Una interfaz gestual para relojes inteligentes

Si solo pensar en usar una pequeña pantalla táctil en un reloj inteligente hace que sus dedos se contraigan, los investigadores de la Universidad de California en Berkeley y Davis pronto pueden ofrecer algo de alivio: están desarrollando un pequeño chip que usa ondas de ultrasonido para detectar un movimiento. de gestos en tres dimensiones. El chip podría implantarse en dispositivos portátiles.

Ondas sonoras: En un centavo se muestran el chip de ultrasonido y el chip de electrónica que componen Chirp, un sistema de reconocimiento de gestos en 3-D que utiliza ondas de sonido ultrasónicas para identificar movimientos, así como una batería que puede hacer funcionar el sistema durante 30 horas.

La tecnología, llamada Chirp, está programada para convertirse en su propia empresa, Microsistemas Chirp , para producir los chips y venderlos a los fabricantes de hardware. Esperan que Chirp eventualmente se use en todo, desde cámaras de cascos hasta relojes inteligentes, básicamente cualquier dispositivo electrónico que desee controlar pero que no tenga una forma conveniente de hacerlo.

No hay muchas opciones de lo que puede hacer en una pantalla táctil cuando tiene aproximadamente el tamaño de una moneda de veinticinco centavos, dice Richard Przybyla , estudiante de posgrado en el Berkeley Sensor & Actuator Center de UC Berkeley, quien diseñó el chip de ultrasonido.

Chirp es uno de un número creciente de esfuerzos para llevar controles de gestos a todo tipo de productos electrónicos de consumo, como Kinect de Microsoft y Leap Motion Controlador de movimiento de salto. Algunos métodos tienen como objetivo facilitar la integración de controles de gestos en dispositivos como computadoras portátiles y teléfonos inteligentes mediante el uso de hardware ya integrado en el dispositivo: el proyecto SoundWave de Microsoft Research se basa en su altavoz y micrófono, mientras que Flutter, recientemente adquirido por Google, usa su cámara web.

Pero el equipo de Chirp cree que su tecnología, que requiere la construcción de una electrónica y un chip de ultrasonido en el dispositivo que desea controlar, permite gestos mucho más precisos y un menor consumo de energía, y puede funcionar en la oscuridad o con luz brillante, lo que la hace ideal para pequeños dispositivos electrónicos, como relojes inteligentes y computadoras montadas en la cabeza, como Google Glass.

Chirp usa un sonar a través de una serie de transductores de ultrasonido (pequeños resonadores acústicos) que envían pulsos ultrasónicos hacia afuera en un hemisferio, haciendo eco de cualquier objeto en su camino (su palma, por ejemplo). Esos ecos regresan a los transductores y el tiempo transcurrido se mide mediante un chip electrónico conectado. Cuando se usa una matriz bidimensional de transductores, las mediciones de tiempo se pueden usar para detectar una variedad de gestos con las manos en tres dimensiones dentro de una distancia de aproximadamente un metro.

Przybyla me mostró una demostración de Chirp en el laboratorio en el que trabaja en UC Berkeley, donde los chips que lo componen se conectaron a una computadora, lo que me permitió controlar la trayectoria de vuelo de un avión animado por computadora en un monitor moviendo mi mano hacia adentro frente de la pantalla. Dado que la demostración incluía una matriz lineal de transductores, en lugar de una matriz bidimensional, solo pude ver Chirp en dos dimensiones (lo que significa que podía controlar los movimientos de lado a lado y hacia adelante y hacia atrás del avión, pero no podía moverlo hacia arriba y hacia abajo). El grupo ha construido un chip con una matriz bidimensional, pero Przybyla dice que todavía está trabajando para mejorar la capacidad de Chirp para rastrear ese ángulo hacia arriba y hacia abajo. Fue notablemente más fácil de controlar en mi primer intento que otros tipos de tecnologías de reconocimiento de gestos que he probado, y no parecía requerir ninguna calibración para detectar la mayoría de mis movimientos con precisión.

Przybyla dice que los investigadores detrás de Chirp imaginan determinar un conjunto básico de comandos de gestos que podrían programarse en dispositivos habilitados para Chirp, como retirar la mano de la pantalla de su teléfono inteligente para acercar una foto.

Dado que el sistema usa sonido, que viaja mucho más lento que la luz, puede usar dispositivos electrónicos de baja velocidad para la detección, lo que reduce drásticamente el consumo total de energía del sistema, dice Przybyla, lo que le permite funcionar con la batería del reloj continuamente durante 30 horas.

Chris Harrison , fundador y director de tecnología de Qeexo, una empresa que fabrica nueva tecnología de interfaz de pantalla táctil, está impresionado por las afirmaciones de consumo de energía del equipo de Chirp. Si bien existen posibles inconvenientes, como averiguar cuándo un usuario está tratando de, digamos, abrir un mensaje en un reloj inteligente en lugar de simplemente mover su mano cerca de su reloj inteligente, Harrison puede imaginar la utilidad de Chirp en tales dispositivos, cuyas diminutas pantallas puede hacer que sea un dolor de cabeza usarlos.

Si puede mover esa interacción al aire que lo rodea, que es muchas veces más grande, tiene el potencial de aliviar ese cuello de botella, dice.

En este momento, Chirp solo está rastreando los movimientos de las manos, pero eventualmente puede intentar rastrear los dedos individuales, dice Przybyla, un movimiento que podría permitir un mejor reconocimiento y quizás una gama más amplia de movimientos identificables. Los chips actuales que está usando el grupo tienen unos cinco milímetros de ancho; se pueden hacer tan pequeños como de uno a dos milímetros y aún así poder rastrear los gestos básicos de las manos.

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