ForcePhone: Программное обеспечение позволяет мобильным устройствам чувствовать давление

ForcePhoneЧто, если бы Вы могли набрать 911, сжав свой смартфон определенным образом в ладони? Разные сжатия могли бы включить музыку или зеркально отразить страницу на экране.

Новое программное обеспечение, разработанное инженерами Мичиганского университета и вдохновленное, частично, фильмом Бэтмен, может дать любому смартфону способность ощущать усилие или давление на экран или корпус. ForcePhone предлагает новые способы управлять мобильными устройствами.

Это программное обеспечение может также позволить пользователям нажимать немного сильнее на экранную кнопку для разблокирования меню дополнительных опций, подобно щелчку правой кнопкой мыши. Разработчики предполагают эти и многие другие способы применения для их технологии, которая может предложить массам желанную функцию последнего поколения смартфонов.

IPhone 6s имеет ощущающий давление экран, но у менее дорогого iPhone SE его нет. Ни одно доступное на рынке устройство не имеет чувствительного к давлению корпуса.

«Вам не нужны специальный экран или встроенные датчики, чтобы сделать это. Теперь эта функциональность может быть реализована на любом телефоне», сказали Кэнг Шин, профессора компьютерных наук Кевин и Нэнси О’Коннор из U-M Отдела Электротехники и Информатики. «Мы расширили пользовательский интерфейс без необходимости в каких-либо специальных встроенных датчиках. ForcePhone увеличивает возможности взаимодействия между телефоном и пользователем».

Шин создал эту систему с Ю-Чи Танг, аспирантом того же отделе.
«Я думаю, что мы предлагаем естественный интерфейс, вроде того, как Вы поворачиваете ручку», сказал Танг. «Это — следующий шаг вперед от основного сенсорного интерфейса, и он может дополнить другие, каналы передачи жестами и речью».

ForcePhone работает путем использования двух из фундаментальных атрибутов телефона — его микрофона и динамика. Программное обеспечение настраивает динамик для испускания неслышимого тона на частоте выше, чем 18 кГц, что находиться за пределами диапазона человеческого слуха. Но микрофон телефона все еще может чувствовать вибрацию, вызванную звуком.

Когда пользователь нажимает на экран или сжимает корпус телефона, это усилие изменяет тон. Микрофон телефона обнаруживает это, а программное обеспечение переводит любые тональные изменения в команды.

«Наличие дорогих и громоздких датчиков, установленных в смартфоны, может решить каждую из решенных нами проблем, но добавленная стоимость и трудоемкая установка препятствуют тому, чтобы телефонные производители делали это», сказал Танг. «Наше, основанное на звуке, решение может заполнить этот разрыв, обеспечив ту же функциональность без модификации оборудования. Все, что необходимо — программное обеспечение».

Идея использовать микрофон и динамик телефона для других целей является подходом, который Танг изначально взял из фильма Бэтмен 2008 года, «Темный Рыцарь». В фильме, Бэтмен превращает все смартфоны в Готэм-сити в систему гидролокаторов, поскольку высокочастотные звуковые сигналы возвращаются от инфраструктуры города. Он использует их для отслеживания Джокера.

«Я думал, что это было интересной идеей превратить смартфоны в основанную на гидролокаторе систему и понял, что это может привести к появлению новых приложений для решения проблем, с которыми сталкиваются пользователи смартфонов», сказал Танг.

ForcePhone является третьей частью программного обеспечения, основанного на этой идее. Ранее, Танг и Шин создал BumpAlert, приложение для Android, разработанное для предупреждения отвлеченных пешеходов об объектах на их пути, и EchoTag, которое позволяет телефонам тегировать и запоминать определенные места в помещении, и связывать эти места с определенными режимами или задачами.

BumpAlert использует динамик телефона и микрофон для создания акустического детектора; акселерометр для оценки движения и скорости; и заднюю камеру для обнаружения опасных объектов на пути. Алгоритм комбинирует данные и предупреждает пешеходов с помощью вибрации.

EchoTag посылает неслышимые тона и ловит, как они отражены. Он может делать такие вещи, как включение будильника или «тихого» режима, например когда Вы кладете телефон на тумбочку в конце дня.

В то время как BumpAlert и EchoTag использовали гидролокатор для создания новых приложений для смартфонов, ForcePhone опирается более существенно на базовые взаимодействия, которые пользователь может иметь с телефоном.

Шин является лидером в разработке приложений для мобильных устройств. Программное обеспечение, которое он разработал, названное E-MiLi, что обозначает Минимизирующее Энергию Неактивное Слушание, может увеличить время работы от батареи смартфона на целых 54 процента. Другая система, под названием GapSense, помогает уменьшить количество прерванных звонков и помехи от беспроводных устройств.