لصقات ذكية للتحكم بالأغراض العادية عن طريق اللمس.

تُعَدُّ فكرة لصقة غير مُكلِّفة قادرة على تحويل أيّ جهاز إلى جهاز ذكي ليست بفكرةٍ جديدة، ولكن معظم اللصقات الذكية الرخيصة التي تفتقر إلى البطاريات أو الإلكترونيات المعقدة يُمكنها أداء وظائف بسيطة فقط؛ مثل تخزين المعلومات التَّعريفية الخاصَّة بأحد الأجهزة ومشاركتها، وتُتِيح تقنية "LiveTag" الجديدة أوامر تَحكُّم تفاعلية أو لوحات مفاتيح يُمكن أن تلتصق بالأشياء أو الجُدران أو حتَّى الملابس، وتَسمَح للأشخاص بتشغيل مُشغِّلات الموسيقى عن بُعد أو التذكير بإضافة الماء استنادًا إلى كمية السائل المُتبقِّي في زجاجة الماء.

طوَّر الدكتور تشانغ وزملاؤه في جامعة ويسكونسن ماديسون تقنية "LiveTag" بعد التفكير في طرائق دمج الأشياء العادية بسهولةٍ في إنترنت الأشياء، وذلك دون إضافة أجهزة وبطاريات باهظة الثمن؛ إذ إنَّ الأنموذج الأوَّلِي وتصاميمه مشروحةٌ شرحًا تفصيليًّا ضمن الدراسة المرجِعية المُرفَقة في المقال، وتبدو تقنية "LiveTag" بسيطةً بساطةً خادعة؛ إذ تُطبَع رقائق النحاس على موادَّ تُشبِه الورق خفيفة الوزن دون أيّة بطاريات أو مكونات إلكترونية مُنفصلة، ويكمن المفتاح لهذه التقنية في أنماط رقائق النحاس الهندسية المُصمَّمَة من أجل امتصاص إشارات Wi-Fi بتردداتٍ مُحدَّدة على الرغم من عكس اللصقات إشارات 2.4/5 GHz من أجهزة إرسال Wi-Fi القريبة. ثُمَّ إنَّ امتصاص الإشارة الانتقائي لكلِّ نمطٍ في وسط الانعكاس الكُلِّي لبقية الترددات؛ يَخلُق شِقًّا تردُّديًّا "Notch" عند تردُّد مُعيَّن في الطيف يمكن اكتشافه بواسطة مُستقبَلات جهاز Wi-Fi. وباستخدام هذه الشقوق الترددية المتعدِّدة "Notches" الموجودة في الَّلصقة الواحدة؛ يتشكَّل توقيع طيف ترددي يُميِّزُها بين اللصقات الأخرى. وبعد إنشاء هذه العتبات لكلِّ "LiveTag"؛ ستؤدي لمسةُ الشخص على نقاطٍ مختلفة من العلامة إلى تغيير الشكل الخاص بالطَّيف التَّردُّدي العام للعلامة الفردية، ويمكن الكشفُ عن مثل هذا التغيير المُعتمَد على الَّلمس وتفسيره على أنه ضغطُ زِرٍ مُحدَّد أو مَدخَلات تحكم؛ مثل الضَّغط على زر البدء/الإيقاف المؤقت على وحدة تحكم الموسيقا أو باستخدام شريط مُنزلِق من أجل التحكم في مستوى الصوت، ويكون ذلك بواسطة برامج أو تطبيقات مُخصَّصَة تعمل على أجهزة الـ Wi-Fi المراد التحكم بها.

