FingerIO: ovládání mobilu nebo hodinek pomocí reproduktoru a mikrofonu

  • Vědci vymysleli způsob, jak vzdáleně ovládat mobilní zařízení bez dotyku na displej
  • Stačí k tomu integrovaný reproduktor a mikrofony
  • Ovládání prstem lze použít třeba i přes kalhoty

Mobilní telefony jsou stále větší a s nimi i displeje, které ovládáme pomocí prstů. Díky větší ploše může být vše větší a tedy i snáze ovladatelné, to ale neplatí u všech aplikací a rozhodně to neplatí u nových typů mobilních zařízení jako jsou třeba chytré hodinky.

Malý displej omezuje možnosti ovládání, protože ho lze jedním prstem klidně takřka celý zakrýt a je tak nutné přijít s jinými formami ovládání. Takových způsobů se v průběhu let představilo již několik, novinka s označením FingerIO má ale hlavní výhodu v tom, že lze teoreticky použít stávající hardware ke zcela novému způsobu ovládání.

Sonar tvořený reproduktory a mikrofony

Různé ultrazvukové systémy ovládání už byly představené dříve, ale neměly příliš úspěch, protože vyžadují specializovaný (drahý) hardware i software. Technologie FingerIO, kterou vymysleli vědci z univerzity ve Washingtonu, však využívá standardních reproduktorů a mikrofonů, které jsou součástí mobilního telefonu nebo chytrých hodinek.

Klepněte pro větší obrázek
S větší vzdáleností klesá přesnost, ale pro základní ovládání to stačí

Princip funguje jednoduše – pomocí reproduktoru se na danou plochu, kterou může být stůl, vaše ruka nebo kalhoty, vysílají pečlivě načasované neslyšitelné (pro člověka) zvukové vlny, jež se daným materiálem šíří.

Pokud na daném materiálu přejíždíte prstem, dochází ke zpětnému odrazu vln, které jsou následně snímány pomocí integrovaných mikrofonů v hodinkách nebo mobilním telefonu. Pomocí změřených dat lze analyzovat pohyb prostu na dvourozměrné ploše, což lze následně reprezentovat do grafického rozhraní mobilního zařízení.

Snímání prstů s přesností na 8 mm

Samotné snímání zvukových vln ale nestačí, ještě je nutné pomocí pokročilých algoritmů (OFDM - Orthogonal Frequency Division Multiplexing) pečlivě odfiltrovat šum a zvládnout tak přesnou rekonstrukci polohy a pohyb prstu v dvourozměrném prostoru v okolí.

Klepněte pro větší obrázek
Různé nakreslené obrazce pomoc technologie FingerIO

Vědcům se podařilo s technologií FingerIO dosáhnout velmi slušné přesnosti 8 mm, což přibližně odpovídá tloušťce jednoho prstu. Jak lze vidět na obrázcích, v blízkosti několika centimetrů od zařízení lze poměrně dobře sledovat pohyb prstu a rozeznat různé obrazce, které lze nakreslit – osmičku, hvězdu a podobně. Reálné využití by pochopitelně bylo například virtuální výběr nějaké položky v menu, což se hodí hlavně s malým displejem u chytrých hodinek.

Klepněte pro větší obrázek
FingerIO lze použít i přes kalhoty, na ruce nebo na pevné podložce

Přesnost je hodně závislá i na výbavě – většina smartphonů sice má dvojici mikrofonů (testováno se Samsung Galaxy S4), takže měření je přesnější a umožňuje rekonstruovat dvourozměrný pohyb. S hodinkami které mají jen jeden mikrofon, je ale přesnost omezená na jeden rozměr – to odpovídá jednoduššímu ovládání a volbě menu.

Více prstů a trojrozměrné snímání

Technologie je stále ve fází prototypu, který ale ukazuje poměrně nadějné možnosti použití. Vědci chtějí do budoucna přijít i na techniku sledování více prstů najednou s podporou snímání prstů v trojrozměrném prostoru, což bude vyžadovat tři mikrofony.

