INNOVACIÓN
Sistema de etiquetado invisible en objetos impresos en 3D
19/09/2023
Desarrollado por investigadores del MIT, los BrightMarkers son etiquetas fluorescentes invisibles incrustadas en objetos físicos para mejorar el seguimiento del movimiento, la realidad virtual y la detección de objetos
Los códigos QR aparentemente son omnipresentes en la vida cotidiana. Ya sea que vea uno en un cupón en el supermercado, en un folleto en un tablón de anuncios o en la pared de una exhibición de museo, cada código contiene datos incrustados.
Desafortunadamente, los códigos QR en espacios físicos a veces se reemplazan o manipulan para engañarlo y obligarlo a revelar sus datos a partes no deseadas; un conjunto de píxeles aparentemente inofensivo podría conducirlo a enlaces y virus peligrosos.
Investigadores del Laboratorio de Ciencias de la Computación e Inteligencia Artificial (CSAIL) del MIT han desarrollado otra opción potencial: BrightMarker, una etiqueta fluorescente invisible escondida en objetos impresos en 3D, como una pelota, un contenedor, una caja de dispositivos o un equipo. Los investigadores creen que su sistema puede mejorar el seguimiento del movimiento, la realidad virtual y la detección de objetos.
Para crear un BrightMarker, los usuarios pueden descargar el complemento de software del equipo de CSAIL para programas de modelado 3D como Blender. Después de colocar la etiqueta dentro de la geometría de su diseño, pueden exportarla como un archivo STL para impresión 3D. Con filamentos fluorescentes insertados en la impresora, los usuarios pueden fabricar un objeto con una etiqueta oculta, muy parecida a un código QR invisible. Los usuarios deberán incrustar sus marcadores en un objeto antes de fabricarlo, lo que significa que las etiquetas no se pueden agregar a elementos existentes.
Los materiales fluorescentes permiten que cada etiqueta emita luz en una longitud de onda específica del infrarrojo cercano, lo que los hace visibles con alto contraste en cámaras infrarrojas. Los investigadores diseñaron dos configuraciones de hardware acoplables capaces de detectar BrightMarkers: una para teléfonos inteligentes y otra para auriculares de realidad aumentada (AR) y realidad virtual (VR). Ambos tienen la capacidad de ver y escanear los marcadores, que se asemejan a códigos QR que brillan en la oscuridad. Los objetos circundantes podrían ocultarse de la vista utilizando un filtro de paso largo, otra pieza acoplable que sólo detectaría la fluorescencia.
Los BrightMarkers son imperceptibles a simple vista y discretos, lo que significa que no alteran la forma, apariencia o función de un objeto. Esto los hace a prueba de manipulaciones y al mismo tiempo integran metadatos sin problemas en el mundo físico. Al agregar una capa de conectividad entre datos y objetos físicos, los usuarios tendrían acceso a una experiencia más interactiva con el mundo que los rodea.
“En el mundo actual en rápida evolución, donde las líneas entre los entornos reales y digitales continúan difuminándose, existe una demanda cada vez mayor de soluciones sólidas que conecten perfectamente los objetos físicos con sus contrapartes digitales”, dice Mustafa Doğa, del Departamento de Ingeniería Eléctrica y Candidato a doctorado en Ciencias de la Computación. “Los BrightMarkers sirven como puerta de entrada a 'metadatos ubicuos' en el ámbito físico. Este término se refiere al concepto de incrustar metadatos (información descriptiva sobre la identidad, el origen, la función y más del objeto) directamente en elementos físicos, similar a una firma digital invisible que acompaña a cada producto”.
BrightMarkers en acción
Su sistema se ha mostrado prometedor en entornos de realidad virtual. Por ejemplo, un sable de luz de juguete con un BrightMarker incorporado podría usarse como herramienta en el juego para atravesar un entorno virtual, utilizando la pieza de hardware de detección de etiquetas. Esta herramienta podría habilitar otros objetos del juego para una experiencia de realidad virtual más inmersiva.
“En un futuro dominado por el paradigma AR y VR, el reconocimiento, seguimiento y trazabilidad de objetos es crucial para conectar los mundos físico y digital: BrightMarker es sólo el comienzo”, dice el investigador del MIT CSAIL, Raúl García-Martín, que está realizando su Doctorado por la Universidad Carlos III de Madrid. “El seguimiento perfecto de BrightMarker marca el inicio de este emocionante viaje hacia un futuro impulsado por la tecnología”.
En cuanto al seguimiento del movimiento, BrightMarkers se pueden implementar en dispositivos portátiles que pueden seguir con precisión los movimientos de las extremidades. Por ejemplo, un usuario podría usar una pulsera con un BrightMarker implantado, lo que permitiría que una pieza de hardware de detección digitalizara el movimiento del usuario. Si un diseñador de juegos quisiera desarrollar una experiencia auténtica en primera persona, podría modelar las manos de sus personajes según el seguimiento preciso que proporciona cada marcador. El sistema también puede ayudar a usuarios con discapacidades y diferentes tamaños de extremidades, cerrando la brecha entre las experiencias digitales y físicas para una amplia base de usuarios.
Los BrightMarkers también podrían rastrearse a lo largo de la cadena de suministro. Los fabricantes in situ podrían escanear las etiquetas en diferentes ubicaciones para obtener metadatos sobre el origen y los movimientos del producto. Del mismo modo, los consumidores podrían verificar la firma digital de un producto para verificar la información sobre abastecimiento y reciclaje éticos, similar a los Pasaportes Digitales de Productos propuestos por la Unión Europea.
Otra posible aplicación: monitoreo de visión nocturna en cámaras de seguridad domésticas. Si un usuario quisiera asegurarse de que sus pertenencias estuvieran seguras durante la noche, se podría equipar una cámara para observar los objetos con hardware diseñado para rastrear y notificar al propietario sobre cualquier movimiento. A diferencia de sus homólogas disponibles en el mercado, esta cámara no necesitaría capturar toda la habitación del usuario, preservando así su privacidad.
