文︱ Sarah McQuate

译 | 编辑部

图︱网络

智能化技术的方向之一是持续小型化，从智能手机、智能手表，到现在可以用手势实现操控的智能戒指。

华盛顿大学的研究人员开发了一种名为“光之戒（AuraRing）”的智能设备，该设备由一个指环与腕带构成，可以持续跟踪人的手部动作，并精确判定手指位置。腕带负责接收指环发出的信号，然后计算出指环的位置与方向，从而得出手指动作的数据。该团队的研究成功发表在美国计算机协会（ACM）论文集“互动、移动、可穿戴与泛技术”上。

论文的主要作者之一埃里克·惠特米尔（Eric Whitmire）是华盛顿大学保罗·G·艾伦计算机科学与工程学院的博士生，他在读博期间完成了这项研究，埃里克说：“我们正在研究下一代计算平台，利用这种平台打造的设备，不仅能完成以前的手势跟踪或指向跟踪，更重要的是能捕捉手指的精细动作，精确捕捉所有的手指动作。”

光之戒的指环由3D打印的戒指与戒指外的线圈构成，线圈要绕800圈，导线通电时线圈会产生磁场，磁场变化被腕带上的传感器检测到，通过计算传感器收集到的磁场变化，就可以精确定位指环位置，从而得出手指位置。

论文的另一名主要作者是华盛顿大学电子与计算机系博士生法史德·萨莱米·帕瑞斯，法史德介绍了这种方法实现智能手环的优点，他说：“别的智能手环都要通过无线通信传输数据的方式来实现动作跟踪，但无线通信特别耗电，所以这样的智能手环受限于功耗，只能做简单的手势识别。光之戒不一样，由于采用变化的磁场感应来跟踪动作，这种方式不需要额外的无线通信交换信息，功耗只有2.3毫瓦。”

光之戒可以记录人的手写动作，也能让截肢患者的假手像正常手一样动作，因为采用磁感应方式，所以并不受视线影响，在拥挤的公交等视线受限场合也能精准纪录手指动作。

“无论快弹慢撩，还是轻抚重捏，光之戒都能检测出来。这就提供了更多的人机交互方式。” 法史德举例道：“比如写完‘你好’，快弹或轻捏一下就能把信息发出去，或者在类似马里奥的游戏中，轻捏能让游戏人物跳起来，快弹则会使出绝招。”

光之戒的设计理念是无需配置、简便易用，同时，也不需要针对每个人调整。对十二名用户的使用数据统计显示，这种智能戒指在绝大多数情况下，都能准确跟踪手指位置，误差在几毫米之内。

本文的另一位作者是埃里克与法史德的指导老师，华盛顿大学保罗·G·艾伦学院及电子与计算机系双聘教授史塔克·帕特尔。史塔克也看好这项技术有大好前景：“光之戒可以持续跟踪手部精细动作，而不只是手势，这为业界的人机交互提供了丰富选择。例如，可以用这个技术来检测手部的细微抖动，以筛检帕金森症；或者提供手部锻炼的效果反馈，用来帮助中风病人康复。”

研究团队表示，除了智能手机与游戏，这种指环与腕带的组合应用场景还有很多，光之戒项目的相关技术也很容易被集成到智能手表或者其他的腕带设备中。

法史德强调，光之戒技术潜力无限，他说：“智能手表已经提供了相当多的功能，要是想从创新中更多获益，就要考虑智能指环技术了。”