В ней используется новый метод связи с устройствами, что обеспечивает невероятно долгий срок службы без подзарядки.
По мере того как использование носимых устройств, таких как очки дополненной реальности (AR), медленно, но верно набирает обороты, растёт и потребность в простом и удобном управлении этими устройствами. Уже существуют кольцевые контроллеры, которые надеваются на палец, но у них обычно есть недостатки, связанные с размером, весом или энергопотреблением. Исследователи из Токийского университета, разработали picoRing — беспроводную мышь в виде кольца с ультранизким энергопотреблением, которая решает эту проблему. В ней используется новый метод связи с устройствами, что обеспечивает невероятно долгий срок службы без подзарядки.
Скромная компьютерная мышь существует уже давно. Она настолько прижилась, что различные попытки изменить парадигму ввода данных с помощью перемещения устройств не увенчались успехом. Одна из причин этого заключается в том, что устройство должно быть невероятно интуитивно понятным и ещё более удобным, чем нынешние мыши.
С этой целью на рынок уже были выпущены носимые кольцевые устройства, но они не получили широкого распространения, часто из-за технологических ограничений. Однако по мере того, как некоторые сценарии использования становятся всё более распространёнными, особенно те, которые требуют или предполагают использование без стола и без помощи рук, кольца становятся серьёзным конкурентом для любимых всеми мышей.
Исследование опубликовано в рамках материалов 38-го ежегодного симпозиума ACM по программному обеспечению и технологиям пользовательского интерфейса.
«Мы с моей командой создали picoRing — крошечную мышь с ультранизким энергопотреблением, которая управляет очками дополненной реальности и работает без подзарядки больше месяца. Предыдущие так называемые умные кольца быстро выходили из строя, потому что их маленьким батареям ёмкостью 50–60 мегаватт-часов не хватало мощности для длительного питания необходимых коммуникационных компонентов», — рассказал доцент Рё Такахаси с факультета электротехники и информационных систем Токийского университета.
«Чтобы решить эту проблему, нам нужно было, чтобы picoRing потреблял в сотни раз меньше энергии — около 30–500 микроватт. Поэтому мы создали похожий на часы браслет, который служит ретранслятором сигнала между кольцом и AR-очками или другими устройствами. Это позволило нам использовать в самом кольце гораздо более слабые и менее энергозатратные компоненты связи». Вluetooth, несмотря на энергоэффективность в контексте некоторых устройств, потребляет слишком много энергии для целей исследователей, а полностью пассивная технология NFC вообще не требует локального источника питания, но работает только на очень малых расстояниях.
Поэтому Такахаси и его команде пришлось проявить изобретательность и придумать что-то на основе полупассивной индуктивной телеметрии (semi-PIT). В ней используется знакомая катушка из проволоки, которая применяется для отправки или получения сигналов, но по всей её длине расположены распределённые конденсаторы. Эта специальная конструкция усиливает магнитные поля, используемые для связи, фактически обеспечивая им бесплатную подпитку энергией без необходимости в активном усилителе сигнала. Кольцо весит всего 5 граммов.
«Несмотря на то, что это всего лишь прототип, picoRing может оказать положительное влияние на то, как люди взаимодействуют с технологиями. Очевидно, что это может привести к тому, что носимые устройства станут более долговечными, но это также открывает новые возможности для интуитивного взаимодействия с дополненной реальностью», — сказал Такахаси.
«Он обеспечивает более незаметное управление, чтобы не привлекать к себе слишком много внимания в общественных местах, в целом более удобен, так как компактен, и может стать платформой для датчиков здоровья или других инноваций. Ограничения, существующие в настоящее время, характерны для устройств-прототипов; оно все еще относительно громоздкое для кольца, подвержено некоторым помехам и может передавать только довольно простую информацию. Прокрутка и нажатие работают, но сложные жесты руками пока невозможны».
«Наша технология может быть адаптирована для мониторинга состояния здоровья. Кольцо плотно прилегает к коже, что делает его подходящим местом для измерения таких показателей, как частота сердечных сокращений или изменения, связанные со стрессом. Сочетание этих функций с управлением взаимодействием может открыть путь к созданию многофункциональных носимых устройств», — сказал Такахаси. -«Однако на данном этапе picoRing лучше всего подходит для дополненной и виртуальной реальности (VR), где неудобно использовать традиционные мыши. Для обычной офисной работы, например с электронными таблицами или при длительном редактировании, удобнее использовать стандартную мышь. Но по мере совершенствования технологии picoRing может стать лёгкой альтернативой для мобильных устройств или для периодического использования».