本当に壁はスマートになるのでしょうか?

私たちの周りの壁はどこにでもありますが、通常はあまり考える価値がありません。しかし、カーネギーメロン大学 (CMU) の研究者チームが、ディズニーリサーチそれと何か関係があります。

研究者たちは次の方法を考え出した普通の壁をスマートウォールに変える人間の接触を感知し、ジェスチャーや電化製品の使用さえも検出できます。

スマートウォールは何をもたらすのでしょうか? 研究者らは、このシステムは、ジェスチャーによるビデオゲームの制御、テレビの電源が入ったときの光レベルの調整、洗濯機や電気ケトルの電源が切れたときに別の場所にいるユーザーに警告するなど、さまざまな方法で使用できると考えています。

Wall++と呼ばれる彼らの新しい感知方法は、導電性塗料といくつかの電子機器を数回塗布するだけで変換を可能にし、平方メートルあたり約20ドルと比較的安価に起動できます。

この研究は、ヤンチャン、CMUの博士課程の学生ヒューマンコンピュータインタラクション研究所 (HCII) が発表する予定です。研究論文 CHI 2018 のシステムについて、コンピューティングシステムにおけるヒューマンファクターに関する会議, 21月26日からXNUMX日までカナダのモントリオールで開催。

なぜ壁なのでしょうか？

「通常、壁は部屋の中で最も大きな表面積ですが、私たちは空間を区切ったり、写真や棚を置いたりする以外にはあまり活用していません。」クリス·ハリソンとCMUのHCIIの助教授が声明で述べた。

「モノのインターネットとユビキタスコンピューティングが現実になるにつれて、壁が私たちの生活環境や仕事環境のアクティブな部分になる可能性があると考えたくなります。」

センシングソリューションは存在しますが、研究者らは手頃な価格で邪魔にならないソリューションの開発を模索しました。

「センシングとコンピューティングで部屋を強化するセンシングソリューションは数多くありますが、高価で煩わしい場合があります」と Zhang 氏は言います。

「その一方で、壁はすでにどこにでもあります。それらは私たちの生活環境を代表するものです。そこで、このプロジェクトの開始時に私たちは疑問に思いました。壁をスマートにして、ユーザーと家電の使用状況を追跡できるようにできないだろうか?」

これらの要件を念頭に置いて、彼らは要件を満たすソリューションを見つけることに着手しました。

「私たちは、塗料、バッキング材、塗布方法、トップコート、パターン形成などを調査する多段階の実験を行いました」と Zhang 氏は述べています。

「私たちはコスト、導電率、一貫性、効率を最適化し、最終的に使用する方法を選択しました。」

方法

研究チームの手法では、導電性塗料を使用して壁に電極を作成し、壁を人間の接触を感知する巨大なタッチパッドとして、また電気機器や電化製品を検出して追跡する電磁センサーとして機能させることが可能になる。

コストを低く抑えるために、研究者らはニッケルを含む水性塗料を使用した。

また、プロセスが使いやすいことも確認しました。

最初のステップとして、彼らはペインターテープを使用して壁にダイヤモンドの格子に似たクロスハッチパターンを作成しました。これが最も効果的なパターンであることがわかりました。

「さまざまな電極パターンを使用した一連の実験とシミュレーションを通じて、これが最も長い検出距離をもたらすことがわかりました」と Zhang 氏は述べています。

「壁面も緻密に覆うので、ユーザーのタッチを見逃しにくくなります。」

次に、ローラーを使用して導電性塗料をXNUMX回塗布しました。

次に、塗装テープを剥がし、電極を接続しました。

彼らの最後のステップは、標準的なラテックス塗料のトップコートで壁を塗装することでした。これには、壁を長持ちさせることと、電極を隠しておくことの XNUMX つの目的があります。

電極が接続されると、壁は「容量感知」と「電磁感知」の両方になります。

前者は、壁が通常のタッチパッドのように機能することを意味するため、ユーザーがタッチすると、その点で壁の静電場が変化します。

後者は、電極が使用中の電気または電子デバイスの固有の電磁的特徴を検出し、デバイスとその位置を識別できることを意味します。

Zhang 氏によると、壁の電磁検知機能はデバイスだけに限定されません。また、電磁署名を備えたデバイスを装着している人の位置を追跡することもできます。

次は何ですか？

Zhang氏によると、研究者らはWall++のエネルギー消費の最適化を計画しているという。現在、このシステムは標準のタッチスクリーンとほぼ同じ量の電力を消費すると推定されています。

また、システムのコストをさらに削減する方法を見つけることも計画しています。

「既存のタッチスクリーン技術と比較してコストを 1 桁削減しましたが、用紙に適合するコスト (つまり、XNUMX 枚あたり約 XNUMX セント) をさらに下げるには、さらに多くの努力が必要です」と Zhang 氏は述べています。

「パルプ・ノンフィクションは使い捨てデジタルペーパーの可能性を示す研究実験です。」

Zhang 氏は、チームには「商用化するにはまだ多くの作業が必要で、2 ～ 3 年かかるかもしれない」と付け加えた。

研究チームには、スコットハドソン、CMU の HCII の教授、そして Disney Research の XNUMX 人の研究者、Alanson Sample と Chouchang (Jack) Yang です。