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如何用指尖控制你的世界

QWERTY打字机于1872年推出，从那时起，敲击键盘或屏幕已成为与数字技术互动的标准方式。但这并不总是方便或安全，因此正在开发新的“非接触式”控制机器的方法。

想象一下，出去慢跑，戴上耳机，想要在不打破你的步伐的情况下调高音量或者在驾驶时在手机上收到“新消息”提示，并希望激活文字转语音功能，而无需离开路面。

这些是非接触式控制会派上用场的场景。

“今天我们不仅在办公桌上，而且在各种不同的环境中与计算机和设备进行交互 - 在跑步，地铁或汽车上，”斯坦福大学人机交互专家Sean Follmer博士解释说。 。

“对于智能手表等移动计算设备，甚至未来的增强现实眼镜，我们不再需要放置键盘或鼠标的大型表面，因此我们需要创建新的输入设备和技术，以便我们在在旅途中。“

其中一项技术是雷达。

我们大多数人可能会将雷达与空中交通管制和军事防御联系起来 - 在飞机上发射无线电波并测量它们反弹所需的时间可以揭示位置和速度。

谷歌的Project Soli已经改编了这个概念，并有效地将其缩小了。

安装在智能手机，水壶，收音机或汽车仪表板等各种设备中的迷你雷达可以让用户单独使用手势激活和控制它们。

技术是如此精确，它可以区分最微妙的手势，如拇指和食指摩擦或捏。

现在，圣安德鲁斯计算机人机交互研究小组利用机器学习进一步磨练了技术，使其适用于物体识别。

SACHI主席Aaron Quigley教授说：“我们必须解决的一个主要问题是，我们想要跟踪的物体返回的能量是一个非常复杂的信号。

“我们需要训练我们的系统识别来自这些数千个重叠信号的物体，我们使用先进的AI [人工智能]算法来解决这个问题。”

首席研究员Hui Shyong Yeo说，小型雷达技术可以应用于物体和材料，为盲人和残疾人开启辅助技术的潜力。

他补充说，回收中心可能能够自动感知和处理不同类型的材料，或者家庭安全系统可以检测物体是否被盗。

声音也正在作为非接触式手势控制的手段进行试验。

位于布里斯托尔的Ultrahaptics使用超声波信号 - 频率高于人类听觉范围的声波 - 在半空中产生触觉。

这种所谓的触觉技术让人感觉就像是按下按钮或转动拨号盘，只是手指经历了高度针对性的声音振动。

联合创始人汤姆卡特博士说，到目前为止，最大的挑战之一就是获得足够的计算机能力以跟上技术发展的步伐。

“我们的第一个原型花了20分钟完成了我们可以购买的最昂贵PC上的一个计算 - 这意味着如果你动了手，你必须等待20分钟让触觉更新，”他说。

“不完全互动！

“[现在的时间延迟]是一个非常小的，便宜的处理器上的10微秒，就像你在手机中找到的那样。”

Ultrahaptics联合创始人Tom Carter认为，非接触式控制在车辆中非常有用

但为什么我们真的需要无接触控制？

他看到技术起飞的一个领域是车内。

“触摸屏增加了驾驶员的注意力，”卡特博士说。“你无法感受到控制，所以你必须把眼睛放在路边看。

“借助我们的技术，用户可以在空中进行手势并获得触觉反馈，让他们知道系统已经识别出他们所要求的内容。”

虽然Ultrahaptics使用声音在皮肤上创造物理感觉，但声音也可以与雷达类似的方式使用 - 以检测手势。

Elliptic Labs表示，它的软件可以将现有的扬声器和麦克风变成超声波传感器，然后用户可以选择音乐播放列表或自拍，比如使用简单的半空中手势。

我们的虚拟智能传感器平台只是利用设备上已有的麦克风和扬声器来收集其超声波数据，”首席执行官莱拉·丹尼尔森说。

Danielsen女士说，超声信号可以达到5米的范围，并且能够以相对较小的功率产生。她认为，在几年内，每个带扬声器和麦克风的设备都会使用超声波进行至少一个手势。

“用户可以做的最基本的姿势就是进入或离开房间，”她说。“我们希望灯具这样的设备可以根据人的存在来打开或关闭。”

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斯坦福大学的Follmer博士认为，由于虚拟助手的增长和语音识别协议的日益复杂化，消费者和科技行业目前可以控制语音，而语音有其局限性。

“语音适用于输入文本或进行离散 - 例如开/关 - 选择。但是，对于空间或连续控制，它可能很复杂。使用虚拟滑块或旋钮可以更轻松地平滑地改变音量。”

如果您正在谈话中，或者在会议或图书馆中，语音控制并不是最佳选择。

Follmer博士预计，手势交互将继续增长，特别是在增强和虚拟现实领域，物理鼠标或键盘不太有用。

他总结说，非接触式控制在医院也很有用，可以帮助预防病菌的传播。

QWERTY键盘 - 无论是真实的还是虚拟的 - 都将始终扮演一个角色，但无触摸无疑正在酝酿之中。

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