科技|美大学研超声波感应标签　侦测“声音指纹”毋须电池

[星岛综合报道]美国乔治亚理工学院（Georgia Tech）研究团队研发出一种毋须电力、电子零件或电池的被动式动作／接触感应器。这款小型金属标签在受到碰撞时，会发出特定超声波声音，再由智能手表或手机等装置的麦克风接收，以辨识是哪一个感应器被触发。

现时不少智能家居感应器都需要插电或使用电池，安装位置及维护成本均受限制。研究团队提出的方案则简单得多：感应器是一块细小、扁平、轻巧的金属标签，外形有点像中空垫圈，但边缘经过特别切割。其尺寸比一美仙硬币更小，成本只需数美仙。

其原理建基于物件受撞击时会发声，而声音取决于物料及形状。研究人员将普通金属环精准加工成不同几何图案，令每个金属标签在被敲击时都会产生独有的超声波频率。

团队开发了建模及模拟工具，用来设计可对应特定频率的金属环形状，并找出超过一千种可产生不同超声波声调的设计。其后，他们制作了15款不同金属标签，每款均具备独有的超声波“指纹”。

当标签受到撞击时，附近的智能手表或手机麦克风可接收声音，再由配套软件分析其声音特征，判断是哪一个标签被触发。研究团队负责人、博士生 Yibo Fu 表示，这些独特指纹可用于智能家居感应，亦即“活动识别”。

完整感应器由三部分组成：金属标签、承托标签的塑胶底座，以及一块用作敲击标签的独立塑胶片。它适合安装于两个表面或物件部件之间经常出现自然接触的位置，例如门、窗、厕板、水龙头或抽屉。

以门为例，金属标签固定在门框上，塑胶片则装在门上。每次开门或关门时，塑胶片撞击金属标签，便会产生独特超声波声音。由于每个标签声音不同，用户可知道是哪一道门被开启或关闭。

研究团队亦指出，这类标签可应用于健身器材，用作计算举重或训练次数。

这款感应标签并不属于功能复杂的高科技装置，但卖点在于成本低、毋须供电、毋须更换电池，并可长时间运作。研究人员亦表示，标签在嘈杂环境中仍能保持较高讯噪比，令麦克风可清楚接收其讯号。

Fu 早前在 Instagram 影片介绍这项技术，影片获近200万观看次数，并引来不少用户提出应用构想，包括仓库及档案系统中追踪箱子存取情况，以及，在垃圾及回收箱管理系统中记录动作。

图片：Georgia Tech

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