211service.com
Pratar med väggen
Våra liv är fulla av omgivande elektromagnetisk strålning, från de fält som genereras av kraftledningar till de signaler som används för att skicka data mellan Wi-Fi-sändare. Forskare vid Microsoft och University of Washington har hittat ett sätt att utnyttja denna strålning för ett datorgränssnitt som förvandlar vilken vägg som helst i en byggnad till en beröringskänslig yta.
Uppe i luften: Med hjälp av ett experimentellt gränssnitt fungerar en person som en antenn för elektromagnetisk strålning i miljön.
Tekniken skulle kunna göra det möjligt för ljusströmbrytare, termostater, stereoapparater, tv-apparater och säkerhetssystem att styras från var som helst i huset och kan leda till nya gränssnitt för spel.
Det finns all denna elektromagnetiska strålning i luften, säger Desney solbränna , senior forskare på Microsoft (och en TR35-utmärkelse 2007). Radioantenner fångar upp några av signalerna, förklarar Tan, men folk kan också göra detta. Det visar sig att kroppen är en relativt bra antenn, säger han.
Den omgivande elektromagnetiska strålningen som sänds ut av hushållsapparater, mobiltelefoner, datorer och de elektriska ledningarna inuti väggar anses vanligtvis som buller. Men forskarna valde att sätta det i kärnan i sitt nya gränssnitt.
När en person vidrör en vägg med elektriska ledningar bakom, blir hon en antenn som ställer in bakgrundsstrålningen och producerar en distinkt elektrisk signal, beroende på hennes kroppsposition och närhet till och placering på väggen. Denna unika elektriska signal kan samlas in och tolkas av en enhet i kontakt med eller nära hennes kropp. När en person vidrör en plats på väggen bakom sin soffa kan gesten kännas igen, och den kan till exempel användas för att sänka volymen på stereon.
Hittills har forskarna bara visat att en kropp kan förvandla elektromagnetiskt brus till en användbar signal för ett gestbaserat gränssnitt. Ett dokument som beskriver detta kommer att presenteras nästa vecka på CHI-konferens om mänskliga faktorer i datorsystem i Vancouver, BC.
I ett experiment bar testpersonerna en jordningsrem på handleden – ett armband som normalt används för att förhindra uppbyggnad av statisk elektricitet i kroppen. En tråd från remmen kopplades till en analog-till-digital-omvandlare, som matade data från remmen till en bärbar dator som bars i en ryggsäck. Maskinlärande algoritmer bearbetade sedan data för att identifiera karakteristiska förändringar i de elektriska signalerna som motsvarar en persons närhet till en vägg, positionen för hennes hand på väggen och hennes plats i huset.
Nu kan vi förvandla vilken godtycklig väggyta som helst till en touch-ingångsyta, säger Shwetak Patel , professor i datavetenskap och teknik och elektroteknik vid University of Washington (och en TR35-honoree 2009), som var involverad i arbetet. Nästa steg, säger han, är att göra dataanalysen i realtid och att göra systemet ännu mindre – med en telefon eller en klocka istället för en bärbar dator som samlar in och analyserar data.
Med Nintendo Wii och Microsofts Kinect börjar folk inse att dessa gestgränssnitt kan vara ganska övertygande och användbara, säger Thad Starner , professor vid Georgia Techs College of Computing. Det här är den typ av papper som säger att här är en ny riktning, en intressant idé; nu kan vi förfina det och göra det bättre med tiden.
Att förfina systemet för att göra det mer användarvänligt kommer att vara viktigt, säger Pattie Maes , en professor i MIT:s Media Lab som är specialiserad på datorgränssnitt. Många gränssnitt kräver viss visuell, påtaglig eller auditiv feedback så att användaren vet var den ska röra. Medan forskarna föreslår att man använder klistermärken eller andra märken för att beteckna väggbaserade kontroller, kanske detta tillvägagångssätt inte tilltalar alla. Jag tycker att det är spännande, säger Maes, men kanske bara har begränsad användning.
Joe Paradiso , en annan professor vid MIT:s Media Lab, säger: Idén är vild och annorlunda nog att dra till sig uppmärksamhet, men han noterar att signalen som produceras kan variera beroende på hur en person bär enheten som samlar in signalen.
Patel har tidigare använt en byggnads el-, vatten- och ventilationssystem för att lokalisera människor inomhus. Tan har arbetat med sensorer som använder mänsklig hjärnkraft för datoranvändning och muskelaktivitet för att styra elektronik trådlöst. De två forskarna delar ett intresse av att dra användbar information ur brusiga signaler. Med det senaste gemensamma projektet, säger Tan, tar forskarna skräp och förstår det.