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).

Diskuze (12) Další článek: MSI má kompaktní herní mašinu, připomíná Mac Pro

Témata článku: Technologie, Mobility, Pohyb prstu, Integrovaný mikrofon, Samsung Galaxy S4, Fin, Chytrý reproduktor, Mikrofon, Chytré hodinky Samsung, Bristol, Hod, Malý displej, Multiplexing, Galaxy S4, Mobilní telefony Samsung Galaxy, Fing, OFDM, Základní ovládání, Drahý hardware, Pomoc, Science & amp, Chytré mobilní telefony, Washington, Snímání, Různé materiály, Nejprodávanější mobilní telefony na Mall.cz


Určitě si přečtěte

Ubuntu 20.04: Zase vás chce přesvědčit, že je lepší než Windows

Ubuntu 20.04: Zase vás chce přesvědčit, že je lepší než Windows

** Britský Canonical před pár dny vydal novou verzi svého Ubuntu ** 20.04 LTS zapracovalo na grafickém desktopu, rychlosti i bezpečnosti ** V nitru tepe Linux 5.4 a volitelně i nový souborový systém

Jakub Čížek | 121

Na měsíc jsem opustil Google a potupně se zase vrátil zpět (komentář)

Na měsíc jsem opustil Google a potupně se zase vrátil zpět (komentář)

** Zkusil jsem se zbavit závislosti na vyhledávači od Googlu ** Jako alternativy posloužily Bing, Seznam a DuckDuckGo ** Mají své silné stránky, ale i nepřekonatelná negativa

Lukáš Václavík | 53

Čím nahradit Total Commander: 11 správců souborů nejen pro profíky

Čím nahradit Total Commander: 11 správců souborů nejen pro profíky

** Total Commander je fernomén mezi správci souborů ** Našli jsme 11 povedených alternativ ** Zvládnou to samé a ke všemu jsou většinou zadarmo

Karel Kilián | 84

12 netradičních map České republiky, které jste ještě nikdy neviděli

12 netradičních map České republiky, které jste ještě nikdy neviděli

** Tušíte, kolik je u nás hřbitovů a jak jsou velké? ** Dokážete si představit mapu českých řek a potoků? ** Udělali jsme to všechno za vás nad daty ČÚZK

Jakub Čížek | 10

Testy procesorů Intel Comet Lake pro desktopy jsou venku. Teď už je jasné, jakého dostaly Ryzeny soupeře

Testy procesorů Intel Comet Lake pro desktopy jsou venku. Teď už je jasné, jakého dostaly Ryzeny soupeře

** Embargo pro testy nových desktopových procesorů Comet Lake od Intelu skončilo ** Spousta recenzí a testů ukazuje výhody a nevýhody nových modelů ** Dokáží nové procesory konkurovat modelům od AMD?

Karel Javůrek | 47


Aktuální číslo časopisu Computer

Megatest SSD s kapacitou 1 TB

Srovnávací test robotických vysavačů

Vybíráme nejlepší telefony na trhu

Jak zlepšit zvuk televize