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(使用ID-Match系統,機器人可以主持由5個人類參加的互動問答游戲)
一份研究論文的作者描述了一個名為ID-Match的原型系統,該系統使用UHF RFID技術促進人機之間的“自然交互”。該小組發現,通過實驗室研究和測試,該混合計算機視覺和RFID解決方案可以讓自動化機器人快速識別及定位人員,從而創建一個自然和個性化的相互作用。
研究報告描述的另一個項目RapID使用無源RFID技術創建一個便宜,無線傳感游戲設備。第三個項目名為PaperID,則討論了跟蹤人員移動方法或標簽標記的紙,并使用一個特殊筆進行記錄或標記。第四個項目EM-ID則側重于研究不同電子設備發出的電磁波的不同模式,同時探索電磁波如何用于識別每個電子設備,如智能手機,筆記本店內或Hasbro Lightsaber玩具,這樣便無需使用RFID標簽或條形碼。相反,研究人員通過不同電子設備發出的不同電磁波來對設備進行識別。
Disney Research擁有3個實驗室,分別位于洛杉磯,匹茲堡和蘇黎世,該部門擁有230名主要研究人員及60名工作人員及博士后學生。這4個RFID項目是公司匹茲堡實驗室及麻省理工大學,華盛頓大學及卡耐基梅隆大學科學家合作的結果。
使用ID-Match,該集團開發了一個使用RFID及計算視覺技術的混合系統,讓機器人識別人員位置并識別人群中的個人。該系統使用了一個稱為反向合成孔徑的技術來識別標簽佩戴者的移動路徑,并將人員物理移動數據及3D深度相機測量的數據進行結合。這可以讓機器人擁有一個功能:識別人員。
該公司使用了各種現有的無源EPC Gen2 RFID標簽,Impinj Speedway Revolution RFID讀取器,安裝在機器人后面的Impinj遠場讀取器天線。該系統使用了微軟Kinect 3D深度相機判斷相機前有多少人,人員信息。公司還使用了RFID技術確定每個人的身份,并根據讀取器讀取的RSSI值來確認人員位置。
(帶有RFID技術的書使用PaperID系統,當書打開時或內容為不同動物時會觸發不同聲音效果。)
這些數據會傳輸到Disney Research科學家開發的軟件中,從而識別人員信息及其位置。
這樣,機器人便可識別并問候人員。每個人員還需佩戴內置RFID標簽的徽章,徽章ID綁定人員姓名等信息。當一群人接近機器人時,機器人可使用UHF讀取器識別出人員姓名,Kinect視覺系統可識別出人員數目及其位置。然后,該系統可將Kinect讀取到的數據,標簽低層通信信道參數以及RFID讀取器讀取到的相關數據(RSSI,RF相位和反向合成孔徑路徑和讀取速率)發送到服務器上,從而實現問候功能。
此次機器人主持互動問答測試中,人員識別正確率達到了94%。
此外,研究人員還在40人進出的辦公室環境中測試了ID-Match系統,該系統使用了Kinect以及RFID讀取器。16名參與者攜帶綁定信息的RFID標簽進出辦公室,一天共進出302次。其中129次攜帶了RFID標簽,該系統識別成功率達到了94.5%。
測試發現,ID-Match系統可快速、精確的識別虛擬出入口人員進出方向。此外,該系統還支持高精度計數。
(RapID可助力進行井字棋游戲)
RapID使用EPC Gen 2無源UHF RFID標簽進行那些此前需要電池供電的轉發器的應用場景。使用RapID,研究人員開發了一種可減少檢測等待時間及標簽交互的新方法。這種方法可以使用基于信號電平信息的預測模型,可用于跟蹤游戲人物及其他可移動的物品。例如,研究人員將EPC Gen 2無源UHF RFID標簽附著在井字棋旗子上。為創建一個基于RFID的快速井字棋游戲板,研究人員使用了一個可放置RFID標簽膠合板激光切割棋盤。RFID棋子放置在棋盤上時,標簽信號會被棋盤背面覆蓋的金屬箔阻斷。這樣系統便可在游戲中識別每個棋子的位置。
RapID和Disney Research之前的一個ID-Sense項目類似。ID-Sense項目的目標是開發一個家庭或門店內識別人及物品之間交互的系統,從而判斷該區域發生的事情,如門店正試穿某夾克,或誰在廚房里倒了麥片。作為該項目的一部分,研究人員在玩具,各種家用物品上附著了UHF標簽,監控標簽及讀取器之間的低層通信參數(RSSI,RF相位,讀取速率以及多普勒頻移)。這可幫助它們判斷標簽是否移動或有互動操作。
使用ID-Sense,RFID技術可以跟蹤人員活動,如煮早餐,喝牛奶,戴眼鏡,讀書或開關電視。測試期間,研究小組在碗,谷類容器和牛奶盒上附著了標簽。該系統不僅可以識別標簽移動時間,還可識別標簽被觸摸及覆蓋時間。通過在天花板放置了讀取器,該團隊可以識別物品移動,如舉起茶杯或放回桌面上。
這樣,該系統可以判斷人和物之間的交互,了解人員的活動,同時還可以使用RFID標簽標記的玩具等物品進行交互。研究人員使用了一個穿戴RFID領子的毛絨玩具獅子,可傳輸信息到內置RFID讀取器的游戲控制器上。當孩子移動玩具時,讀取器可檢測到該動作。如果讀取器檢測到標簽刷卡動作,ID-Sense系統可以確認孩子觸摸獅子,屏幕上便會顯示出獅子的回應。搖玩具獅子時,屏幕會顯示獅子跳舞。ID-Sense還可用于店內識別消費者試穿動作。為了模擬一個零售商店的環境,5個參與者在兩個架子上試穿了20件標簽標記的衣服。該系統的RFID讀取器可讀取到每個物品移動并確認該物品有無被試穿。
(ID-Sense還可用于店內識別消費者試穿動作)
對于PaperID項目,迪斯尼員工和華盛頓大學及卡內基梅隆大學科學家聯合創建了一個可記錄RFID紙問題答復的方法。
該標簽內含銀納米顆粒,所用的筆為導電油墨筆。系統可檢測到標簽上的移動,如覆蓋,觸摸,滑動,轉動(如旋鈕)和滑動。因此,RFID立體書在RFID讀取器附近時,系統會判斷出發生的動作并在電腦上顯示相關視頻及音頻。該方案還可用于控制無線燈光開關等動作。
Disney稱,這些方案比以往的人物交互方案都要便宜,傳統系統需要電池,經常需要使用電路板。