لم يكُن تحديد التصميم الصحيح في أنماط رقائق النحاس المطبوعة مُهمَّة سهلة، ممَّا اضطر تشانغ وزملاؤه إلى تجرِبة العديد من التوليفات المختلفة من الأشكال والأحجام والمواد الخاصة بـ LiveTags، وتشغيل كلّ تلك التوليفات عن طريق مُحاكاة الكمبيوتر، وإضافة إلى ذلك؛ اضطر الباحثون إلى تِقنِيات جديدةٍ تعمل مع أجهزة Wi-Fi من أجل الكشف عن الشقِّ التردُّديّ "Notch" في طيف Wi-Fi المُنعكِس، كان هذا ضروريًا؛ لأنه قد يكون من الصعب تمييز الإشارة المُنعكِسَة من LiveTag من جميع انعكاسات إشارة Wi-Fi الأخرى القادمة من الجدران والأشياء، إضافةً إلى الأشخاص الذين يتجولون في الغرفة. ومن أجل إظهار إمكانيات LiveTag؛ أظهر تشانغ وزملاؤه كيف يمكن لمس الأزرار وشريط الصوت على بطاقة وِحدة؛ لكي يتحكم في موسيقى تشغيل جهاز استقبال Wi-Fi عن بُعد، وهو عرض تجريبي يُوضِّح إمكانية استخدام التقنية مستقبلاً على جهاز تشغيل موسيقي أو مُكبِّر ذكي، ثُمَّ إنَّهم وضعوا LiveTag مخصصة على زجاجةٍ بلاستيكيةٍ عادية، وأظهروا كيف يُمكن للعلامة أن تكتشف مستويات الماء داخل الزجاجة عن طريق التَّفاعُل المتجاوب مع اللمس، إذ يمكن إقران هذه التقنية مع تطبيق الهاتف الذكي من أجل تزويد المتسابقين أو راكبي الدراجات بتنبيهات دورية لكي يتمكنوا من شرب الماء وتجنب الجفاف. وعلى الرغم من أنها تقنية واعدة؛ فإنَّ مفهوم LiveTag لديه بعض القيود الخطيرة، إذ تعمل اللصقات الذكية فقط ضمن نطاق بثلاثة أقدام (0.91 م) من أجهزة Wi-Fi؛ ممَّا يُقيِّد للغاية التطبيقات العملية الممكنة من أجل التقنية، ويعتقد تشانغ أن الفريق يمكنه تعزيز نطاق LiveTag باستخدام هوائيات أكثر في الإرسال أو بإضافة مزيدٍ من الأنماط المُتكرِّرة على العلامات من أجل تحسين الرؤية للشق الترددي "Notch" في طيف Wi-Fi، ويتمثَّل تحدٍ آخر في أن طيف Wi-Fi بتردد 2.4 GHz له نطاق تردُّدي محدود، لا يمكن أن يستوعب سوى عدد محدود من الشقوق الترددية "Notches"؛ لأن كلَّ شقٍّ تردديّ يستهلك قدرًا معينًا من النطاق الترددي ضمن مجال الطيف، وهذا يعني أنَّ نماذج LiveTag الحالية لا يمكن أن تحتوي إلَّا على 5 إلى 9 شقوق ترددية تُمثِّل "نقاط اللمس" المختلفة في عناصر التحكم، وعلى الرغم من ذلك؛ فإنَّ النسخة المبكرة من LiveTag قد جذبت الاهتمام من جانب الشركات الصناعية والباحثين الذين يقترحون جميعهم تطبيقاتٍ مختلفة؛ إذ يقول تشانغ: "لقد تواصل أشخاص في مجال الرعاية الصحية مع مجموعتي، وهم يمتلكون أفكار عن استخدام مثل هذه اللصقات الذكية من أجل مراقبة الأنشطة اليومية وتفاعلات كبار السن بناءً على الأبواب التي يفتحونها أو الأشياء التي يلتقطونها"، ويقول أيضًا: "يبدو هذا الأمر وكأنَّه حلٌ جذَّابٌ تمامًا؛ إذ إنَّه غير تطفُّلي ولا يتطلَّب تغيير البطارية ولا ينتهك الخصوصية".

المصدر: 

هنا 

الدراسات المرجعية: 

هنا