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有了這些新技術 今年你還要繼續買個表
2017-07-19 10:25:26 【機鋒網】 作者:王亞南 責編:機鋒網
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王亞南

iPhone發布的時候,人們不再糾結該買一個PDA辦公還是買一個手機來娛樂(聽歌和拍照);Note發布的時候,人們開始摒棄“大屏幕手機是個累贅”的定式思維。


隨著自動化產線工藝調整,單位面積堆疊原件密度加大,越來越多的人開始接受這樣一個事實,隨著手機集成的功能變多,使得人們對手機日益依賴。現在的手機早已不是一個娛樂設備、通訊終端、移動辦公平臺,它更像是一個互聯網人的“器官”,只要你生活在互聯網時代,手機就必不可少。可穿戴智能設備似乎沒有這樣的運氣,如今的可穿戴智能市場正在經歷一場寒冬,各大品牌都在經歷從新興技術、新物種向民用級商品蛻變的漫長而艱辛的過程,核心技術研發能力和核心技術變現能力是研發這些產品的品牌能否熬過嚴冬,看到曙光的關鍵。


“智能手表可以和用戶更親密”


卡耐基梅隆大學人機交互研究所的肖博博士近期接受了我們的采訪,他所在的FIG(Future Interfaces Group)正在從事多項人機交互技術的研發工作,其中包括Viband技術,這項技術或許能夠給除了可穿戴智能設備以外的其它領域的產品帶來很多新的啟示。


據肖博介紹,“CMU(卡耐基梅隆大學)正在和國際諸多知名品牌合作,其中包括Intel、Google,我們希望和志在改變未來幾年人機交互方式的企業共同研究一些好玩的,尚未被大家認知的技術,并且將這些技術商業化,通過產品形態送到各位的面前。”


Viband技術項目研究負責人:肖博


除了Viband,肖博士和他的團隊曾一直專注于DIRECT(高精度紅外觸控追蹤技術)、Skin Buttons(低成本激光皮膚觸控技術)的研究,他所在的FIG還誕生了包括AURASENSE、TOMO等數十項全新的傳感和接口技術,其中包括大家熟知的華為手機指關節截屏技術,該技術的原型是Finger sense,由FIG與Qeexo共同研發,后將技術賣給華為。


“2010年,FIG通過Teslatouch技術,實現了通過摩擦力來判斷用戶行為的方式,2016年,FIG找到了一項可以將胳膊表面變為觸屏的技術——DIRECT。每一個原型技術的誕生,都意味著我們在虛擬觸控的研究道路上邁出了重要的一步。就像拼圖一樣,這些技術的不斷演進和跨技術平臺的關聯應用,就會拼接成未來人機交互的使用場景。”


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基于已有和在研的技術,在合作伙伴的緊密配合下,FIG會在不改變手表、手環這樣的設備結構情況下,不增加新傳感器的條件下,大幅度提升設備交互能力,改變智能手表、手環不再只是記步、看時間、接收簡訊的功能定位,通過監測用戶手勢、皮膚輕微摩擦、手臂抖動等行為所學習到的邏輯形成全新的交互方式,帶給用戶比手機還要親近靈敏的交互體驗。


“ViBand希望帶給用戶差異化體驗而不是困擾”


“由于智能手表和可穿戴設備能夠佩戴在我們身上,使得它們非常特別,尤其在能夠便捷輸入信息和互動方面。智能手表佩戴在手腕上,可以成為理想的生物聲學信號捕捉設備。Viband技術未來會基于Cast系列產品做進一步的研究和探索,實現特定介質(比如皮膚、粗糙墻面)手勢感應、生物聲學輸入傳感、對象識別、身體數據傳輸幾部分功能。基于Cast智能手表已有形態,我們會拓展更多的虛擬觸控平面;利用生物聲學信號,我們可以區分輕撫、拍手、抓、拍打等動作;通過物體振動的頻率,我們可以識別用戶所接觸的對象,比如牙刷、電鋸、吉他等等;通過用戶身體的生物聲學信號(手腕、耳朵等肢體信號),我們可以提供用戶所需要的應用和服務,形式類似于骨傳導(OsteoConduct)技術。總而言之,Viband將用戶手勢與智能穿戴設備交互邏輯相結合,可以創造出有差異化但不會給用戶帶來使用困擾的表達方式,帶給用戶全新的體驗感受。”



通過肖博士的介紹我們得知,Viband技術的秘密在于把智能手表的傳感器感應范圍從100Hz提高到4000Hz。據了解,目前的智能手表傳感器通常限制采樣速率在100Hz左右,這對智能手表/手環的主要功能來說,比如探測手表的方向(舉起手臂,喚醒設備屏幕),追蹤步數(~2Hz),已經足夠。但是如果把采樣率提高到4000Hz后,就會讓智能手表的“神經”變的高度緊張,任何細小的動作或者身體狀態都會被捕捉,通過對這些信號的分析從而判斷用戶所處的狀態,是靜止,是騎車,是步行,是運動,是休息等等。


