Disney Research недавно опубликовала статью, описывающую умные часы на базе RTL-SDR, для которых они разработали демонстрационный прототип. Эти умные часы уникальны тем, что их можно использовать для фактического обнаружения конкретного объекта, к которому прикасается пользователь.
Прототип часов делает это, используя RTL-SDR для обнаружения электромагнитного (ЭМ) шума, испускаемого отдельными объектами, и сопоставления его с сохранённой базой данных. Эту технологию они называют EM-Sense. В статье авторы резюмируют:
Большинство повседневных электрических и электромеханических объектов испускают небольшое количество электромагнитного (ЭМ) шума во время обычной работы. Когда пользователь физически прикасается к такому объекту, этот ЭМ сигнал распространяется через пользователя, благодаря проводимости человеческого тела. Изменяя небольшой, недорогой, программно-определяемый радиоустройство, мы можем обнаруживать и классифицировать эти сигналы в реальном времени, что обеспечивает надёжное обнаружение объектов по прикосновению. В отличие от предыдущих работ наш подход не требует инструментирования объектов или окружающей среды; наш датчик автономен и может носиться незаметно на теле. Мы называем нашу технику EM-Sense и создали демонстрационную реализацию смарт-часов. Наши исследования показывают, что различение десятков объектов возможно независимо от носителя, времени и местной среды.
Частоты, необходимые для EM-детекции, находятся в диапазоне от 0 до 1 МГц, что выходит за пределы диапазона RTL-SDR, чья минимальная частота составляет 24 МГц. Чтобы обойти это ограничение, они запускали RTL-SDR в режим прямого семплирования. RTL-SDR подключается к часам, но для обработки USB-соединения используется смартфон Nexus 5, который передаёт данные сигнала по Wi‑Fi на ноутбук, выполняющий обработку сигнала и онлайн-классификацию. В будущем они надеются использовать более продвинутую SDR-решение, но RTL-SDR дал им необходимое доказательство концепции по очень низкой стоимости.
Пример сценария использования часов, который предлагает Disney, следующий:
Home – Дома Джулия просыпается и готовится к ещё одному продуктивному дню на работе. Её часы EM-Sense, способные работать с EM-Sense, информируют и поддерживают её активность на протяжении всего дня. Например, когда Джулия берёт свою электрическую зубную щётку, EMSense автоматически запускает таймер. Когда она становится на весы, на её смарт-часах автоматически отображается прокручиваемая история её веса. На кухне EM-Sense распознаёт паттерны прикосновений к бытовым приборам, таким как холодильник и плита. Исходя из этого и времени суток, EM-Sense делает вывод, что Джулия готовит завтрак, и подаёт утренние новости, которые можно воспроизвести на её смарт-часах.
Fixed Structures – Когда Джулия прибывает в офис, EMSense обнаруживает, когда она берет за ручку дверной ручки офиса. Ей затем сообщают о предстоящих событиях в календаре и ожидающих сообщениях: «У вас 12 сообщений и встреча через 8 минут». Джулия затем оставляет напоминание — привязанное к дверной ручке — чтобы воспроизвести его в конце дня: «Не забудьте купить молоко по дороге домой.»
Workshop – В мастерской EM-Sense помогает Джулии в её проекте по изготовлению. Сначала Джулия проверяет оставшееся время печати на 3D-принтере, касаясь любой точки на столе печати — «осталось пять минут» — идеально подходит для завершения дополнительной деревянной основы. Далее Джулия использует Dremel, чтобы отпилить кусок дерева. EM-Sense распознаёт инструмент и отображает на экране часов его скорость вращения. Если задача известна, оно может даже рекомендовать оптимальную скорость. Аналогично, по мере использования Джулией других инструментов в мастерской, пошаговая инструкция, отображаемая на смарт-часах, автоматически переходит к следующему шагу. Наконец печать 3D завершается, и готовые детали соединяются вместе.
Office – Вернувшись за свой стол, Джулия продолжает работу на ноутбуке. Простой жест касания трекпада позволяет EM-Sense автоматически аутентифицировать Джулию без пароля. Позже в течение дня Джулия встречается с коллегой для совместной работы над задачей. Они используют большой мультитач-экран для мозгового штурма идей. Их часы EM-Sense позволяют определить, когда каждый пользователь касается экрана. Эта информация затем передаётся на большой сенсорный экран, позволяя ему различать их касания. Благодаря этому и Джулия, и её коллега могут использовать разные инструменты (например, ручки разных цветов); их умные часы обеспечивают персональный выбор цвета, инструментов и настроек.
Transportation – В конце дня Джулия закрывает дверь офиса, и напоминание, которое она оставила ранее, проигрывается: «Не забудьте купить молоко по дороге домой». На парковке Джулия заводит свой мотоцикл. EM-Sense автоматически распознаёт её способ передвижения (например, автобус, автомобиль, велосипед) и предоставляет ей обзор маршрута: «Вы в 10 минутах от дома, с лёгким трафиком».
Источник:
