Представьте себе, что вы сможете ответить на входящий звонок, увеличить, уменьшить громкость звука и выполнить ряд других действий, совершив несколько движений своими пальцами в воздухе, ни к чему не прикасаясь и не доставая из кармана свой смартфон. Такой вид контроля над функциями электронных устройств в скором времени может стать альтернативой сенсорным экранам и другим контактным интерфейсам, которые потребляют достаточно большое количество энергии и которые могут работать только тогда, когда пользователь держит устройство в своих руках.

Группа инженеров и программистов из Вашингтонского университета разработала весьма недорогую систему распознавания жестов, которая для своей работы не требует внешнего источника энергии и которая может обеспечить управление функциями устройства даже тогда, когда это устройство находится в кармане или в сумке. Опытный образец устройства, получившего название AllSee, работает за счет энергии собираемой его антенной радиоволн телевизионных сигналов, сигналов мобильной связи и беспроводных сетей. Кроме того, эта же антенна играет роль датчика, позволяющего отследить жесты рук и пальцев пользователя.

"AllSee - это первая система распознавания жестов, стоимость которой не превышает одного доллара и которая не требует внешнего источника энергии" - рассказывает Шьям Голлэкота (Shyam Gollakota), исследователь из Вашингтонского университета, - "С помощью специальной антенным мы можем поглотить волны телевизионных сигналов, используя их как источник энергии и как источник сигналов о положении рук пользователя".

Помимо антенны необычной конфигурации в состав устройства входит миниатюрный датчик-детектор, который в будущем может быть интегрирован с электронную схему смартфона, планшетного компьютера или другого устройства. Этот детектор позволяет выделить из всей "каши" радиосигналов полезную информацию, по которой можно определить жесты рук пользователя. Когда пользователь производит движения руками в пространстве близ приемной антенны, это приводит к небольшим изменениям амплитуды и фазы принимаемых сигналов, детектор позволяет определить количественное значение этих изменений и вычислитель устройства, используя базу шаблонов, определяет какой жест или движение сделал человек.



В настоящее время уже существуют технологии распознавания жестов, реализованные на некоторых мобильных устройствах, к примеру, на смартфоне Samsung Galaxy S4. Но для их использования пользователь должен предварительно активировать соответствующую функцию, сам смартфон должен находиться в поле зрения пользователя, а если эту функцию не деактивировать, то холостая работа системы распознавания жестов приводит к быстрому истощению заряда аккумуляторной батареи. Система AllSee, потребляющая максимум несколько десятков микроватт, может оставаться включенной сколь угодно долго, не оказывая существенного влияния на заряд аккумуляторной батареи.

Технология распознавания жестов, реализованная в виде устройства AllSee, является достаточно универсальной технологией, что позволит интегрировать ее датчики в состав любого бытового электронного устройства, включая кухонную технику, которая обретет возможность реагировать на жесты человека.

Для проверки работоспособности технологии исследователи присоединили датчик AllSee к смартфону. Приложение, которое было загружено на этот смартфон, было способно распознать восемь типовых жестов, которые использовались в качестве команд масштабирования, регулировки громкости и других функций смартфона. Даже опытный образец устройства AllSee смог правильно идентифицировать жесты в 90 процентах случаев, а дальность уверенного действия системы составила около 60 сантиметров, чего вполне достаточно для управления мобильными и бытовыми устройствами.

Кроме того, система распознавания жестов AllSee имеет достаточно высокое быстродействие, она обеспечивает время отклика, равное 80 микросекундам, что в 1000 раз меньше времени, требующегося человеку для того, чтобы моргнуть глазом. Такое быстродействие позволяет системе непрерывно отслеживать совершаемые движения, что можно использовать в будущем для еще большего расширения функциональности системы.