在長時間且經過反復測試驗證的深度學習過程中,FIG會在解決方案中預設好捕捉到的不同信號數據,并選擇性的提供不會給用戶帶來困擾的反饋機制,比如撓頭和手臂晃動兩種動作相似,但是產生的信號不同,當用戶希望通過晃動手臂來撥通一個電話時,系統會屏蔽掉撓頭時的頻率,這樣避免誤操作。


Viband技術介紹視頻


正如上述例子,我們可以設想一下,通過提前預設或者自定義好的動作,你帶著手表,打個響指就能開啟電視,拍拍手背就能換臺,這種體驗會不會很奇妙?


此外,加速器也能夠識別由不同手持電動工具產生的生物聲學信號,如食物、電動牙刷、吉他等。試著想一下這樣的場景,當你手上拿著食物時,智能手表可以將相關食物的熱量、蛋白質等信息顯示在屏幕上;當用戶開始刷牙的時候,會自動倒計時,保證你不超過正常的刷牙時間;當你給吉他調音時,它能識別出所在的調位保證你不會調跑音。這樣的體驗會不會很有趣?


“把選擇權給用戶”


我們在驚嘆“還有這種操作”的同時,也不免會有一些擔憂:傳感器如此敏感的情況下,如何消除不必要的數據噪音以及是否會增加功耗?


肖博稱,“在解決不必要的干擾和數據噪音方面,技術上不是問題,傳統的麥克風信號輸入能夠提供甚至更高的采樣頻率(典型頻率44.1kHz),然而麥克風通常通常設計成用來捕捉空氣中的震動,而非接觸震動,這意味著有用信號必須與背景的環境噪音分離,相比之下我們的生物聲學信息采集方法只會采集與身體存在物理相互作用的信號,因此不會受到噪音的影響。這也意味著不會因為噪音增加功耗。”


“但是,基于Viband,的確會給電池帶來不小的功耗,我們采取了兩種方式來解決功耗問題:1.用戶可以自由設置Viband是否開啟,開啟會更加敏感,可以做更多的個性化交互方式,不過受限于電池技術和手表空間,智能手表待機會受到影響,關掉的話可能只能做一些很簡單的操作,不過會更加省電。2.在深度學習和系統交互邏輯構建的過程中,更多的將那些簡單而不會造成信息混亂的手勢動作設置為交互功能,比如打響指、兩根手指輕微摩擦等等,這樣用戶其它無意識或經常做的動作就會被忽略。”


“不確定一數會不會是下一個Qeexo,但這家公司不只是在做手表”


一數科技在早些時間就與CMU達成了合作意向,當問及一數即將上市的Cast系列產品是否會搭載全套的Viband技術,肖博士這樣回答:“一數并不是一家只做智能手表的公司,他們的核心技術在激光顯示和虛擬觸控技術上,還記得第一次拿到這么小的激光模組,對我們所有FIG的成員而言,是一件多么歡欣鼓舞的事情,要知道,我們已經在全球找了很久,我們此前研發中有過類似的產品,可以投射出88寸的畫面,不過體積較大,便攜性差很多。至于是否會搭載全套的Viband技術,這取決于一數對Cast產品的功能定義和最終上市時的產品狀態。”


圖注是:在跑男曝光的一數Cast II新品


據悉,一數科技的Cast系列產品會與卡耐基梅隆大學一同深挖Viband等技術,并按階段將技術商業化,應用領域不排除IOT市場。基于虛擬觸控和激光顯示技術的Cast Ⅱ會在年底上市,它會率先提供哪些場景的使用交互方式目前還不得而知,我們也會持續關注。


技術不斷,探索不止


在互聯網時代,手機充當了一個連通虛擬社會和現實社會中人際關系的媒介,短時間內,智能手表不會承擔手機一樣重的職能,或者替代手機,但關于“下一代移動通訊設備”的探索還在繼續,從智能手表到VR頭盔,從可穿戴運動攝像機到未來眼鏡,可穿戴智能設備似乎正在經歷大屏智能手機剛剛興起時的尷尬境遇,但這種探尋的腳步需要值得鼓勵。畢竟,iPhone發布前,我們也不知道下一代智能手機會是什么樣。


或許今年這樣的虛擬交互有望變成現實


正如前文所說,借助類似Viband、Tesla Touch、Projection Touch、Soli、DIRECT等交互技術,將用戶習慣場景化,并提供直接簡單舒適的交互方式,那么可穿戴智能設備將憑借自身產品形態的優勢,逐漸改變人們心目中“高級玩具”的形象,并且會和消費者產生更加親密的互動。

關鍵詞: 新技術 智能 手表

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