Крошечный радарный реверсивный распознающий жест: проект Google ATAP Soli
Google ATAP приносит бесконтактные интерфейсы на рынок, используя миниатюрный радарный чип размером не более десяти центов. Это проект Соли.
Google ATAP в Google I / O 2016
Проект Soli сделал большой всплеск на конференции Google I / O 2016 в прошлом месяце, даже больше, чем ее первоначальное открытие в Google I / O годом ранее. Soli разрабатывается группой продвинутых технологий и проектов Google или Google ATAP, которая, как правило, ориентирована на мобильные аппаратные технологии.
Google ATAP отличается от своего родственного сестринского алфавита X тем, что он инкубирует проекты всего на два года, когда X развивает свои проекты дольше, например, их шестилетняя работа над автомобилями с самообслуживанием. Это означает, что каждый проект, который выполняет Google ATAP, взлетает через развитие и даже производство намного быстрее, чем практически любой другой процесс инкубации в мире.
Основатель проекта Иван Пупырев представил на собрании в этом году проект Project Soli и Project Jacquard (который касается пригодных для носки умных тканей).
В своем представлении о возможностях Соли инженер машинного обучения Ник Джиллиан продемонстрировал возможности Соли в контексте контроля умных часов. С Соли, встроенным в форм-фактор смарт-часов, он показал, как крошечные жесты и расстояние между рукой и умными часами могут позволить бесконтактный интерфейс для проверки текстов и погоды.
Они также продемонстрировали использование той же технологии управления жестов в форм-факторе динамика, который использовал те же алгоритмы, что и интеллектуальные часы.
Датчик Soli
Радиолокационный датчик Соли - это чудо во многих отношениях. Во-первых, он решает долговечную проблему, когда речь заходит о технологии распознавания жестов. Предыдущие набеги на эту тему дали почти ответы, такие как стереокамеры (которые с трудом понимают перекрытие пальцев, например) и емкостное сенсорное восприятие (которое изо всех сил пытается интерпретировать движение в трехмерном контексте).
Ответ Google ATAP - это радар.
Радар способен интерпретировать положение и движение объектов даже через другие объекты, что делает его идеальным для разработки датчика, который может быть встроен в различные устройства, такие как смартфоны.
Трудность заключалась в том, что аппаратура радиолокатора слишком велика для носимых приложений. Путь слишком велик. Даже сокращенные ранние прототипы, разработанные ATAP, касались размера портфеля.
Аппаратные прототипы за последние два года развития. Изображение предоставлено Google ATAP
Однако после нескольких итераций текущая модель составляет всего 8 мм x 10 мм: меньше, чем десять центов. И это включает антенную решетку.
Радиолокационный чип, принадлежащий Ивану Пупыреву. Изображение предоставлено Google I / O 2016
Кстати, эта радиолокационная техника шла от размера портфеля до размера копейки в течение десяти месяцев.
Встроенная система Soli, разработанная в партнерстве с Infineon, также является большим шагом вперед. Для сравнения, для оценки нормальной радиолокационной информации часто требуется использование суперкомпьютера.
Изображение предоставлено Google I / O 2016
В оценочной плате Soli имеется две передающие антенны и четыре приемные антенны. Поэтому, когда дело доходит до принятия Soli к его возможным приложениям, плата легко развивается.
Изображение предоставлено Google I / O 2016
Радарные датчики и алгоритмическая интерпретация
Чтобы достичь этого, устройство выдает широкий луч, который отражается назад рукой перед ним. Затем датчик принимает движение в виде серии отражений. Этот сигнал изменяется по мере того, как рука движется в пространстве, отражая обратные образы.
Сигналы движения, обнаруженные чипом радиолокатора, преобразуются в несколько представлений, включая дальномерный допплер, который помогает отображать местоположение руки по ее скорости и расстоянию от датчика.
Из этих представлений инженеры могут извлекать такие функции, как «дальность доплеровского диапазона». Затем функции передаются алгоритмам машинного обучения, которые интерпретируют их и приближают движения рук на основе полученных сигналов.
Конвейер SDK выводит эту информацию от 100 до 10000 кадров в секунду.
Минутный контроль жестов
Все это приводит к устройству, способному классифицировать и интерпретировать жесты.
В своих рекламных роликах для Project Soli технология демонстрирует распознавание жестов в режиме реального времени. Движение зажима может указывать на нажатие кнопки.
Протирка пальцем по длине большого пальца может указывать на перемещение ползунка, скажем, для регулировки громкости.
Вытягивание большого пальца по указательному пальцу имитирует перетаскивание экрана.
И потирая кончик пальца и большого пальца вместе, можно указать поворот диска.
Бесконечные приложения - результаты альфа-релиза
Существует множество приложений для этой технологии - от гражданского строительства (сенсорные автомобили на стоп-сигнале без необходимости нажимных пластин) до коммуникаций (включая более точную интерпретацию языка жестов) для медицинских применений (более тонкий контроль для хирургической робототехники).
На данный момент, однако, ATAP уже выпустил альфа-версию в октябре 2015 года. Они предоставили около 60 разработчиков в 14 странах доступа к комплексу разработки Soli в комплекте с аппаратным и программным обеспечением.
Изображение предоставлено Google I / O 2016
Вот пара основных моментов из результатов:
- В Великобритании Университет Сент-Эндрюс использовал Soli для распознавания объектов, используя его, чтобы точно предсказать, что помещается на сенсоре, например, меди против стали и молока против воды.
- Кроме того, в Великобритании Лондонский университет Голдсмитса использовал для разработки интерфейса визуализации (который выглядит захватывающе похожим на визуальную визуализацию Тони Старка в Iron Man).
- В Испании B-Reel использовала Soli для создания жесткой системы безопасности, где пользовательский жест служит паролем.
- И полупрозрачный дизайн Японии использовал Soli для прогностического рисования.
Как вы можете видеть, есть много дверей, которые можно открыть, когда Soli выпущен разработчикам в целом.
По словам Пупырева, он с нетерпением ожидает, что сообщество развития может сделать с Соли, сказав: «Я действительно хочу, чтобы они были взволнованы и мотивированы, чтобы сделать что-то классное».
Для бета-версии ATAP намерена также выпускать API с данными о представлении, характеристике и жесте метки, которые они создали.
Просмотрите демонстрацию ввода-вывода Google здесь:
Все материалы gif используются с помощью Google ATAP.