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Disney Research探索RFID在机器人、玩具上的使用方法


作者:特邀记者 林俊奇 来源:RFID世界网 2016-06-06 08:43:47 填写您的邮件地址,订阅我们的精彩内容:

摘要:Disney Research近日发布了一些列描述RFID等相关技术新用途的学术论文。这些项目未来将可以帮助公司跟踪人和物之间的互动,并创建出可识别人员的机器人。

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  Disney Research近日发布了一些列描述RFID等相关技术新用途的学术论文。这些项目未来将可以帮助公司跟踪人和物之间的互动,并创建出可识别人员的机器人。

Disney Research探索RFID在机器人、玩具上的使用方法

(使用ID-Match系统,机器人可以主持由5个人类参加的互动问答游戏)

  一份研究论文的作者描述了一个名为ID-Match的原型系统,该系统使用UHF RFID技术促进人机之间的“自然交互”。该小组发现,通过实验室研究和测试,该混合计算机视觉和RFID解决方案可以让自动化机器人快速识别及定位人员,从而创建一个自然和个性化的相互作用。

  研究报告描述的另一个项目RapID使用无源RFID技术创建一个便宜,无线传感游戏设备。第三个项目名为PaperID,则讨论了跟踪人员移动方法或标签标记的纸,并使用一个特殊笔进行记录或标记。第四个项目EM-ID则侧重于研究不同电子设备发出的电磁波的不同模式,同时探索电磁波如何用于识别每个电子设备,如智能手机,笔记本店内或Hasbro Lightsaber玩具,这样便无需使用RFID标签或条形码。相反,研究人员通过不同电子设备发出的不同电磁波来对设备进行识别。

  Disney Research拥有3个实验室,分别位于洛杉矶,匹兹堡和苏黎世,该部门拥有230名主要研究人员及60名工作人员及博士后学生。这4个RFID项目是公司匹兹堡实验室及麻省理工大学,华盛顿大学及卡耐基梅隆大学科学家合作的结果。

  使用ID-Match,该集团开发了一个使用RFID及计算视觉技术的混合系统,让机器人识别人员位置并识别人群中的个人。该系统使用了一个称为反向合成孔径的技术来识别标签佩戴者的移动路径,并将人员物理移动数据及3D深度相机测量的数据进行结合。这可以让机器人拥有一个功能:识别人员。

  该公司使用了各种现有的无源EPC Gen2 RFID标签,Impinj Speedway Revolution RFID读取器,安装在机器人后面的Impinj远场读取器天线。该系统使用了微软Kinect 3D深度相机判断相机前有多少人,人员信息。公司还使用了RFID技术确定每个人的身份,并根据读取器读取的RSSI值来确认人员位置。

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(带有RFID技术的书使用PaperID系统,当书打开时或内容为不同动物时会触发不同声音效果。)

  这些数据会传输到Disney Research科学家开发的软件中,从而识别人员信息及其位置。

  这样,机器人便可识别并问候人员。每个人员还需佩戴内置RFID标签的徽章,徽章ID绑定人员姓名等信息。当一群人接近机器人时,机器人可使用UHF读取器识别出人员姓名,Kinect视觉系统可识别出人员数目及其位置。然后,该系统可将Kinect读取到的数据,标签低层通信信道参数以及RFID读取器读取到的相关数据(RSSI,RF相位和反向合成孔径路径和读取速率)发送到服务器上,从而实现问候功能。

  此次机器人主持互动问答测试中,人员识别正确率达到了94%。

  此外,研究人员还在40人进出的办公室环境中测试了ID-Match系统,该系统使用了Kinect以及RFID读取器。16名参与者携带绑定信息的RFID标签进出办公室,一天共进出302次。其中129次携带了RFID标签,该系统识别成功率达到了94.5%。

  测试发现,ID-Match系统可快速、精确的识别虚拟出入口人员进出方向。此外,该系统还支持高精度计数。

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(RapID可助力进行井字棋游戏)

  RapID使用EPC Gen 2无源UHF RFID标签进行那些此前需要电池供电的转发器的应用场景。使用RapID,研究人员开发了一种可减少检测等待时间及标签交互的新方法。这种方法可以使用基于信号电平信息的预测模型,可用于跟踪游戏人物及其他可移动的物品。例如,研究人员将EPC Gen 2无源UHF RFID标签附着在井字棋旗子上。为创建一个基于RFID的快速井字棋游戏板,研究人员使用了一个可放置RFID标签胶合板激光切割棋盘。RFID棋子放置在棋盘上时,标签信号会被棋盘背面覆盖的金属箔阻断。这样系统便可在游戏中识别每个棋子的位置。

  RapID和Disney Research之前的一个ID-Sense项目类似。ID-Sense项目的目标是开发一个家庭或门店内识别人及物品之间交互的系统,从而判断该区域发生的事情,如门店正试穿某夹克,或谁在厨房里倒了麦片。作为该项目的一部分,研究人员在玩具,各种家用物品上附着了UHF标签,监控标签及读取器之间的低层通信参数(RSSI,RF相位,读取速率以及多普勒频移)。这可帮助它们判断标签是否移动或有互动操作。

  使用ID-Sense,RFID技术可以跟踪人员活动,如煮早餐,喝牛奶,戴眼镜,读书或开关电视。测试期间,研究小组在碗,谷类容器和牛奶盒上附着了标签。该系统不仅可以识别标签移动时间,还可识别标签被触摸及覆盖时间。通过在天花板放置了读取器,该团队可以识别物品移动,如举起茶杯或放回桌面上。

  这样,该系统可以判断人和物之间的交互,了解人员的活动,同时还可以使用RFID标签标记的玩具等物品进行交互。研究人员使用了一个穿戴RFID领子的毛绒玩具狮子,可传输信息到内置RFID读取器的游戏控制器上。当孩子移动玩具时,读取器可检测到该动作。如果读取器检测到标签刷卡动作,ID-Sense系统可以确认孩子触摸狮子,屏幕上便会显示出狮子的回应。摇玩具狮子时,屏幕会显示狮子跳舞。ID-Sense还可用于店内识别消费者试穿动作。为了模拟一个零售商店的环境,5个参与者在两个架子上试穿了20件标签标记的衣服。该系统的RFID读取器可读取到每个物品移动并确认该物品有无被试穿。

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(ID-Sense还可用于店内识别消费者试穿动作)

  对于PaperID项目,迪斯尼员工和华盛顿大学及卡内基梅隆大学科学家联合创建了一个可记录RFID纸问题答复的方法。

  该标签内含银纳米颗粒,所用的笔为导电油墨笔。系统可检测到标签上的移动,如覆盖,触摸,滑动,转动(如旋钮)和滑动。因此,RFID立体书在RFID读取器附近时,系统会判断出发生的动作并在电脑上显示相关视频及音频。该方案还可用于控制无线灯光开关等动作。

  Disney称,这些方案比以往的人物交互方案都要便宜,传统系统需要电池,经常需要使用电路板。

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