谷歌ATAP正在使用一种不超过一角硬币大小的微型雷达芯片将非接触式界面推向市场。这是Soli项目。
2016年谷歌I/O大会上的谷歌ATAP
Soli项目在上个月的会议上引起了很大的轰动2016年谷歌I / O比去年谷歌I/O上的首次发布更受欢迎。Soli由谷歌的先进技术和项目集团(简称谷歌ATAP)开发,该集团倾向于专注于移动硬件技术。
谷歌ATAP不同于它的同类字母表兄弟X,因为它孵化的项目只有两年,而X开发的项目更长,比如他们六年的自动驾驶汽车工作。这意味着谷歌ATAP承担的每一个项目在开发甚至生产过程中都以比世界上几乎任何其他孵化过程都快得多的速度飞速发展。
项目创始人伊万·波普列夫(Ivan Poupyrev)在今年的聚会上介绍了Soli项目和Jacquard项目(主要生产可穿戴智能面料)。
在介绍Soli的功能时,机器学习工程师Nick Gillian展示了Soli在智能手表控制方面的功能。Soli嵌入了智能手表的形状因子,他展示了手和智能手表之间的微小手势和距离如何允许非接触式界面检查文本和天气。
他们还演示了在扬声器中使用与智能手表相同的手势控制技术,使用了与智能手表相同的算法。
Soli传感器
索利的雷达传感器在许多方面都是一个奇迹。首先,它解决了手势识别技术的一个长期问题。之前对该主题的研究几乎得出了一些答案,如立体相机(例如,难以理解手指的重叠)和电容式触摸感应(游戏邦注:它在3D环境中很难解释运动)。
谷歌ATAP的答案是雷达。
雷达能够通过其他物体解读物体的位置和运动,这使它成为开发可嵌入智能手机等不同设备的传感器的完美选择。
困难在于雷达硬件对于可穿戴设备来说太大了。实在太大。即使是ATAP早期开发的缩小版原型也只有公文包大小。
过去两年开发的硬件原型。图片由谷歌ATAP.
然而,经过多次迭代,当前模型只有8毫米x10毫米:比一角硬币小。这包括天线阵列。
伊万·波普列夫手上的雷达芯片。图片由谷歌我/O2016.
顺便说一句,这个雷达技术在十个月的时间里从公文包大小变成了一角硬币大小。
Soli嵌入式系统,与英飞凌,也是一大进步。相比之下,评估正常雷达信息通常需要使用超级计算机。
图片由2016年谷歌I / O.
Soli评估板本身有两个发射天线和四个接收天线。因此,当涉及到Soli的可能应用时,该板很容易开发。
图片由2016年谷歌I / O.
雷达传感器和算法解释
为了实现这一点,该设备发出一束宽光束,被前面的手反射回来。然后,传感器接收到一系列反射的运动。当手在空间中移动时,这个信号会发生变化,反映出不同的模式。
雷达芯片检测到的运动信号被转换成多种表示形式,包括距离多普勒(range doppler),这有助于通过手的速度和与传感器的距离来确定手的位置。
从这些表示,工程师可以提取特征,如“距离多普勒距离”。然后,这些特征被传递给机器学习算法,由机器学习算法根据接收到的信号来解释这些特征并近似手部动作。
SDK管道每秒输出100到10000帧之间的信息。
微小手势控制
所有这些都让我们有了一种能够对手势进行分类和解读的设备。
在Soli项目的宣传视频中,该技术可以实时识别手势。按压动作可以表示按下按钮。
沿着拇指长度摩擦手指可以表示移动滑块,比如音量控制。
将拇指拉过指针指节模拟拖动屏幕。
用手指和拇指的指尖摩擦可以指示拨号盘的转动。
无休止的应用-Alpha发布的结果
这项技术有很多应用——从土木工程(在停车灯处感应汽车而不需要压力板)到通信(包括更精确的手语解释)到医疗应用(手术机器人的更精细控制)。
然而,目前,ATAP已经在2015年10月有了一个alpha版本。他们向14个国家的大约60名开发人员提供了Soli开发工具包,包括硬件和软件。
图片由2016年谷歌I / O.
以下是结果中的几个亮点:
- 在英国圣安德鲁斯大学利用Soli进行物体识别,利用它准确预测传感器上放置的是什么,比如铜和钢,牛奶和水。
- 同样在英国,伦敦金史密斯大学用于开发一个可视化界面(该界面看起来非常类似于Tony Stark在中的基于手势的可视化)铁人).
- 在西班牙,卷轴使用Soli创建基于手势的安全系统,其中自定义手势用作密码。
- 和日本的半透明设计使用Soli进行预测绘图。
正如您所看到的,当Soli发布给开发人员时,可以打开许多大门。
根据Poupyrev的说法,他很期待看到开发社区可以用Soli做些什么,他说:“我真的希望他们能够感到兴奋,并有动力用它做一些很酷的事情。”
对于beta版,ATAP还打算发布一个API,其中包含了他们构建的表示、特性和手势标签数据。
所有gif材料使用的礼貌谷歌ATAP.