Команда инженеров из Массачусетского технологического института разработала InfraredTags – технологию нанесения на физические объекты невидимых для невооружённого глаза меток, которые могут стать альтернативой повсеместно используемым штрих- и QR-кодам.

Музыкальные и графические файлы, как правило, содержат метаданные, которые описывают их название, тип, жанр, автора, дату и место создания и т. д. Аспирант МТИ Мустафа Дога Доган подумал, что подобные метаданные возможно привязать и к физическим предметам в реальном мире. Сперва эта идея была слишком абстрактной для реализации, однако потом Мустафе на глаза попалась информация о новом смартфоне со встроенной инфракрасной камерой. Аспирант кафедры электротехники и информатики решил воспользоваться способностью инфракрасного света проникать сквозь различные предметы, которые выглядят непрозрачными для невооружённого глаза. Так Мустафа и его коллеги из Лаборатории компьютерных наук и искусственного интеллекта пришли к концепции InfraredTags.

Стикеры со штрих- и QR-кодами содержат важную информацию о различных изделиях. Однако нередко они портят внешний вид предмета, а со временем и вовсе отклеиваются, стираются или становятся нечитаемыми. InfraredTags более долговечны и незаметны по одной простой причине: они располагаются непосредственно в стенке объекта. Для их изготовления необходим стандартный 3D-принтер. Доган провёл несколько месяцев в поисках пластика, который оставался бы непрозрачным для человеческих глаз, но пропускал ИК-лучи, а также был доступен в форме катушки, подходящей для 3D-принтера. Такой пластик нашёлся в ассортименте небольшой немецкой компании.

Далее инженеры экспериментировали с различными способами создания тегов InfraredTags на принтере. Первая методика предусматривала печать сплошного слоя пластика с последующим вырезанием «узора», в котором закодирован набор единиц и нулей. Учёные отдали предпочтение второй методике, которая подразумевает использование двух видов пластика. Штрих- или QR-код формируется на пластике, непрозрачном как для видимого, так и для ИК-излучения. Снаружи его защищает слой пластика, который пропускает только ИК-лучи. Таким образом код остаётся скрытым от глаз человека или техники. По мнению Мустафы, вторая методика позволяет получить более контрастное и чёткое изображение, потому ИК-камере проще его прочитать.

 По задумке разработчиков, InfraredTags могут содержать метаданные в любой форме, в том числе и в виде традиционных штрих- или QR-кодов. Кроме того, на одном объекте можно разместить сразу несколько тегов. К примеру, один тег может отображать информацию о названии, месте и времени производства изделия, другой будет описывать его состав, а третий выдаст инструкцию по эксплуатации и ремонту. Доган и его коллеги создали несколько прототипов со встроенными кодами. Например, кружка с QR-кодом приведёт пользователя к её 3D-модели для печати. Инженеры также напечатали Wi-Fi-роутер, на одной грани которого содержится название сети, а на другой «спрятан» пароль. И наконец, учёные разработали контроллер для видеоигр в форме колеса, полностью лишённого электрических компонентов. На его поверхности нанесены ArUco-маркеры, видимые для недорогой ИК-камеры, подключённой к ноутбуку или ПК. Игроку необходимо поворачивать контроллер по или против часовой стрелки, а камера будет определять положение кода в пространстве и передавать эти данные системе, например, для управления автомобилем в видеоигре.

Мустафа считает, что в будущем InfraredTags и подобные им теги могут стать частью повседневной жизни. К примеру, их можно интегрировать в систему умного дома, чтобы настраивать освещение, громкость музыки или уровень температуры на термостате при помощи телефона. Кроме того, инженеры МТИ видят перспективу использования подобных ИК-тегов для объединения реального мира с миром метавселенной.