Klepněte pro větší obrázek

Se současným systémem je reálné snímání od zařízení možné do vzdálenosti přibližně jednoho metru, s tím že se vzdáleností klesá přesnost a jakýkoli další pohyb nebo pohybující se objekt zvyšuje nepřesnost. Řada optimalizací je možná i z pohledu spotřeby energie, protože snímání zahrnuje použití reproduktorů, mikrofonů a výpočetního čipu.

Konkrétní spotřeba je tak silně závislá od frekvence snímání, která byla v tomto případě 169 snímků za sekundu. Pro jednodušší úlohy lze ale frekvenci výrazně snížit a tím pádem i prodloužit případnou výdrž telefonu nebo hodinek při využití takového typu ovládání.

Podrobné informace o výzkumu naleznete v oficiálním materiálu (PDF).

Témata článku: Technologie, Mobility, Mikrofony, Washington, Hodinky chytré, Chytré hodinky, Chytré hodinky s telefonem, Chytré mobilní telefony, Mobilní telefony do 2000, Mobilní telefony od 02, Sonar, Bristol, Galaxy S4, Samsung Galaxy S4, Mobilní telefony samsung galaxy

12 komentářů

Nejnovější komentáře

  • miser 20. 3. 2016 16:03:31
    Docela pěkný překlad, zkušenost se nezapře. !javurek
  • JP77 19. 3. 2016 18:50:40
    já si naopak myslím že je dobrý že se o takovou věc pokouší, zatím to není...
  • dolph1888 19. 3. 2016 16:48:59
    Vypadá to na dost nepřesnou a nevychytanou věc, osobně dám přednost mobilu...
Určitě si přečtěte

Operační systém běžným počítačům nedal Bill Gates, ale Gary Kildall

Operační systém běžným počítačům nedal Bill Gates, ale Gary Kildall

** Gary Kildall pochopil, že levné výpočetní čipy mohou posloužit jako univerzální počítače pro všechny ** Připravil pro ně proto první operační systém ** Později mu systém vyfoukl Microsoft a nazval ho MS DOS

23.  4.  2017 | Pavel Tronner | 57

Umělá inteligence je sice v plenkách, už teď ale přestáváme rozumět, jak vlastně funguje. To je problém

Umělá inteligence je sice v plenkách, už teď ale přestáváme rozumět, jak vlastně funguje. To je problém

** Už je to tady, lidé přestávají chápat počítače ** Systémy neuronových sítí začínají pracovat tak, že ani jejich tvůrci přesně neví, co se uvnitř děje ** Do budoucna to může být závažný problém

24.  4.  2017 | Jakub Čížek | 112

Acer chrlí novinky: levný a tenký Predator, nové Switche a další notebooky

Acer chrlí novinky: levný a tenký Predator, nové Switche a další notebooky

** Acer na konferenci v New Yorku představil velkou spoustu novinek z oblasti počítačů, notebooků i monitorů ** Notebookové novinky se dotkly řad Predator, Swift, Switch i Aspire ** Herní notebooky dostaly nový typ chlazení

27.  4.  2017 | Karel Javůrek | 8

Jak by měly vypadat příští Windows? Designéři si pohráli s futuristickým prostředím Neon

Jak by měly vypadat příští Windows? Designéři si pohráli s futuristickým prostředím Neon

** Zkraje roku unikly na internet snímky nového prostředí Neon ** Součástí Windows by mohlo být už na podzim ** Komunita grafiků na webu nespala a začala si hrát

26.  4.  2017 | Jakub Čížek | 59

Jak funguje Apple Liam: Robot, který umí recyklovat staré iPhony

Jak funguje Apple Liam: Robot, který umí recyklovat staré iPhony

** Apple zveřejnil detaily, jak funguje robotický systém Liam pro recyklaci iPhonů ** Jeden Liam zvládne rozdělat i na ty nejmenší díly 1,2 milionů iPhonů ročně ** Liam je důležitým prvkem k tomu, aby Apple mohl vyrábět pouze ze stoprocentně recyklovaných materiálů

24.  4.  2017 | Karel Javůrek | 21


Aktuální číslo časopisu Computer

Supertéma: moderní cestování

Kdy opravdu přijdou nové baterie?

Velké testy: 6 herních notebooků a 8 volantů

Recenze: AMD Ryzen řady 5