合适的涂料可以为你的墙壁增添活力——现在它也可以让它们更智能。研究人员最近将一面墙壁变成了一个超大的触控板和运动传感器,他们使用低成本的导电涂料创建了一个大型电极网格。
这种智能墙可以感知人体触摸并从短距离追踪手势。它还可以检测电器的位置以及它们是否已开启。这项技术有朝一日可以在人进入房间时打开灯,在互动视频游戏中追踪玩家的动作,或监控儿童的电视使用情况。“墙壁无处不在,所以为什么不把它们变成智能家居的传感器呢?”卡内基梅隆大学的计算机科学博士生张阳说,他是该概念的开发者之一。
为了创建高科技表面,张阳和他的同事将美纹纸以格子图案贴在一面12英尺乘8英尺的墙壁上,然后用市售的导电镍涂料覆盖它。移除胶带后,留下了一个菱形电极图案,研究人员使用薄铜带条网格将它们连接起来。他们在每个菱形的中间贴上乙烯基贴纸,以将电极彼此绝缘。最后,他们将条带连接到定制的电路板上,并在墙壁上覆盖了标准乳胶漆。整个项目耗时四小时,成本不到200美元。张阳说,理论上,“任何人都可以使用这项技术使墙壁智能化。”
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插图:Brown Bird Design;来源:“Wall++:房间规模的交互式和情境感知”,作者:Yang Zhang 等人。在蒙特利尔人机交互系统 CHI 会议上展示,4 月 21-26 日
在追踪触摸或手势时,墙壁的功能类似于智能手机屏幕。电路板提示电极发射电场;当人的身体拦截到这个电场时,它会触发附近电极处电流的可测量变化。但是,用户必须在离墙壁三英尺的范围内才能使其工作——这是研究人员正在努力克服的限制。
在墙壁的电器检测模式下,电源被关闭,电极充当天线,被动地拾取附近设备发射的电磁波。研究人员检测到距离墙壁最远 6.5 英尺的 iPad;风扇和落地灯可以在大约 10 英尺的范围内被感应到。张阳和他在迪士尼研究院的同事于四月份在蒙特利尔举行的 CHI 人机交互系统会议上展示了这面墙。
微软研究院位于华盛顿州雷德蒙德的研究科学家 Christian Holz 说,工程师们长期以来一直梦想着融入我们周围环境的技术,他没有参与这项工作。他指出,墙壁传感器无处不在,但却隐藏在显眼之处:“它很好地质疑了我们对设备的理解,并展示了丰富的传感技术如何与日常物品无缝集成。”