卡內基梅隆大學(Carnegie Mellon University)開發出創新的穿戴式技術,能夠讓智慧手錶使用者的整個下臂變成觸控板,可望成為連接至智慧手錶的微型介面解決方案。

這種名為SkinTrack的技術是由該校人機互動研究所(HCII)的未來介面小組所開發的,該系統可在手與手臂上實現連續觸控,還能偵測皮膚上非連續位置的觸控,實現類似於按鍵或滑桿控制的功能。

過去「以皮膚作為螢幕」(skin to screen)的途徑利用軟性疊層、互動電子織物以及投影機/相機的組合,在使用上十分不方便。相形之下,透過創新的SkinTrack技術,使用者只需配戴一款特殊的「魔戒」,就能在手指接觸或接近皮膚表面時,經由皮膚傳送低功率、高頻率的訊號。

「SkinTrack技術最棒之處於它在外觀上並不突兀;手錶和戒指都是人們每天都會配戴的裝飾配件,」HCII博士研究生Yang Zhang表示。

「智慧手錶以及其它數位裝飾品的一個主要問題是螢幕都太小了,」HCII博士研究生兼該研究的研究人員Gierad Laput指出,「不僅互動區域小,甚至在使用時,手指實際上也阻礙了部份的螢幕。它提供的輸入功能都很基本,並受限於幾個按鍵或一些指向性的掃描。」

「SkinTrack則將互動介面從螢幕移至手臂,帶來了更大的介面,」HCII助理教授Chris Harrison表示。使用者配載的指環可產生高頻的電訊號,當手指接近或接觸到皮膚時,這種電訊號就能經由皮膚進行傳送。

藉由使用整合於手錶錶帶中的電極,就能精確地找到這些電磁波的來源,因為波形的相位各不相同。例如,手錶上對應於12點鐘和6點鐘位置的電極,能夠偵測出決定手指位置與手臂寬度的相位差;而3點鐘和9點鐘位置的電極則決定了手指的位置以及手臂的長度。

研究人員發現,他們能以99%的準確度確定手指何時接觸皮膚,也能以7.6mm的平均誤差解析接觸的位置。這可媲美其他指紋追蹤系統能實現的觸控螢幕般準確度。

研究人員發現,SkinTrack技術可用於遊戲控制器、捲動智慧手錶上的選單、放大或縮小螢幕上的地圖以及畫圖等。這種觸控板還可延伸至許多應用,例如讓用戶以手背作為螢幕數字鍵盤的撥接畫面;手指懸停在手上時則作為游標,突顯出螢幕上的數字以利於鎖定觸控點。不過,該系統也存在一些限制。例如如何為指環充電就是一大挑戰。此外,由於流汗與水合等因素以及身體持續地運動,也可能使裝置在經過長時間的配戴後,訊號出現衰減或變化。

20160511 SkinTrack NT01P2 卡內基梅隆大學的SkinTrack技術讓穿戴式裝置用戶得以將皮膚變成控制智慧手錶的觸控板。使用者只需要配戴一個訊號發射指環,使其得以在皮膚中傳送電磁波,並透過配載在手腕上的感測器定位。 (來源:Future Interfaces Group, Carnegie Mellon University)

研究人員表示,這項技術十分安全。目前並沒有證據顯示SkinTrack所使用的RF頻率訊號會對健康帶來任何影響。人體通常由日常用品所激發——包括從手指觸控而來的微量電流到螢光燈發出的電磁雜訊等,但這些都不至於造成負面影響。

編譯:Susan Hong

(參考原文:SkinTrack Technology Turns Arm Into Smartwatch Touchpad,by Jean-Pierre Joosting)