter voor wasmiddel, wind- en waterstroommeters, een weegschaal en een reageerbuis houder.

Er werden ook invoerapparaten zoals knoppen, knoppen en schuifregelaars afgedrukt, die op maat kunnen worden gemaakt om met slimme apparaten thuis te praten - bijvoorbeeld het volume regelen op een aangesloten muzieksysteem of een bestelling plaatsen voor boodschappen in een online winkel op een druk op de knop.

Niet tevreden met het creëren van batterij- en elektronicavrije objecten die draadloos met slimme apparaten kunnen praten, speelde het team ook met magnetisme om informatie in 3D-geprinte objecten te coderen. Identificatie-informatie vergelijkbaar met streepjescodes kan worden ingesloten in een object afgedrukt met behulp van een plastic / ijzeren gloeidraad en gelezen met behulp van een smartphone.

Een paper met details over het onderzoek werd vorige week gepresenteerd op de SIGGRAPH conferentie en tentoonstelling over Computer Graphics en Interactieve Technieken van de Association for Computing Machinery in Azië. Hieronder ziet u een video over het project.

Bron: Universiteit van Washington

3D-geprinte aangesloten sensoren: een windsnelheidsmeter, een waterstroommeter en een weegschaal (Credit: University of Washington)

Aan het einde van een veer zit een schakelaar van geleidend plastic. De versnelling zorgt ervoor dat de schakelaar kort in contact komt met de 3D-geprinte antenne hieronder, waardoor de reflecterende toestand verandert (Credit: Mark Stone / University of Washington)

Een 3D-geprinte flowmeter kan draadloos verbinding maken met een online winkel en een nieuwe vulling bestellen als het wasmiddel bijna leeg is (Credit: Mark Stone / University of Washington)

Voorwerpen die zijn geprint met een plastic / ijzeren filament kunnen worden gecodeerd met barcode-achtige identificatie-informatie en worden gescand met een smartphone (Credit: Mark Stone / University of Washington)

Het 3D-geprinte object absorbeert of reflecteert omgevingsradiosignalen van een Wi-Fi-router en backscatter-gegevens kunnen worden gelezen door een Wi-Fi-ontvanger op een smartphone of computer (Credit: University of Washington)

De 3D-geprinte objecten en sensoren maken gebruik van backscatter-technologieën en mechanische beweging om gegevens draadloos te verzenden zonder elektronica of batterijen (Credit: Mark Stone / University of Washington)

3D-geprinte knoppen, knoppen en schuifregelaars die draadloos gegevens kunnen verzenden zonder elektronica of batterijen kunnen worden gebruikt om het volume van een aangesloten muzieksysteem te regelen of om een ​​boodschappenbestelling te bestellen met één druk op de knop (Credit: University of Washington)

De wasmiddelstroommeter kan een navulvolgorde plaatsen als deze bijna leeg is, of een reageerbuishouder kan vloeistoffen meten en gegevens overbrengen naar bewakingsinstrumenten (Credit: University of Washington)