科技|美大学研超声波感应标签 侦测“声音指纹”毋须电池

加拿大都市网

[星岛综合报道]美国乔治亚理工学院(Georgia Tech)研究团队研发出一种毋须电力、电子零件或电池的被动式动作/接触感应器。这款小型金属标签在受到碰撞时,会发出特定超声波声音,再由智能手表或手机等装置的麦克风接收,以辨识是哪一个感应器被触发。

现时不少智能家居感应器都需要插电或使用电池,安装位置及维护成本均受限制。研究团队提出的方案则简单得多:感应器是一块细小、扁平、轻巧的金属标签,外形有点像中空垫圈,但边缘经过特别切割。其尺寸比一美仙硬币更小,成本只需数美仙。

其原理建基于物件受撞击时会发声,而声音取决于物料及形状。研究人员将普通金属环精准加工成不同几何图案,令每个金属标签在被敲击时都会产生独有的超声波频率。

团队开发了建模及模拟工具,用来设计可对应特定频率的金属环形状,并找出超过一千种可产生不同超声波声调的设计。其后,他们制作了15款不同金属标签,每款均具备独有的超声波“指纹”。

当标签受到撞击时,附近的智能手表或手机麦克风可接收声音,再由配套软件分析其声音特征,判断是哪一个标签被触发。研究团队负责人、博士生 Yibo Fu 表示,这些独特指纹可用于智能家居感应,亦即“活动识别”。

完整感应器由三部分组成:金属标签、承托标签的塑胶底座,以及一块用作敲击标签的独立塑胶片。它适合安装于两个表面或物件部件之间经常出现自然接触的位置,例如门、窗、厕板、水龙头或抽屉。

 

以门为例,金属标签固定在门框上,塑胶片则装在门上。每次开门或关门时,塑胶片撞击金属标签,便会产生独特超声波声音。由于每个标签声音不同,用户可知道是哪一道门被开启或关闭。

研究团队亦指出,这类标签可应用于健身器材,用作计算举重或训练次数。

这款感应标签并不属于功能复杂的高科技装置,但卖点在于成本低、毋须供电、毋须更换电池,并可长时间运作。研究人员亦表示,标签在嘈杂环境中仍能保持较高讯噪比,令麦克风可清楚接收其讯号。

Fu 早前在 Instagram 影片介绍这项技术,影片获近200万观看次数,并引来不少用户提出应用构想,包括仓库及档案系统中追踪箱子存取情况,以及,在垃圾及回收箱管理系统中记录动作。

图片:Georgia Tech

T10

share to wechat

延伸阅读

延伸阅读

密西西比州遭多场龙卷风袭击 至少17人受伤500户房屋损毁

非洲妇求子12年自然受孕诞5胞胎 生完才知“多一个”欣喜若狂

关税战|美法院裁定特朗普10%全球关税无效 批全面加征缺法理依据

教宗与鲁比奥会晤 美国务院:双方关系“牢固”