Как превратить любую вещь в тактильный интерфейс: ответ ученых
Система под названием SAWSense использует акустические волны, распространяющиеся по поверхности объекта, чтобы обеспечить сенсорный ввод данных на любые устройства. На фото выше видно, как ученые используют обычный стол вместо трекпада ноутбука. Источник: Interactive Sensing and Computing Lab, University of Michigan
Диваны, столы, рукава и многое другое — все это может превратиться в высокоточное устройство ввода для компьютеров с помощью новой сенсорной системы, разработанной в Мичиганском университете. Экспериментальная технология называется SAWSense, где SAW означает «поверхностные акустические волны». Она предлагает альтернативу использованию сенсорных экранов, микрофонов и камер для ввода звука и анализа жестов, пишет New Atlas.
Как это работает
Аппаратно технология включает в себя устройства, известные как блоки захвата голоса (VPU). Они уже знакомы тем, кто пользуется наушниками с костной проводимостью. Каждый VPU содержит акустический датчик, который находится в герметично закрытой камере, блокирующей все окружающие шумы.
Если VPU размещен на столе или любой другой поверхности, он легко улавливает акустические волны, проходящие через эту поверхность, когда человек постукивает, царапает или проводит по ней пальцем. При этом система работает, даже если вокруг очень шумно. Главное, чтобы источник шума не вибрировал на используемой поверхности, иначе VPU будет считывать ложные сигналы.
Один из прототипов VPU. Фото: Interactive Sensing and Computing Lab, University of Michigan
Алгоритм на основе машинного обучения на подключенном ноутбуке способен сопоставлять различные волновые узоры с движениями пальцев, которые их породили, с точностью до 97%. Он, в свою очередь, выполняет заранее запрограммированные компьютерные команды, соответствующие каждому движению.
SAWSense может идентифицировать различные действия, выполняемые на поверхности, на основе их характерных поверхностных акустических волн. В лабораторных тестах, например, ученые с помощью постукиваний и поглаживаний давали команду кофемашине готовить определенный вид кофе. Погладил устройство — оно налило капучино, стукнул — эспрессо.
Технология SAWSense в действии. На экране ноутбука написано, какую команду принял для выполнения прибор. Фото: Interactive Sensing and Computing Lab, University of Michigan
«Технология также позволяет рассматривать все ваше тело как интерактивную поверхность», — говорит один из исследователей проекта Яша Иванчи. «Если вы наденете датчик на запястье, вы сможете отдавать команды устройствам, проводя рукой по собственной коже. У нас есть предварительные данные, которые демонстрируют, что это вполне возможно».
Сейчас исследователи изучают возможность использования VPU для медицинского зондирования и для улавливания деликатных шумов, таких как звуки суставов и соединительных тканей, когда они двигаются. По словам ученых, высококачественные аудиоданные, предоставляемые VPU, позволят в режиме реального времени анализировать состояние здоровья человека.
Посмотрите на лучшие изобретения и гаджеты 2022 года по версии Time. Не исключено, что система SAWSense окажется в аналогичном списке 2023 года.
