С помощью пары мазков проводящей краски и электроники исследователи могут создавать стены, которые чувствуют человеческое прикосновение и могут отличать жесты при использовании приложений.
Исследователи обнаружили, что они могут превратить обычные стены в смарт-стены при относительно невысокой стоимости—около 20 долларов за квадратный метр—используя простые инструменты и приемы, такие как малярный валик.
Эти новые возможности могут позволить пользователям ставить или перемещать выключатели света и другие элементы управления на любое удобное место, или управлять видеоиграми при помощи жестов. С помощью мониторинга активности в комнате, эта система может регулировать уровень яркости телевизора или предупредить пользователя о том, что стиральная машина или чайник, находящиеся в другой комнате выключились.
“Стены, как правило, самая большая площадь в комнате, но мы все еще не можем найти им другое применение, кроме как разделять помещения и, возможно, держать полки и фотографии," говорит Крис Харрисон, доцент института взаимодействия человека с компьютером в университете Карнеги-Меллона (HCII). "В то время, как интернет и вездесущие вычисления стали реальностью, довольно заманчиво звучит мысль о том, что стены могут стать активной частью нашей жизни."
Ян Чжан, аспирант в HCII, представит исследовательскую работу об этой разработке, называемой Wall++, на CHI 2018, конференции по человеческим факторам в вычислительных системах.
Исследователи обнаружили, что они могут использовать проводящие ток краски для создания электродов по всей поверхности стены, что позволяет ей выступать в качестве сенсорной панели, способной реагировать на прикосновения пользователей и электромагнитного датчика, способного отслеживать электронные устройства и приборы.
"Стены занимают много пространства, поэтому мы знали, что любой метод, который мы могли бы придумать для создания умных стен должен стоить недорого," - говорит Ян Чжан. Он и его коллеги, таким образом отказались от дорогих красок, например тех, что содержат серебро, выбрали краски на основе воды, содержащие никель.
Они также хотели сделать возможным нанесение специального покрытия с помощью простых инструментов и без особых навыков. Используя малярный скотч, они обнаружили, что могут создать на стене заштрихованный узор, который был наиболее эффективным для взаимодействия с электродами. После применения проводящей краски валиком в два слоя, они удалили ленты и подключили электроды. Потом они закончили работу со стеной, нанеся верхний слой стандартной водоэмульсионной краски для того, чтобы повысить долговечность и спрятать электроды.
Электроды в стене могут работать в двух режимах — емкостного датчика и электромагнитного считывания. В режиме емкостного датчика стена функционирует как любой другой емкостный тачпад: когда человек прикасается к стене, это искажает электростатическое поля в точке соприкосновения. В режиме электромагнитого считывания, электрод может обнаружить отключение электромагнитных сигнатур электронных устройств, что позволяет системе идентифицировать устройства и их расположение.
Аналогичным образом если человек носит устройство, которое излучает электромагнитную сигнатуру, система может отслеживать его местоположение, говорит Чжан.
Wall++ еще не была оптимизирована для потребления энергии, говорит Чжан, но он оценивает, что электроды размером с стену потребляют столько энергии сколько стандартный сенсорный экран.