3D打印对象不用电子设备连接到wifi

想象一下，当你在肥皂上跑得很低时，一瓶洗衣粉能感觉到——然后自动连接到互联网上，以便订购更多的洗衣粉。

华盛顿大学的研究人员是第一个通过3D打印塑料物体和传感器来实现这一目标的。塑料物体和传感器可以收集有用的数据，并完全与其他wifi连接的设备进行通信。

这个团队正在向公众提供的CAD模型，3D打印爱好者将能够从市售的塑料，可以通过无线方式与其他智能设备通信创建对象。这可能包括一个电池免费滑块控制音乐的音量，一个按钮，自动订单更多的玉米片从亚马逊或水传感器发出报警到您的手机，当它检测到泄漏。

“我们的目标是创造的东西，仅仅是从你的3D打印机在家里可以把有用的信息给其他设备，”共同作者大学电气工程博士生Vikram Iyer说。但最大的挑战是如何只用塑料与WiFi进行无线通信？这是以前没人能做的事。”

该系统是在11月30日提出在计算机器的SIGGRAPH会议和展览在亚洲计算机图形和交互技术的关联。

为了能够与商业WiFi接收器通信的3D打印对象，研究小组采用反向散射技术，允许设备交换信息。在这种情况下，该小组用由弹簧、齿轮、开关和其他可以被三维打印的部件驱动的机械部件取代了通常由电气元件执行的一些功能。

反向散射系统使用天线通过反射无线路由器或其他设备发射的无线电信号来传输数据。嵌入在这些反射模式中的信息可以通过WiFi接收器解码。在这种情况下，天线包含在一个三维印刷对象，由导电印刷长丝，塑料与铜混合。

物理运动-推一个按钮，洗衣液从瓶子里流出，转动一个旋钮，从一个有重量的工具台上卸下一把锤子，在3D打印对象的其他地方触发齿轮和弹簧，使导电开关间歇性地连接或断开与天线的连接，改变其反射状态。

信息- 0和1 -形式的存在或不存在的齿对齿轮进行编码。螺旋弹簧的能量驱动齿轮系统，齿轮的宽度和齿形控制后向散射开关与天线接触的时间，产生反射信号的图案，这些信号可以被无线接收器解码。

例如，当你从潮汐瓶中倒入洗涤剂时，齿轮转动的速度告诉你有多少肥皂流出。三维打印开关和天线之间的互动无线传输数据，”资深作者Shyam Gollakota说，在保罗G.艾伦计算机科学与工程学院副教授。然后接收器可以跟踪你剩下多少洗涤剂，当它低于一定量时，它可以自动向你的Amazon应用程序发送一条信息，以便订购更多；

团队从微波网络与移动系统实验室3D打印几个不同的工具，能够感知和信息发送成功的其他连接设备：风速计，水流量表和表。他们还印制了一种用于跟踪和订购洗衣皂的流量计，以及一个可用于管理库存或测量每一试管中液体量的试管架。

他们还提供了三维打印的WiFi输入部件，如按钮、旋钮和滑块，可以定制与家中其他智能设备进行通信，并能实现“说话对象”的丰富生态系统，可以无缝地感知和与周围环境交互。

使用不同类型的3D打印长丝结合塑料与铁，球队也利用磁性编码信息在无形中静态3D对象-这可以从条码识别范围存货的目的或对象的信息告诉机器人如何与它互动。

“它看起来像是一个普通的3D打印对象，但里面有不可见的信息，可以用你的智能手机阅读，”艾伦学院的博士生兼共同的主要作者Justin Chan说。