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智能手表的春天将来临?ViBand 技术将传感精度提高 100 倍

作者:三川
2016/11/22 14:12

消费者对智能手表的好奇心在减少已经不是什么秘密。 2016 年以来,智能手表的销量一直在下降。据 IDC 统计,单是 Apple Watch 今年夏季出货量就比去年同期减少了 70%。行业人士认为,功能的单一、实用价值不高和电池续航限制是销路萎靡的主因。

但好消息已经传来:最近卡内基梅隆大学的研究团队找到了一种大幅增强智能手表功能的方法,智能手表将不止于给佩戴者计步,而能监测你所做的手势、动作,甚至还能识别物体。

智能手表的春天将来临?ViBand 技术将传感精度提高 100 倍

该技术物体识别能力的展示。智能手表在三幅图片中成功判断出佩戴者手持的物体,在右上图片中成功识别门牌上的文字。左上:原声吉他;左下:钻孔机;右下:迷你吸尘器;右上:识别出 Dr. Joe Smith 的名字,智能手表能自动给他打电话。

通过感知到的手腕移动,“传统的”智能手表可以知道你什么时候在行走、在骑车,或者抬起了手腕看时间。但现在看来,智能手表的能力远远不止这些——它还可以监测到你什么时候打了个喷嚏、握着拳头、拿着手机或是开车。而这其实只需要做一个“简单”的升级:把智能手表传感器的传感精度提高 100 倍。

卡内基梅隆大学研究人员把该系统称为 ViBand,通过对普通智能手表的加速计进行“增压”(增加负荷),使它能够感知到极其细微的振动:它能监测到引擎的振动,吉他上一个音符的改变,或者是你移动手掌的细微动作。

这项技术的秘密在加速计上面。正常的加速计每秒记录 20-100 次的物体移动 (100Hz),这对于监测佩戴者是在走路还是跑路其实已经够了,但也仅此而已。不过,卡内基梅隆的 Chris Harrison 团队注意到一个很有意思的细节。

智能手表的春天将来临?ViBand 技术将传感精度提高 100 倍

“在 4000 Hz 的极速下,我们可以检测到佩戴者手臂传来的微振动。”

Harrison 表示:“加速计的技术参数都标明‘最高速率 4,000 Hz’,相比智能手机给出的指令,它其实能够以超过它 100 倍的速度记录下物体移动。” Harrison 团队认为,完全发挥出加速计的潜力必定能让它感知到一些有意思的东西。

它的确感知到了有意思的东西。即便振动必须通过人体传递到智能手表,而人体中“注满液体(骨髓)的骨头”会对振动产生巨大影响;但每一件物体发出的高频振动都是独一无二的,加速计仍然能够通过声学特征瞬间做出精确判断。

一开始,研究团队想把该技术应用到类似“打个响指就能开灯”的场景里,但他们觉得这很“装”。Harrison 说,更有意思的一点在于把佩戴者的手臂当作是传感器的延伸,智能手表能够随时检测到你拿着的是什么东西,并且还能判断出你是在车里还是厨房。

视频演示:搭载 ViBand 技术的智能手表进行手势识别

想象一个当你拿起牙刷就立即启动的秒表(自动记录你刷牙用时多久,当然也能记录别的活动),当你触碰一个大楼的地图就立即在手机上开启的电子地图。想象一个不仅能判断你在使用什么数码设备,而且还知道你正在办公桌前坐着的智能手表。这项技术还可以与电子和无线传感器结合,由智能手表发出信号来加强物体识别的能力(像特斯拉汽车那样)。

Harrison 说:”各种各样的行业人士正在跟我们进行联系,他们的想法都是‘不知道智能手表原来这么强大‘。我们的技术所展现出的能力,可以被应用于苹果、三星或者任何一个跟我们合作的厂商的产品——因为这项技术完全靠软件来实现。”

示例:智能手表监测出不同物体的独特声学信号

智能手表的春天将来临?ViBand 技术将传感精度提高 100 倍

从上到下:海鸥牌 S6 原声吉他,Oster BRYL07 搅拌机,Wagner HT100 热风枪, 2015 道奇 Avenger, Krups 快速咖啡机, Dremel 300 EZ 麻花钻,Ryobi DP102L 钻床,Craftsman 动作砂光机。

这已经不是 Harrison 实验室第一次搞出对智能手表功能增强的成果了。在之前的实验中,他们让智能手表监测到近距离手指的位置,或者戳在手臂、手掌皮肤上手指的位置。

Harrison 最后说道:“智能手表只能搭配一英寸的屏幕。怎样在没有大屏幕的情况下增强人机交互呢?这就是近五年来我们研究的课题。”

该团队的成果已经被东京’计算设备人机交互软件与技术协会’ (Association for Computing Machinery’s User Interface Software and Technology Symposium)评为四佳论文之一。

小结:能够对手势精确识别,还能识别手持物体的功能再一次刷新了我们对智能手表的认识。而且,该技术利用的是已有的硬件,意味着它可以凭借较低的成本,迅速普及到现有智能手表产品上。唯一让小编担心的是,对加速计打鸡血会不会在产品稳定性、能耗和寿命上做出妥协?只要解决这方面的困扰, ViBand 技术毫无疑问有广阔的应用前景。从 VR 手势识别到专业领域的工作辅助,有了 ViBand 加持,智能手表离真正成为我们的 AI 助手更近了一步。很多人确信,在不久的将来,我们不会再听到诸如“智能手表是鸡肋”,”功能单一”等质疑的话。现在看来,这一天或许已近在咫尺。

via techcrunch

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