Nhà nghiên cứu phát triển mã QR hồng ngoại 'vô hình với mắt thường'
Các nhà nghiên cứu tạo ra một mã QR nhỏ chỉ nhìn thấy được thông qua ống kính camera hồng ngoại.
Đúng vậy, bạn đã đọc đúng. Mã QR quen thuộc, luôn tiến hóa, đang trở nên ẩn danh.
Các nhà nghiên cứu từ Đại học Carnegie Mellon (CMU) và Đại học Pennsylvania State (PSU) đã hợp tác để phát triển một phiên bản siêu nhỏ của mã QR như một khung để chứng minh rằng công nghệ mới này hoạt động.
Có thể làm gì với mã QR hồng ngoại này? Hãy khám phá sâu hơn vào sáng tạo hấp dẫn này và tìm hiểu cách nó có thể nâng cao các biện pháp an ninh quang học, bảo vệ thông tin và tinh chỉnh giám sát hồng ngoại.
Bảng mục lục
Mã QR hồng ngoại lấy cảm hứng từ côn trùng lá
Một loài côn trùng ( Graphocephala coccinea kích thước của một hạt gạo đẩy ranh giới của cảm hứng từ thiên nhiên công nghệ nano với những đặc tính che giấu đặc biệt của nó.
"Các đối tác của chúng tôi đến với chúng tôi với brochosomes - một cấu trúc 'ma thuật' mà các loài bọ hút sữa tạo ra để tạo hiệu ứng áo choàng để trốn tránh kẻ săn mồi," nói Sheng Shen, một giáo sư ngành kỹ thuật cơ học tại CMU.
Chúng tôi muốn hiểu rõ về các hạn chế quang học của brochosomes để xem chúng có thể làm được gì nhiều hơn.
Mã QR mà họ tạo ra bằng cách mô phỏng cấu trúc tỷ lệ nanômét của một loài côn trùng nhỏ có kích thước nhỏ hơn hai phần trăm của một inch, khiến nó trở thành một trong những mã QR nhỏ nhất trên thế giới.
Những cấu trúc này, được biết đến với tên gọi là brochosomes, giống như những quả bóng đá với các lỗ hổng hấp thụ ánh sáng thay vì phản chiếu nó ra các hình dạng bên ngoài, điều mà các nhà sinh học nghi ngờ rằng giúp cho các loài bọ hút sự chú ý có khả năng hòa mình vào môi trường xung quanh.
Nhóm nghiên cứu đã chạy mô phỏng cho hai biến thể cấu trúc: một có lỗ hoặc lỗ để hấp thụ ánh sáng và một không có.
"Có một luật cơ bản trong vật lý rằng nếu một cấu trúc là một nguồn hấp thụ năng lượng tốt, nó có thể phát ra một lượng năng lượng tương đương," Zhuo Li, một ứng viên tiến sĩ tại CMU, nói.
Chúng tôi nhanh chóng nhận ra rằng nếu chúng ta đặt cả hai cấu trúc cùng nhau, một cái sẽ phát ra nhiều năng lượng hơn cái kia. Điều đó sẽ khiến một cái trở nên sáng hơn trên camera hồng ngoại so với cái kia.
Từ các pixel thành mã QR có thể đọc được
In comes the fabricated infrared barcode.
Sử dụng một kỹ thuật in 3D tiên tiến, các nhà nghiên cứu có thể điều chỉnh cấu trúc nano mà họ muốn in, có lỗ hoặc không có lỗ, giúp họ tạo ra mã QR siêu vi mô.
"Với công nghệ này, chúng tôi cuối cùng đang biến dạng chữ ký nhiệt của một đối tượng," Li nói. "Chúng tôi có khả năng che giấu cách đối tượng được hiển thị trên camera hồng ngoại."
"Về mặt giả thuyết, nếu chúng ta sắp xếp các pixel brochosome một cách phù hợp, chúng ta có thể sơn một xe tuần tra sao cho trông giống như một xe vận chuyển đối với hệ thống an ninh hồng ngoại."
Điều này có ý nghĩa gì đối với an ninh quang học và mã hóa dữ liệu?
Kết hợp công nghệ mã QR và hồng ngoại mang lại một lớp bảo mật bổ sung, hỗ trợ tương thích với chế độ quan sát ban đêm và khó sao chép hoặc làm giả hơn so với mã QR thông thường.
Mở rộng mã
Vậy, điều này có nghĩa là mã QR thông thường với tỷ lệ chuẩn không an toàn bằng những mã hồng ngoại nhỏ mới này không? Hoàn toàn không.
Bảo mật mã QR phụ thuộc chủ yếu vào trình tạo mã QR mà bạn chọn để làm việc.
Tìm một trang web có chứng chỉ Secure Sockets Layer (SSL) và tuân thủ đầy đủ Quy định bảo vệ dữ liệu chung của Liên minh châu Âu (GDPR), Đạo luật Bảo vệ Quyền riêng tư của Người tiêu dùng California (CCPA), và ISO 27001, như QR TIGER,một công cụ tạo mã QR tiên tiến.
Bộ tạo mã này có một mã QR cho mọi người, cho dù bạn đang quản lý một văn phòng bưu điện, phát triển bao bì sản phẩm, hoặc cần một danh thiếp kỹ thuật số ấn tượng. Một nguyên tắc cơ bản là càng mã hóa nhiều thông tin, các chấm trong mã QR của bạn càng nhỏ đi.
Và những chấm càng nhỏ, thiết bị càng khó đọc chúng. Nếu đó là trường hợp, chúng tôi đề xuất lựa chọn mã QR động thay vì mã QR tĩnh.
Một điều khác cần nhớ là khoảng cách. Càng xa nơi mà mã QR của bạn sẽ được đặt, ví dụ như trên biển quảng cáo, thì mã QR của bạn càng nên lớn, để những người đi ngang qua không gặp vấn đề khi quét nó.
Sự chuyển đổi từ lẫn tránh sang mã hóa
"Chúng tôi đã chuyển đổi ánh sáng hồng ngoại từ một nguồn năng lượng thành một nguồn thông tin," Shen Sheng nói, và chúng tôi nghĩ rằng đây chỉ là bắt đầu của công nghệ mới hứa hẹn này.
Sheng và nhóm của anh ấy, bằng cách mô phỏng sự khéo léo của tự nhiên, đã áp dụng cấu trúc phức tạp được tìm thấy trên côn trùng lá và biến chúng thành của riêng mình, đặt nền móng cho các nhà khoa học trong tương lai chào đón một kỷ nguyên mới về bảo mật dữ liệu và chia sẻ thông tin.
Và trong khi các phương tiện truyền thông thông tin hồng ngoại vẫn đang là một công nghệ mới nổi, những hệ quả trong đời sống thực sự rộng lớn. Hãy nghĩ đến các hoạt động bí mật, giám sát hồng ngoại nâng cao, và thậm chí là các biện pháp chống làm giả được củng cố.
Trong lĩnh vực giám sát hồng ngoại, đặc biệt là, mã QR vô hình có thể được nhúng vào các đối tượng, tòa nhà, hoặc thậm chí là quần áo, cung cấp quyền truy cập vào một lượng thông tin được mã hóa chỉ có sẵn cho người dùng được ủy quyền.
Có những thách thức đối với công nghệ này, như sự sẵn có của đầu đọc và các yếu tố môi trường, tuy nhiên, tương lai của mã QR có thể đọc bằng hồng ngoại không thể phủ nhận là rất sáng sủa.
