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物联网前沿:3D打印中的编解码嵌入技术

添加时间:2014-03-24 09:43:59

    随着物联网在主流意识中日趋流行,联网物体和设备正在成为大多数公司和研究人员的圣杯。在为3D打印技术建立一个物联网生态系统方面,微软的研究人员可能已经迈出了第一步。

    今年在加州阿纳海姆(Anaheim)召开的SIGGRAPH计算机图形和交互设备会议上,微软首席研究员安迪•威尔逊(Andy Wilson)和他的合作者卡尔•威利斯(Karl Willis,曾于2012年在微软研究院实习——译注)提交了一篇论文,他们在论文中提出了一项在数字化制造过程中把信息嵌入到物体中的技术。这个叫做InfraStructs的项目“开创了读取嵌入3D打印物体内唯一标志符的技术。”

  简单地说,这意味着,你可以在生产过程中把多种格式的各种信息插入到一个物体内部。举例而言,威尔逊表示,用户可以在生产过程中把URL网址嵌入到物体内部。这些URL网址可以在该物体遇到其他3D打印物体时,用于进一步的加工或者指令。

  这项技术的应用十分广泛。例如,移动式机器人目前在他们的移动和目标识别方面受到限制。这是由于成功越过周围尺寸和复杂性各不相同的许多物体所要面临的错综复杂的状况。举个例子,威尔逊说,机器人很难识别容器。建立一个3D打印生态系统——其中每个物体都包含有关其他物体的重要信息,将有助于改善机器人生态系统。同样,这项技术还可以用来进行进一步的身份验证。

  如果这项技术听起来有点似曾相识,那么确实如此。

  各种类似的新技术——比如无线射频识别技术()和QR码(属二维码),都杂乱地用于百货公司货架商品上,或者让办公室职员能够通过安防设置进入办公场所。然而,这些技术需要增加一个外部设备,或者正如威尔逊所说,需要“扰乱视觉外观”。例如,RFID技术需要额外的安全卡或钥匙。同样,QR码通过贴纸的使用而出现激增。另外,它们需要把设备放置在特定的角度并且接近物体,才能进行相应的信息处理。这便把冲突引入了这个过程当中。

  据威尔逊介绍,InfraStructs消除了这些要求,因为信息已经在生产过程中通过编码标记嵌入到物体之中。因此,物体之间的交互并不依赖于外部设备或者附加物。

  尽管存在诸多缺点,但RFID和QR码仍可以附加到现有物体上。在由多个产品和系统构成的世界里,这种方法有它的好处。但是,InfraStructs需要用嵌入式标志符对物体加以改造。

  这个问题部分是由于用于构造标志符的内部成像技术——太赫兹技术——尚未普及。其他成像技术都拥有流行的主流应用。例如,多光谱成像技术(Multispectral imaging)拥有一个与太赫兹技术相类似的用况,而且已用于诸多流行的技术应用中,比如用于Kinect来识别动作。同样,毫米波扫描技术被用于机场扫描仪(是的,就是美国运输安全管理局使用的那种臭名昭著的全身扫描仪)。相比之下,太赫兹技术还没有发现一个重要的流行应用。

  然而,威尔逊及其团队已经勾勒出他们这项技术为3D打印服务公司——比如Shapeways和iMaterialise——提供的一个不错的潜在应用。他们可以利用InfraStructs来简化操作,并且提高他们的流程效率。例如,这些公司目前的流程涉及到制造数十种3D打印物体,这些物体随后需要人工分拣。如果把发件人的信息和地址嵌入到物体内,就可以让这个分拣过程简化,甚至实现自动化。据威尔逊介绍,有两种方法可以做到这一点。例如,用户可以在设计过程本身加入这些信息,其途径是利用一个简单的“另存为”功能,把它们的信息和一个唯一标志符加入到物体中。

  另外, 3D打印服务公司可以在进一步加工物体的过程中加入唯一标志符。


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