Inteligentny pierścionek z czipem RFID - jak powstał?

Komu możemy zawdzięczać inteligentny pierścionek?

Inteligentny pierścionek to dzieło ekipy badawczej z Instytutu Fraunhofera IGCV. Prototyp stworzono w ramach projektu MULTIMATERIAL Center Augsburg, sponsorowanego przez bawarskie Ministerstwo Gospodarki, Rozwoju Regionalnego i Energii. Przedsięwzięcie to obejmuje dziesięć pomniejszych, wśród których jest też projekt KINEMATAM, skupiający się na automatycznej integracji sensorów podczas procesu roztapiania przy użyciu promienia laserowego.

To właśnie owocem tych badań jest inteligentny pierścionek. I to one są tu ważniejsze niż finalny produkt jaki taki. Koncepcja tego typu akcesorium nie jest bowiem czymś nowym. Na rynku można spotkać takie produkty, jak służący do monitorowania snu czy temperatury ciała Oura Ring, umożliwiający płatność zbliżeniową McLear RingPay czy ORII Smart Ring, który można wykorzystać do głosowej kontroli akcesoriów smart home czy odbierania połączeń telefonicznych (przykładając palec do ucha można się poczuć jak Inspektor Gadget).

Gdzie zatem konkretnie miałaby tkwić rewolucja lub przynajmniej coś ważnego z perspektywy technologicznej?

Jak i po co powstał inteligentny pierścionek?

Inteligentny pierścionek przygotowano przy użyciu technologii druku 3D. Znowu – ktoś może powiedzieć, że w 2021 roku wydrukowanie w taki sposób czegokolwiek nie jest już niczym szczególnym. Istotnym i kluczowym dla projektu jest jednak to, że element elektroniczny (czip RFID) został umieszczony podczas samego procesu wytwarzania przedmiotu.

Proces, w którym powstał pierścionek, polega konkretnie na tym, że promień lasera topi metalowy proszek, tworząc warstwa po warstwie pożądany obiekt. W połowie praca zostaje wstrzymana, a ramię robota wkłada do przygotowanego wgłębienia etykietę RFID. Proces topienia znowu rusza, by zamknąć i zabezpieczyć czip. Powstały pierścionek tworzy jednolitą całość, odporną na majstrowanie przy elektronice.

Inne ważne pytanie, na które projekt miał dostarczyć odpowiedzi, dotyczyło przesyłania sygnałów elektromagnetycznych przez metalową powłokę. Badacze użyli częstotliwości 125 KHz, która ma krótszy zasięg (odpowiedni do zastosowań pierścionka z czipem RFID) i na której fale łatwiej przenikają przez metal. Dodatkowo etykieta została umieszczona tak, by musiała przechodzić przez zaledwie milimetr powłoki, a konstrukcja inteligentnego pierścionka uwzględniła ściany, od których sygnał czipa może się odbijać lub być pochłaniany.

Naukowcy musieli zmierzyć się też z kwestią ochrony elektroniki etykiety przed wysoką temperaturą przy procesie wytwarzania pierścionka – przekraczała ona nawet tysiąc stopni Celsjusza.

Gdzie można zastosować testowaną technologię?

Inteligentny pierścionek, którym otworzymy drzwi, zapłacimy w sklepie lub na którym przechowamy informacje o grupie krwi albo nietolerancji na składniki leków, to tylko jeden ze sposobów na wykorzystanie przedstawionej techniki integrowania elektroniki podczas produkcji. Naukowcy badają zastosowanie jej na przykład w kołach zębatych, gdzie umieszczone czujniki informowałyby w czasie rzeczywistym o temperaturach czy powstających uszkodzeniach zębów. Możliwym stałoby się tym samym precyzyjne monitorowanie kół podczas pracy, co obecnie – przez ich dużą prędkość – jest niemożliwe.

Dodatkową zaletą tego typu rozwiązania jest brak konieczności montowania osobnego zasilania czy baterii. Potrzebną energię czujnik pobiera przez nadrukowaną na zewnątrz antenę RFID.

Źródła: Fraunhofer, Wearable