Un'interfaccia gestuale per orologi intelligenti

Se il solo pensiero di utilizzare un minuscolo touch screen su un orologio intelligente ti fa venire i crampi alle dita, i ricercatori dell'Università della California a Berkeley e Davis potrebbero presto offrire un po' di sollievo: stanno sviluppando un minuscolo chip che utilizza le onde ultrasoniche per rilevare una sfilza di gesti in tre dimensioni. Il chip potrebbe essere impiantato in gadget indossabili.

Onde sonore: Mostrati su un centesimo sono il chip a ultrasuoni e il chip elettronico che compongono Chirp, un sistema di riconoscimento dei gesti 3D che utilizza onde sonore ultrasoniche per identificare i movimenti, nonché una batteria che può far funzionare il sistema per 30 ore.

La tecnologia, chiamata Chirp, è destinata a essere trasformata in una propria azienda, Microsistemi Chirp , per produrre i chip e venderli ai produttori di hardware. Sperano che alla fine Chirp venga utilizzato in qualsiasi cosa, dalle camme del casco agli orologi intelligenti, praticamente qualsiasi dispositivo elettronico che desideri controllare ma non hai un modo conveniente per farlo.

Non ci sono molte opzioni su cosa puoi fare su un touch screen quando ha le dimensioni di un quarto o giù di lì, dice Richard Przybyla , uno studente laureato presso il Berkeley Sensor & Actuator Center della UC Berkeley, che ha progettato il chip a ultrasuoni.

Chirp è uno di un numero crescente di sforzi per portare i controlli gestuali a tutti i tipi di elettronica di consumo, come Kinect di Microsoft e Leap Motion Controller di movimento di salto. Alcuni metodi mirano a semplificare l'integrazione dei controlli gestuali in gadget come laptop e smartphone utilizzando l'hardware già integrato nel dispositivo: il progetto SoundWave di Microsoft Research si basa sul tuo altoparlante e microfono, mentre Flutter, recentemente acquisito da Google, utilizza la tua webcam.

Ma il team di Chirp crede che la sua tecnologia, che richiede la costruzione di un'elettronica e di un chip a ultrasuoni nel dispositivo che si desidera controllare, consente gesti molto più precisi e un minor consumo energetico, e può funzionare al buio o con luce intensa, rendendolo ideale per piccoli dispositivi elettronici come orologi intelligenti e computer da testa come Google Glass.

Chirp utilizza il sonar tramite una serie di trasduttori a ultrasuoni, piccoli risonatori acustici, che inviano impulsi ultrasonici verso l'esterno in un emisfero, facendo eco a qualsiasi oggetto sul loro percorso (il palmo della mano, per esempio). Questi echi ritornano ai trasduttori e il tempo trascorso viene misurato da un chip elettronico collegato. Quando si utilizza una matrice bidimensionale di trasduttori, le misurazioni del tempo possono essere utilizzate per rilevare una gamma di gesti delle mani in tre dimensioni entro una distanza di circa un metro.

Przybyla mi ha mostrato una demo di Chirp nel laboratorio in cui lavora alla UC Berkeley, dove i chip che lo compongono sono stati collegati a un computer, permettendomi di controllare la traiettoria di volo di un aereo animato al computer su un monitor muovendo la mia mano in davanti al display. Poiché la demo includeva un array lineare di trasduttori, piuttosto che un array bidimensionale, sono stato in grado di controllare Chirp solo in due dimensioni (il che significa che potevo controllare i movimenti da lato a lato e avanti e indietro dell'aereo, ma non poteva spostarlo su e giù). Il gruppo ha costruito un chip con un array bidimensionale, ma Przybyla afferma che sta ancora lavorando per migliorare la capacità di Chirp di tracciare quell'angolo su e giù. È stato notevolmente più facile da controllare al mio primo tentativo rispetto ad altri tipi di tecnologie di riconoscimento dei gesti che ho provato e non sembrava richiedere alcuna calibrazione per rilevare con precisione la maggior parte dei miei movimenti.

Przybyla afferma che i ricercatori dietro Chirp immaginano di determinare un set di base di comandi gestuali che potrebbero essere programmati in dispositivi abilitati per Chirp, come tirare via la mano dallo schermo dello smartphone per ingrandire una foto.

Poiché il sistema utilizza il suono, che viaggia molto più lentamente della luce, può utilizzare l'elettronica a bassa velocità per il rilevamento, il che riduce drasticamente il consumo energetico complessivo del sistema, afferma Przybyla, consentendogli di funzionare continuamente con la batteria di un orologio per 30 ore.

Chris Harrison , fondatore e chief technology officer di Qeexo, un'azienda che produce una nuova tecnologia di interfaccia touch-screen, è impressionato dalle affermazioni sul consumo di energia del team di Chirp. Sebbene ci siano potenziali inconvenienti come capire quando un utente sta tentando, ad esempio, di aprire un messaggio su un orologio intelligente piuttosto che spostare semplicemente la mano vicino al suo orologio intelligente, Harrison può immaginare l'utilità di Chirp su tali gadget, i cui display minuscoli può renderli un dolore da usare.

Se riesci a spostare quell'interazione nell'aria intorno, che è molte volte più grande, ha il potenziale per alleviare quel collo di bottiglia, dice.

In questo momento, Chirp sta solo monitorando i movimenti delle mani, ma potrebbe eventualmente provare il tracciamento individuale delle dita, afferma Przybyla, una mossa che potrebbe consentire un migliore riconoscimento e forse una gamma più ampia di movimenti identificabili. I chip attualmente utilizzati dal gruppo hanno un diametro di circa cinque millimetri; possono essere realizzati da uno a due millimetri ed essere ancora in grado di tenere traccia dei gesti delle mani di base.

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