Современные отрасли — от пищевой до электронной — все активнее используют сенсоры для контроля состояния продукции. Но электронные датчики дороги, усложняют переработку и не всегда подходят для массового применения. Исследователь Университета Ваасы (Финляндия) Яри Исоханни предложил альтернативу: упаковка сама может стать системой мониторинга. Для этого применяются специальные печатные чернила, которые меняют цвет при изменении температуры или влажности.
Задача состоит в том, чтобы быстро и точно зафиксировать такие изменения. Машинное зрение не всегда справляется: оно фиксирует сдвиги слишком поздно. В своей докторской работе Исоханни сравнил разные методы распознавания цветовых изменений и выяснил:
- простые вычислительные алгоритмы подходят для ярко выраженных различий;
- для тонких и быстрых изменений лучше всего работают сверточные нейронные сети, основанные на искусственном интеллекте.
Таким образом, упаковка может сигнализировать о состоянии продукта с точностью, близкой к человеческому глазу, без дорогостоящей электроники.
Зачем это нужно
Функциональные чернила открывают широкие возможности для разных отраслей. Если изменение цвета будет фиксироваться вовремя, это поможет предотвратить порчу продуктов, повреждение электроники и неправильное хранение лекарств.
По словам исследователя, печатные индикаторы дешевы в производстве и могут наноситься на упаковку вместе с обычными этикетками. В отличие от электронных сенсоров, они не увеличивают стоимость товара и не создают проблем при переработке.
Такая технология способна принести пользу сразу нескольким секторам:
- пищевая промышленность — точное отслеживание срока годности;
- здравоохранение — контроль условий хранения медикаментов;
- логистика — мониторинг при транспортировке;
- электроника — выявление риска повреждений от влаги или перегрева.
Исследование Университета Ваасы показывает, что смарт-упаковка может быть доступной, устойчивой и при этом надежной.