تحويل شاشة LCD قياسية إلى شاشة تعمل باللمس مع مستشعر مثبت على الحائط بقيمة 5 دولارات

uTouch ، إيماءة اليد الكاملة على شاشة من Dell لا تعمل باللمس

يمكن للباحثين في مختبر الحوسبة Ubiquitous Computing Lab التابع لجامعة واشنطن تحويل أي شاشة LCD في منزلك إلى شاشة تعمل باللمس ، مع لا شيء أكثر من جهاز استشعار بقيمة 5 دولارات يتم توصيله بالحائط وبعض البرامج الذكية.

تعمل التقنية ، المسماة uTouch ، عن طريق قياس التداخل الكهرومغناطيسي (EMI) الذي تسببه يدك عندما تتحرك بالقرب من شاشة LCD أو تلمسها. قد يبدو هذا جنونيًا بعض الشيء ، لكنني سأشرح ذلك. في الأساس ، الكهرباء التي تمر عبر الأسلاك في منزلك لها توقيع كهرومغناطيسي فريد. هناك 'الموجة الحاملة' التي توفرها شركة الطاقة والمحطة الفرعية القريبة الخاصة بك ، ثم يقوم كل عقدة ومفتاح على طول الطريق بتعديل توقيع EM حتى يصبح فريدًا تمامًا. ومع ذلك ، فإن ما لا يدركه معظم الناس هو أن كل جهاز متصل بمأخذ حائط يغير أيضًا توقيعك على EM. لا يمتص تلفزيونك الطاقة من منزلك فحسب - إنه شارع ذو اتجاهين ، حيث تنتج المكونات الإلكترونية في التلفزيون تداخلًا يغير توقيع EM لمنزلك.



رسم بياني ضوضاء EMI ، يعرض حدثًا باللمس على شاشة LCD قياسية

رسم بياني ضوضاء EMI ، يعرض حدثًا باللمس على شاشة LCD قياسية



الآن ، من خلال توصيل مستشعر EMI بأي مقبس حائط ، يمكنك قراءة توقيع EM الخاص بمنزلك - وإذا واصلت الاستماع ، يمكنك اكتشاف التغييرات في التوقيع. تحدث التغييرات الواضحة عند تشغيل الجهاز أو إيقاف تشغيله ، ولكن اتضح أيضًا أن تحريك يدك ببساطة بالقرب من شاشة LCD يغير أيضًا توقيع EM لمنزلك. قد يبدو الأمر غير معقول بعض الشيء ، أن إصبعًا واحدًا يتحرك نحو شاشة LCD يمكن اكتشافه بواسطة جهاز استشعار في الطرف الآخر من المنزل ، ولكن هذا بالضبط ما أنجزه باحثو جامعة واشنطن.

أما بالنسبة لل كيف يؤدي تحرك الإصبع نحو شاشة LCD أو لمسها إلى إنشاء EMI إضافي ، والإجابة البسيطة هي: إنها تشبه إلى حد كبير كيفية عمل شاشة اللمس العادية. بشكل أساسي ، تحتوي كل شاشة LCD على مصفوفة ضخمة من الأسلاك المتصلة بكل بكسل. يتم تحديث وحدات البكسل هذه صفًا تلو الآخر بالسرعة التي يحددها معدل صف الشاشة. يتم إنشاء معدل الصف بواسطة سائق الصف ، والذي يتأرجح بتردد محدد للغاية (على سبيل المثال ، 60 كيلو هرتز). إذا لامس شيء ما أسلاك الصفوف ، أو حتى اقترب منها ، فإن السعة (الجهد) تتغير - تمامًا مثل ميزة اللمس العائم في Galaxy S4. تتسبب هذه السعة في أن يعمل سائق صف الشاشة بجدية أكبر ، مما ينتج عنه المزيد من EMI عند هذا التردد المحدد (60 كيلو هرتز).



باستخدام هذا المستشعر بقيمة 5 دولارات ، والذي يتم توصيله بجهاز كمبيوتر يعمل ببعض البرامج الذكية ، يستطيع باحثو جامعة واشنطن التمييز بين خمس إيماءات مختلفة: اللمس الكامل ، اللمس بخمسة أصابع ، التحليق فوق الشاشة ، الدفع ، والسحب. كما ترى في الفيديو أعلاه ، هناك بعض التأخير ، لكن النظام قابل للاستخدام تمامًا. معدل الكشف هو 96.4٪. سيكون أعلى ، لكن إيماءات التحويم والدفع التي يصعب اكتشافها تسحبه لأسفل (يكون EMI الناتج عن يد وضعت على بعد بضع بوصات من شاشة LCD متناهية الصغر تقريبًا).

قبل عامين ، استخدمت نفس المجموعة البحثية نفس التقنية لتحويل المصابيح الفلورية المتضامة إلى مستشعرات تقارب. مرة أخرى ، من الصعب جدًا تصديق ذلك ، ولكن عند دخولك إلى غرفة ، يتسبب ذلك في حدوث تغيير دقيق في الأسلاك داخل لمبة CFL ، مما يتسبب في إمكانية اكتشاف EMI على خطوط الكهرباء في منزلك. هذا النظام يسمى الموجة الخفيفة(PDF) ، حتى يمكن الكشف عن إيماءات اليد التي يتم إجراؤها بالقرب من مصابيح CFL.

الهدف النهائي لمختبر الحوسبة في كل مكان ، كما يوحي اسمه ، هو إيجاد طرق رخيصة وسهلة لجعل كل شيء من حولنا تفاعليًا. ربما لن يتم استخدام تقنية uTouch مطلقًا على شاشة سطح مكتب أو كمبيوتر محمول قياسي ، ولكنها قد تكون مفيدة في غرفة المعيشة والمساحات التجارية والمتاحف ، حيث يمكن تحويل شاشات العرض الكبيرة باهظة الثمن إلى شاشات تعمل باللمس. قم برمي LightWave في المعادلة ، وسيكون من السهل تخيل المساحات الغبية غير التفاعلية التي أصبحت فجأة تفاعلية غنية. للأسف ، لا ينوي مختبر الحوسبة في كل مكان تسويق uTouch ، لكن المؤلف المشارك Sidhant Gupta يقول مراجعة التكنولوجيا أن مستشعر 5 دولارات يستخدم أجزاء جاهزة ، وأن الخوارزميات مضمنة في الورقة ، لذلك سيكون من السهل عليك - أو كيان تجاري - إعادة إنشاء نظام uTouch.

Copyright © كل الحقوق محفوظة | 2007es.com