보이지 않는 기계

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온라인으로 음악을 다운로드하면 노래 이름, 장르, 해당 트랙의 주요 아티스트, 작곡가 및 프로듀서를 알려줄 수 있는 디지털 파일에 포함된 관련 정보를 얻을 수 있습니다. 마찬가지로, 디지털 사진을 다운로드하면 사진을 찍은 시간, 날짜, 장소 등의 정보를 얻을 수 있습니다. 이로 인해 Mustafa Doga Dogan은 엔지니어가 물리적 객체에 대해 유사한 작업을 수행할 수 있는지 궁금해했습니다. "그러면 우리는 상점이나 박물관, 도서관을 돌아다니면서 더 빠르고 확실하게 정보를 얻을 수 있습니다."라고 그는 생각했습니다.

MIT 전기공학 및 컴퓨터공학과의 4학년 박사과정 학생인 Dogan에게는 처음에 이 아이디어가 다소 추상적이었습니다. 하지만 2020년 후반에 육안으로 인지할 수 없는 전자기 스펙트럼의 적외선(IR) 범위를 활용하는 카메라가 탑재된 새로운 스마트폰 모델에 대한 이야기를 듣게 되면서 그의 생각은 확고해졌습니다. 게다가 IR 광선은 가시광선에 불투명한 특정 물질을 투과해 볼 수 있는 독특한 능력을 가지고 있습니다. Dogan은 이 기능이 특히 유용할 수 있다는 생각이 들었습니다.

그 후 그가 MIT 컴퓨터 과학 및 인공 지능 연구소(CSAIL)의 동료 및 Facebook의 연구 과학자와 협력하면서 생각해낸 개념은 InfraredTags입니다. 제거되거나 분리되거나 시간이 지남에 따라 읽을 수 없게 될 수 있는 제품에 부착된 표준 바코드 대신, 이러한 태그는 눈에 띄지 않으며(눈에 보이지 않기 때문에) 제품 내에 내장되어 있기 때문에 내구성이 훨씬 더 뛰어납니다. 표준 3D 프린터로 제작된 물체의 내부.

작년에 Dogan은 IR 빛이 통과할 수 있는 적합한 다양한 플라스틱을 찾으려고 몇 달을 보냈습니다. 3D 프린터용으로 특별히 설계된 필라멘트 스풀 형태로 제공되어야 합니다. 광범위한 검색 끝에 그는 유망해 보이는 작은 독일 회사가 만든 맞춤형 플라스틱 필라멘트를 발견했습니다. 그런 다음 그는 MIT 재료 과학 연구소의 분광 광도계를 사용하여 샘플을 분석했는데, 샘플이 가시광선에는 불투명하지만 IR 광선에는 투명 또는 반투명하다는 사실을 발견했습니다. 바로 그가 찾고 있던 특성이었습니다.

다음 단계는 프린터에서 태그를 만드는 기술을 실험하는 것이었습니다. 한 가지 옵션은 플라스틱 층에 작은 공극(0과 1에 대한 프록시)을 조각하여 코드를 생성하는 것이었습니다. 사용 가능한 프린터가 이를 처리할 수 있다고 가정할 때 또 다른 옵션은 두 종류의 플라스틱을 사용하는 것입니다. 하나는 IR 광선을 전송하고 다른 하나는 코드가 새겨져 있어 불투명합니다. 가능한 경우 이중 재료 접근 방식을 사용하는 것이 좋습니다. 그 이유는 더 선명한 대비를 제공하여 IR 카메라로 더 쉽게 읽을 수 있기 때문입니다.

태그 자체는 선형, 1차원 형식으로 정보를 표시하는 친숙한 바코드로 구성될 수 있습니다. 정사각형 QR 코드(예를 들어 반품 라벨에 일반적으로 사용됨) 및 소위 ArUco(기준) 마커와 같은 2차원 옵션은 잠재적으로 동일한 영역에 더 많은 정보를 담을 수 있습니다. MIT 팀은 태그의 모양과 특정 개체 내에서 태그가 표시되어야 하는 위치를 정확하게 지정하는 소프트웨어 "사용자 인터페이스"를 개발했습니다. 실제로 동일한 개체 전체에 여러 개의 태그를 배치할 수 있으므로 특정 각도에서 시야가 가려지는 경우 정보에 쉽게 접근할 수 있습니다.

"InfraredTags는 객체에 정보를 삽입하는 매우 영리하고 유용하며 접근하기 쉬운 접근 방식입니다."라고 온타리오주 토론토에 있는 Autodesk 기술 센터의 수석 연구 과학자인 Fraser Anderson은 말합니다. "표준 카메라를 어떤 물체에나 갖다 대면 해당 물체에 대한 정보(제조 장소, 사용된 재료, 수리 지침 등)를 얻을 수 있고, 검색할 필요도 없는 미래를 쉽게 상상할 수 있습니다. 바코드요."