Kombination aus RFID und Radar ermöglicht einem AR-Headset den "Röntgenblick"
US-Forscher haben ein AR-Headset entwickelt, mit dem Menschen durch geschlossene Verpackungen Gegenstände finden können. Dabei helfen RFID-Tags.
Das X-AR in Aktion.
(Bild: Signal Kinetics Group / MIT Media Lab)
Augmented Reality, kurz AR, die durch computergenerierte Inhalte erweiterte Realität, soll in den kommenden Jahren endlich unseren Alltag erreichen. Doch bevor wir alle mit Brillen normaler Größe herumlaufen, die uns ständig zusätzliche Infos einblenden oder die Umgebung digital verschönern, erreicht die Technik das Arbeitsleben, beispielsweise in der Logistik.
RFID-Tags werden sichtbar gemacht
Forscher am Media Lab des Massachusetts Institute of Technology haben mit der X-AR nun ein System gezeigt, das Menschen in einem Lager beim Auffinden von Gütern helfen soll – in dem ihnen über ein AR-Headset jederzeit Daten darüber geliefert werden, wo sich diese befinden. Das Besondere: Die Brille kommt mit einer Art Röntgenblick und kann Produkte, die mit RFID-Tags – also kleinen Aufklebern mit integriertem Funksender – versehen sind, orten. Und das geht sogar, wenn sie in Pappkartons, Holz- oder Plastikkisten sind.
Die X-AR kombiniert dazu die Auswertung von Funksignalen aus den RFID-Tags mit einem bildgebenden Radarverfahren (SAR, synthetic aperture radar). Über Augmented Reality werden genaue grafische Hinweise für den Nutzer eingeblendet, wo sich ein gesuchter Gegenstand befindet – von der farblichen Markierung der Verpackung bis zum eigentlichen Objekt. Der aktuelle Prototyp baut auf der Microsoft-AR-Brille HoloLens auf. Diese wird durch eine eigens entwickelte Antenne ergänzt, die aus flexibler Elektronik besteht und auf die HoloLens aufgebracht wird. Diese erlaubt eine sogenannte Non-Line-of-Sight-Perception, also eine Wahrnehmung von Dingen, die nicht im Gesichtsfeld sind – in diesem Fall die Gegenstände, an denen die RFID-Tags angebracht sind.
Bedienung per AR-Menü
In der Praxis selektiert der Träger der X-AR zunächst über ein Menü den gewünschten Gegenstand. Die Bedienung erfolgt HoloLens-typisch durch das "Tippen" mit dem Finger auf ein virtuelles Menü, das vor den Benutzer projiziert wird. Dann startet der Suchvorgang, bei dem die Antenne zunächst Funksignale aussendet, um die RFID-Tags zu aktivieren. Diese schicken daraufhin ihre Identifikationsnummer zurück. Dann beginnt über eine virtuelle 3D-Karte des Raumes die Navigation zum ausgewählten Gegenstand. Während sich der Nutzer bewegt, wird die Position erfasst und diese stets mit den RFID-Funksignalen abgeglichen. Zum jetzigen Entwicklungsstand des Headsets ist die Reichweite der Funksignale der Antenna allerdings auf drei bis vier Meter begrenzt, das heißt die gesuchten Objekte müssen sich innerhalb dieses Radius' befinden.
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Der gesuchte Gegenstand wird schließlich in Form einer holografischen Kugel als Markierung für den Nutzer hervorgehoben. Dann wird das in der HoloLens integrierte Hand-Tracking verwendet, um sicherzustellen, dass sich der Nutzer tatsächlich den richtigen Gegenstand greift. In mehr als 95 Prozent der Fälle wurden die Headset-Träger laut Paper zum richtigen, gesuchten Gegenstand gelotst. Die Genauigkeit der Lokalisierung geben die Forscher mit 9,8 Zentimetern an.
In einem nächsten Forschungsschritt erwägt das Media-Lab-Team, die X-AR auch für andere Funkspektren – etwa das 5G-Band mmWave oder WLAN – anzupassen, um nicht nur RFID-Quellen aufzuspüren.
(bsc)