Измерители ускорения
АрхивВводРечь пойдёт не о бенчмарках и не о тахометрах винчестеров и кулеров. Вместо величин виртуальных, вроде количества кадров в секунду, поговорим о приборах, измеряющих скорость движения собственно компьютеров и гаджетов.
Мы привыкли к тому, что электронная техника содержит в себе микросхемы, конденсаторы, устройства отображения, ввода и вывода информации. Растущая степень интеграции привела к тому, что сегодня начинка сотового телефона или даже КПК может состоять из единственного чипа. "Снаружи" остаются дисплей, микрофон, динамик да виброзвонок. Эти компоненты интеграции не поддаются, если не считать акустические излучатели, совмещённые с ЖК-экранами. Между тем, добавление в конструкцию гаджета ещё одного элемента может значительно расширить его функциональность.
Услышав термин "акселерометр", многие представят себе металлический агрегат с циферблатом и в полкило весом. Так одно время и было, но наступил второй миллениум – теперь акселерометры представляют собой MEMS-устройства и часто изготавливаются по планарной технологии. Измеряют они изменение скорости - ускорение или замедление движения объекта, либо его вращения. В вычислительной технике акселерометры встречаются в составе жёстких дисков, где они помогают точно позиционировать считывающие головки. Но сегодня акселерометры выполняют и другие задачи.
Скорость перемещения
Одними из первых широко распространённых ИТ-девайсов, обладающих встроенными акселерометрами, стали ноутбуки IBM ThinkPad R50 и Т41. Система Active Protection System определяет скорость перемещения ноутбука. Если скорость резко возрастает, это трактуется однозначно – ноутбук летит. А полёты всегда заканчиваются приземлениями. Систему мягкой посадки в лэптоп не встроишь, поэтому единственное, что остаётся - вовремя запарковать головки винчестеров и спасти данные от повреждения. Команду на парковку отдаёт акселерометр.
Кстати, датчик движения используется и в системе "ноутбучной сигнализации" от Caveo Technology. Похищаемый лэптоп, оснащённый Caveo Anti-Theft, ведёт себя почти как угоняемый автомобиль. Обнаружив, что ноутбук перемещён на расстояние, более определённого пользователем, Caveo Anti-Theft блокирует доступ к данным и операционной системе, а затем начинает издавать тревожные звуки.
Ещё один портативный компьютер с акселерометром – трансформер Toshiba M200/M205. Здесь измерение ускорения производится в целях навигации по документам. Наклон планшета вперёд-назад толкуется как скроллинг страницы вверх-вниз, наклон влево-вправо применяется для перехода на следующую/предыдущую страницу в браузере.
Скорость ввода
Похожая система навигации реализована в смартфоне MyDevice финской компании MyOrigo. Но вместо терминов "скроллинг" и "смена страниц" здесь уместнее слово "панорамирование". Для просмотра больших страниц или картинок смартфон перемещают в пространстве, "скользя" таким образом по документу. Подобным образом осуществляется и увеличение изображения – для этого устройство приближают или удаляют от себя. Кроме этого MyDevice умеет самостоятельно переключать режим отображения с портретного на ландшафтный и обратно. Для этого нужно просто повернуть смартфон на 90 градусов. В устройстве реализованы и другие нововведения в интерфейсе. Например, это едва ли не единственный смартфон с обратной связью – при нажатии пальцем на сенсорный экран пользователь ощущает вибрацию, подтверждающую выполнение действия. Такая тактильная реакция значительно повышает информативность интерфейса.
К сожалению, MyDevice не стал пока массовым устройством по причинам организационного характера. Как стало недавно известно, создатели MyDevice ушли из компании MyOrigo, забрав с собой права на свои разработки. Теперь новости о вестибулярном интерфейсе нужно искать на сайте образованной ими компании F-Origin. В данный момент контента на сайте немного, но столь яркие идеи не могут не найти поддержки. Остаётся надеяться, что дальновидный инвестор поможет финским изобретателям.
Инженеры из Samsung Electronics применили акселерометры несколько другим способом. Мобильному телефону Samsung SCH-S310 доступна не только вестибулярная навигация, но и ввод данных. Чтобы ввести цифру номера, достаточно нарисовать телефоном эту цифру в воздухе. Если описать круг, мобильник воспримет действие как команду "Yes", если начертать крест, он будет истолкован как "No". Во время работы встроенного MP3-плеера двукратное покачивание влево запустит следующую композицию, покачивание вправо будет означать возврат к предыдущей.
Впрочем, первенство в использовании акселерометров принадлежит не ноутбукам, а устройствам виртуальной реальности (ВР). В разнообразных ВР-шлемах, киберперчатках и устройствах указания часто используют акселерометры для считывания движений пользователя. Шлемы не нашли потребителя, ВР-перчатки пока не вышли на массовый рынок, а так называемые 3D-мыши уже широко продаются. Пионер в этой области – компания Gyration с устройствами GyroMouse.
GyroMouse могла работать как на столе, подобно обычной мыши, так и в воздухе. Основа GyroMouse – миниатюрный гироскоп, отслеживающий перемещение мыши в двух, иногда - трёх измерениях. Перемещения трактуются как передвижение курсора по экрану, данные передаются в компьютер по радиоканалу. Последняя модель, Ultra GT, оборудована оптическим датчиком и питается от аккумуляторов, заряжаемых в кредле. Её шариковая прародительница GyroMouse потребляла обычные батарейки. В ассортименте Gyration есть не только мыши, но и устройства указания и дистанционного управления презентациями, например, пульт ДУ GyroRemote.
Акселерометры нашли применение и в новых устройствах ввода, разрабатываемых в компании Sensitive Object. Технология ReverSys позволяет превратить любую твёрдую поверхность в орган управления или область ввода. Представьте себе клавиатуру ПК, нарисованную на столе, выключатель освещения, изображённый на стене и пульт ДУ, выгравированный на подлокотнике кресла.
Принцип действия ReverSys очень похож на работу акустических сенсорных экранов. Два акселерометра регистрируют микроскопические колебания поверхности, возникающие в результате прикосновения. Данные, снимаемые с акселерометров, позволяют точно вычислить координаты нажатия. Датчики ReverSys имеют определённые преимущества перед акустическими сенсорными экранами. Последние представляют собой законченные изделия, предназначенные для монтажа на разного рода дисплеи. Акселерометры же можно разместить угодно, они имеют микроскопические размеры и отдают данные по радиоканалу. При необходимости смонтированные датчики можно перенести в другое место, переопределив таким образом "поля ввода". Наконец, применение технологии ReverSys позволит создавать устройства ввода высокой надёжности – например, для техники, работающей в недружелюбной к пользователю среде.
Несколько акселерометров, связанных радиосетью, фигурируют и в разработке исследователей из Беркли. Пока их изделие напоминает обычную ВР-перчатку, опутанную проводами, но в перспективе данные пойдут по радиоинтерфейсу. Подходящая кандидатура уже есть – это ZigBee. Если проект будет реализован, мы сможем носить клавиатуру с собой постоянно – в виде нескольких микроскопических чипов, наклеенных на ногти. Ввод данных можно будет осуществлять, как барабаня по нарисованной клавиатуре, так и жестикулируя в воздухе. Акселерометры отслеживают движения пальцев и интерпретируют их как нажатия клавиш. Но эмулировать таким образом можно не только клавиатуру. Эти же акселерометры справятся с задачами указания, подобно 3D-мышам, перевода языка жестов в текст, имитации игры на виртуальном музыкальном инструменте.
