Sulaman 3D Bertemu AI:Sensor Sentuh Kain untuk Kontrol Perangkat Cerdas
Universitas Negeri Carolina Utara, Raleigh, NC
Sensornya terbuat dari benang yang terdiri dari dua bahan triboelektrik, satu bermuatan listrik positif dan satu lagi bermuatan negatif, yang diintegrasikan ke dalam kain tekstil konvensional menggunakan mesin bordir. (Gambar:NCSU)
Sebuah studi baru dari NC State University menggabungkan teknik bordir tiga dimensi dengan pembelajaran mesin untuk menciptakan sensor berbasis kain yang dapat mengontrol perangkat elektronik melalui sentuhan.
Ketika bidang perangkat elektronik yang dapat dipakai semakin diminati dan fungsi-fungsi baru ditambahkan pada pakaian, sensor atau “tombol” berbasis bordir yang mampu mengendalikan fungsi-fungsi tersebut menjadi semakin penting. Diintegrasikan ke dalam bahan pakaian, sensor ini dapat mengaktifkan dan mengontrol perangkat elektronik seperti aplikasi seluler sepenuhnya dengan sentuhan.
Perangkat ini terdiri dari dua bagian:sensor tekanan yang dibordir itu sendiri dan mikrochip yang memproses dan mendistribusikan data yang dikumpulkan oleh sensor tersebut. Sensornya bersifat triboelektrik, artinya sensor ini memberi daya pada dirinya sendiri menggunakan muatan listrik yang dihasilkan dari gesekan antara beberapa lapisannya. Terbuat dari benang yang terdiri dari dua bahan triboelektrik, satu bermuatan listrik positif dan satu lagi bermuatan negatif, yang diintegrasikan ke dalam kain tekstil konvensional menggunakan mesin bordir.
Rong Yin, penulis studi tersebut, mengatakan bahwa struktur tiga dimensi sensor penting untuk dilakukan dengan benar.
"Karena sensor tekanannya triboelektrik, maka harus ada dua lapisan yang ada celah di antara keduanya. Celah itu salah satu bagian yang sulit dalam pengerjaannya, karena kita menggunakan bordir yang biasanya dua dimensi. Itu teknik mendekorasi kain," ujarnya. "Membuat struktur tiga dimensi seperti itu merupakan suatu tantangan. Dengan menggunakan spacer, kami dapat mengontrol celah antara dua lapisan sehingga memungkinkan kami mengontrol keluaran sensor."
Data dari sensor tekanan kemudian dikirim ke microchip, yang bertanggung jawab untuk mengubah masukan mentah tersebut menjadi instruksi khusus untuk setiap perangkat yang terhubung. Algoritme pembelajaran mesin adalah kunci untuk memastikan hal ini berjalan lancar, kata Yin. Perangkat harus dapat membedakan antara gerakan yang ditetapkan untuk fungsi berbeda, serta mengabaikan masukan tidak disengaja yang mungkin berasal dari gerakan normal kain.
“Terkadang data yang diperoleh sensor tidak terlalu akurat, dan ini bisa terjadi karena berbagai alasan,” kata Yin. “Terkadang data dipengaruhi oleh faktor lingkungan seperti suhu atau kelembapan, atau sensor tidak sengaja menyentuh sesuatu. Dengan menggunakan pembelajaran mesin, kami dapat melatih perangkat untuk mengenali hal-hal semacam itu.
“Machine learning juga memungkinkan perangkat yang sangat kecil ini melakukan banyak tugas berbeda, karena perangkat ini dapat mengenali berbagai jenis masukan.”
Para peneliti mendemonstrasikan pengenalan masukan ini dengan mengembangkan aplikasi seluler pemutar musik sederhana yang terhubung ke sensor melalui Bluetooth. Mereka merancang enam fungsi untuk aplikasi:putar/jeda, lagu berikutnya, lagu terakhir, naikkan volume, turunkan volume, dan bisu, masing-masing dikontrol oleh gerakan berbeda pada sensor. Peneliti dapat menggunakan perangkat tersebut untuk beberapa fungsi lainnya, termasuk mengatur dan memasukkan kata sandi serta mengontrol video game.
Idenya masih dalam tahap awal, kata Yin, karena teknologi bordir yang ada tidak mampu dengan mudah menangani jenis bahan yang digunakan dalam pembuatan sensor tersebut. Namun, sensor baru ini mewakili bagian lain dari teka-teki perangkat elektronik wearable yang sedang berkembang, yang pasti akan terus menarik minat dalam waktu dekat.
Untuk informasi lebih lanjut, hubungi Joey Pitchford di Alamat email ini dilindungi dari robot spam. Anda perlu mengaktifkan JavaScript untuk melihatnya.; 919-602-3270.
