一种新型“智能织物”无需任何板载电子设备或传感器即可存储数据。
这种织物可用于服装和配饰,储存打开公寓门的密码,或储存身份信息,帮助你通过办公室的前门。
“这是一种完全不含电子元件的设计,这意味着你可以熨烫智能织物,也可以把它放进洗衣机和烘干机,”该研究新论文的资深作者、华盛顿大学保罗·G·艾伦计算机科学与工程学院副教授夏姆·戈拉卡塔(Shyam Gollakota)说。一篇新论文,介绍了这项研究;戈拉卡塔还是华盛顿大学保罗·G·艾伦计算机科学与工程学院的副教授。
戈拉卡塔说:“你可以把这种织物想成硬盘——你实际上是在自己穿着的衣服上存储数据。”
如今,许多制造商将导电线——能够传导电流的刺绣线——与其他类型的电子元件结合起来,制作出会发光或能通信的服装、毛绒玩具或配饰。
但研究人员发现,这种现成的导电线也具有磁性,可加以操控,用来存储数字数据,或字母、数字等视觉信息。磁力计可以读取这些数据。这种廉价仪器能够测量磁场的方向和强度,并内置于大多数智能手机中。
戈拉卡塔说:“我们使用的是智能手机上已有、几乎不耗电的东西,因此读取这类数据的成本微乎其微。”
在一个示例中,研究人员将电子门锁的密码存储在一块导电织物上,并把它缝在衬衫袖口上。他们在一组磁力计前挥动袖口,便打开了门。
搭配配饰
研究人员还制作了领带、腰带、项链和腕带等时尚配饰,并通过用智能手机划过这些配饰来解码数据。
他们使用普通缝纫机,以现成的导电线在织物上刺绣;这些导电线的磁极最初排列随机。研究人员用磁铁摩擦织物,使磁极在物理上沿正向或负向排列,分别对应数字数据中的1和0。
和酒店房卡一样,磁信号强度在一周内会减弱约30%,不过这种织物可以多次重新磁化和重新编程。在其他压力测试中,即使经过机洗、烘干以及最高华氏320度的熨烫,织物补片仍保留了数据。
相比之下,如今许多智能服装仍需要板载电子设备或传感器才能工作。如果淋了雨,或忘记在把衣服放进洗衣机前拆下这些电子设备,就可能带来麻烦,这也可能成为其他可穿戴技术设计广泛应用的一道障碍。
智能手套
研究团队还演示了如何利用磁化织物,在智能手机放在口袋里时与之互动。研究人员制作了一副手套,将导电织物缝在指尖,用手势操控智能手机。每种手势都会产生不同的磁信号,从而触发暂停或播放音乐等特定操作。
主要作者、博士生贾斯汀·陈(Justin Chan)说:“借助这套系统,我们可以轻松地与智能设备互动,不必总是把它从口袋里拿出来。”
在研究团队的测试中,手机能够识别六种手势——向左轻弹、向右轻弹、向上滑动、向下滑动、点击和返回点击——准确率达到90%。
研究人员未来将致力于开发定制纺织品,使其能够产生更强的磁场并存储更高密度的数据。
这项研究由美国国家科学基金会、阿尔弗雷德·P·斯隆基金会和谷歌资助。
研究人员于10月25日在计算机协会用户界面软件与技术研讨会(UIST 2017)上报告了研究结果。


