Материалы портала «Научная Россия»

«Умные стены»

«Умные стены»
Специальные краски превращают поверхности  в гигантский тактильный сенсорный датчик. Правильно выбранная краска способна придать вашим стенам не только шик, но и создаст у вас приподнятое настроение. 

ТЕХНОЛОГИИ

 

Специальные краски превращают поверхности  в гигантский тактильный сенсорный датчик

Правильно выбранная краска способна придать вашим стенам не только шик, но и создаст у вас приподнятое настроение. В настоящее время это так же может превратить стены вашего дома в «умные стены»- Стены могут быть легко трансформированы в достаточно полезные поверхности для взаимодействия как с человеком, так и с другими устройствами.

Не так давно исследователи трансформировали обычную стену в необычную сенсорную панель и в датчик движения, использовав для этого недорогую  электропроводящую краску для создания большой электродной решетки.

Название изображения

Умные Стены

Картинка №1

Шаг 1: Сначала исследователи нанесли на поверхность стены пространственную сетку (решетку) с помощью малярной клейкой ленты и нанесли поверх ее никелевое покрытие.

Картинка №2

Шаг 2: Затем они удалили ленту оставляя позади ромбическую сетку для размещения электродов.

Картинка №3

Шаг 3: Они соединили ромбы использовав тонкие медные плоские проводники с круглым виниловым стикером в середине каждого электрода как изолятора

Картинка №4

Шаг 4: Они подсоединили тонкие медные плоские проводники к схемной плате вмонтированной в стене и покрыли стену обычной латексной краской.

Картинка №5

Шаг 5: Стена, превращенная в сенсорный экран, была готова  отслеживать работу электрических устройств, движений и жестов человека

 

Такая «умная стена» способна на коротких расстояниях чувствовать прикосновение человека и отслеживать его жесты и передвижения. Она также умеет отслеживать местоположение электроприборов и определять включены они и выключены.

Придет день, когда такая технология будет включать свет, когда человек входит в помещение, отслеживать движения игрока в интерактивной видео игре и контролировать какую телевизионную программу смотрит сейчас ваш ребенок. « Стены занимают наибольшую площадь помещения, так почему бы не превратить их сенсорные датчики для умных домов.», говорит Янг Жанг, соискатель кандидатской степени по информатике из Университета Карнеги-Меллона (США), помогавший разрабатывать  идею концепции.

Для создания высоко-технологичной поверхности Жанг с коллегами нанесли на поверхность стены, площадью 12х8 футов, пространственную решетку с помощью малярной клейкой ленты и затем нанесли поверх ее  имеющееся в продаже электропроводящую никелевую краску. Удаление ленты оставило на стене схему ромбической сетки  размещения электродов. Они соединили ромбы, использовав тонкие медные плоские проводники с круглым виниловым стикером в середине каждого электрода для изоляции одних электродов от других. Следующим шагом необходимо было присоединить тонкие медные плоские проводники к схемной плате вмонтированной в стене и покрыть стену обычной латексной краской. Вся работа была выполнена за 4 часа и обошлась менее 200US долларов. Жанг считает, что «любой может воспользоваться этой технологией и сделать свои стены «умными».

Стена работает подобно экрану смартфона, распознавая касание или жест.

Монтажная схема индуцирует электроды излучать электрическое поле; когда тело человека заслоняет/загораживает/ такое электрическое поле, то  происходит заметное изменение электрического тока вблизи находящихся электродах. Пользователь должен находится в пределах трех футов от стены и тогда «умная стена» заработает; к сожалению ограничение в дистанции рассматривается разработчиками как проблема, которую необходимо решать, над чем они и  работают.

Если стена находится в режиме «прибор-детектор», питание отключается, и электроды начинают работать как приемная антенна, которая пассивно улавливает  электромагнитные волны, исходящие от расположенных по близости приборов. Разработчики проверяли реакцию стены на планшеты iPad с расстояния 6,5 футов от стены,  на вентиляторы и торшеры  - примерно с 10 футов.

Жанг со своими коллегами по исследовательскому центру Дисней Рисёч продемонстрировали свою «умную» стену в апреле этого года на конференции  по вопросам взаимодействия человека и компьютора (CHI=Computer Human Interaction) в секции «человеческий фактор и компьютерные системы» ( Human Factors in Computing Systems), проходившей в Монреале.

«Инженеры уже давно мечтают о технологиях , которые можно было бы внедрять в окружающую человека среду.», - говорит Кристиан Холц, ученый –исследователь корпорации Макрософт Рисёч в Редмонде, штат Вашингтон, который не участвовал в данной работе. Он замечает: «Стенные датчики получают широкое распространение, хотя и спрятаны на видном месте. Это хороший вопрос для нас, чтобы понять, чем прибор может быть и продемонстрировать, как сенсорные технологии с широкими функциональными возможностями незаметно для пользователя составят единое целое с повседневными бытовыми предметами».

 

источник Журнал Саентифик Американ №07 2018  Стр. 22

Автор: Прачи Пател

Перевод: Энигма Л.Н. 

 

информатика клейкая лента поверхность сенсорный датчик стена электропроводящая краска

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий

Информация предоставлена Информационным агентством "Научная Россия". Свидетельство о регистрации СМИ: ИА № ФС77-62580, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 31 июля 2015 года.