Мініатюрний чіп тривимірного розпізнавання жестів дозволить істотно розширити функції смартфонів і "розумних" годин
Дослідники з двох Каліфорнійських університетів, з Берклі і Девіса, розробили мініатюрний чіп, здатний за допомогою ультразвукових акустичних коливань розпізнавати жести і рухи рук користувача, які він здійснює в області простору над цим чіпом. Завдяки малим габаритам і малій кількості споживаної енергії цей чіп ідеально підходить для його застосування в планшетних комп'ютерах, смартфонах і "розумних" годинах, дозволяючи керувати функціями цих пристроїв без необхідності здійснення безпосередніх дотиків до поверхні їх екранів.
Новий чіп, по суті, є процесором розпізнавання жестів в тривимірному просторі, найближчим аналогом якого є відомий Microsoft Kinect. Але Microsoft Kinect побудований на оптичних засади розпізнавання жестів, він має досить великі габарити, а його лазери і камери споживають відносно велика кількість енергії. Саме у зв'язку з усім перерахованим вище, пристрою на зразок Microsoft Kinect ніколи не зможуть використовуватися в складі портативних електронних пристроїв, навіть в таких порівняно великих пристроїв, як планшетні комп'ютери, не кажучи про смартфонах і "розумних" годинах, мають ще менші габарити.
Розробка ультразвукового чіпа була виконана в основному дослідниками з Центру розробки датчиків університету в Берклі (Berkeley Sensor & Actuator Center). Досвідчений зразок чіпа, який отримав назву "Chirp", має малі габарити і споживає настільки малу кількість енергії, що дозволить без праці вбудувати його в "розумні" годинник, окуляри доповненої реальності типу Google Glass, і в інші мініатюрні пристрої. Чіп працює за принципом звукового локатора, сонара.
Ультразвукові хвилі, випромінювані чіпом, відбиваються від об'єктів, розташованих вище його поверхні, і вловлюються акустичними елементами чіпа. Вимірюючи зсув фази прийнятих ультразвукових коливань, можна не тільки визначити наявність певного об'єкта і його габарити, але і обчислити напрямок, швидкість його руху. Завдяки високій чутливості акустичних датчиків, чіп може надійно реєструвати і розпізнавати рухи рук користувача, що знаходяться на відстані одного метра від чіпа.
У першому дослідному зразку ультразвукового чіпа, який був створений в лабораторії університету в Берклі, має просту двовимірну матрицю акустичних датчиків. Це значно звужує можливості чіпа, який може відстежувати рухи рук користувача тільки в одній площині. Але і цих можливостей вже вистачило дослідникам для того, щоб в якості демонстрації реалізувати керування польотом літака у віртуальному авіасимулятор. У своїй роботі цей чіп не вимагає ніяких калібрувань і налаштувань під індивідуальні особливості кожного користувача.
В даний час дослідники працюють над вдосконаленням структури акустичних датчиків чіпа, що згодом дасть йому можливість стежити за жестами людини і в третьому вимірі. Крім цього, дослідники планують у майбутньому значно зменшити розміри чіпа, які зараз становлять близько п'яти міліметрів, нові чіпи будуть мати габарити близько одного-двох міліметрів. З-за обмежень діаграми спрямованості чіп не зможе використовуватися для відстеження рухів людського тіла повністю, але можливостей чіпа здійснювати стеження тільки за руками людини цілком достатньо для істотного розширення функцій портативних електронних пристроїв та реалізації кардинально нових технологій їх взаємодії з користувачами.