Skin Track技術如何將你的整條手臂變成裝置的觸控板
新一代智慧手錶是功能超越單純計時功能的電腦腕錶。智慧手錶的功能不再侷限於顯示時間,最新的智慧手錶可以用於進行簡單的計算、管理電話、收聽音樂等等。

如今,隨著更高版本作業系統的出現,智慧手錶的基本用途發生了根本性的轉變。它可以執行媒體播放器,播放數字音訊和影片檔案。它還可以連線藍牙或USB耳機。事實上,最新的手錶可以被認為是手機的替代品,因為它幾乎可以執行普通手機可以執行的所有應用程式。
智慧手錶日漸式微的普及率
智慧手錶普及率主要受到其螢幕尺寸小的限制。正因為如此,我們與它的互動程度降低了。事實上,螢幕尺寸非常小,以至於我們一根手指就能遮擋螢幕的大部分割槽域。為了解決這個問題,科學家們開發了一種名為Skin Track系統的技術,該系統可以讓我們的整條手臂充當觸控板。

這項技術使我們的前臂變成了觸控式螢幕,從而可以使用更大的表面積輕鬆進行所有操作。因此,這項將手臂變成螢幕的新突破技術解決了幾乎所有智慧手錶面臨的最大挑戰之一。這項技術被稱為Screen Track。
Skin Track 系統
最新的Skin-Track系統只需要一個特殊的指環用於輕觸,當手指觸控或懸停在皮膚表面附近時,指環會透過皮膚傳播低振幅、高頻訊號。為了接收指環的訊號,智慧手錶上安裝了電極。

與之前的“皮膚變螢幕”方法相比,Skin Track系統被認為是一項突破性技術。之前的技術採用柔性疊加層、互動紡織品和投影儀/攝像頭組合,操作起來非常繁瑣。
克服小螢幕的限制
Skin Track 最初由匹茲堡卡內基梅隆大學人機互動研究所的未來介面小組開發。科學家們現在認為,Skin Track系統是解決智慧手錶小螢幕限制的答案。

研究小組成員、博士生Gierad Laput表示,使用智慧手錶和其他數碼產品的最大困難在於其螢幕太小。與裝置的互動區域非常小,以至於我們的手指會遮擋螢幕的大部分割槽域,這使得體型較大的人使用這種數碼飾品更加困難。
為了強調這項技術的優勢,人機互動研究所一年級博士生楊張(Yang Zhang)表示,該系統不會增加額外的負擔,因為人們習慣於戴戒指和手錶。因此,如果可以使用一個戒指來全面使用數字裝置,這對我們來說是一個很好的發現。
Skin Track 系統的工作原理?
Skin Track 系統的操作並不複雜。其方法非常簡單,利用了皮膚作為導電體可以作為物理波導的事實。因此,Skin-track 基於物理波導原理,利用沿人體手臂等物理波導傳播的電磁波。人體是導電的,因此手臂可以作為電訊號的波導。

現在,為了確定佩戴訊號發射環的手指的位置和移動,在智慧手錶表面放置了兩組電極。一對電極放置在手錶的12點鐘和6點鐘位置,用於檢測手指沿前臂寬度的移動。另一組電極放置在3點鐘和9點鐘位置,用於顯示手指沿前臂長度的移動。
上述電極佈置對沿Y軸的運動最為敏感,因為前臂的寬度僅限於6-8釐米。然而,沿X軸的靈敏度可以降低,因為前臂的長度可以達到幾英寸。
人體皮膚的介電常數是關鍵
手錶的設想基於以下幾點:皮膚在80MHz頻率下的平均介電常數為17,因此在80MHz頻率下,電磁波以7.3×107 m/s的速度傳播。指環設計為發射80MHz交流訊號,這會導致每釐米傳播約4°的相位差。Skin Track系統的主要部件是訊號發射環和連線到手錶的感應帶。

為方便起見,右撇子會在右手戴戒指,左手戴手錶,反之亦然。Skin Track系統功能主要包括兩個方面:首先是手指沿前臂的位置和運動,其次是手指觸控前臂時的應用程式或功能的選擇。
如上所述,電極確定手指沿前臂的位置,而手指的觸控是透過沿皮膚向手錶傳送電訊號來實現的,皮膚充當物理波導。
Skin-Track 技術的優勢
除了將你的手臂變成智慧手錶螢幕,從而獲得更大的操作區域外,Skin Track技術還具有以下額外優勢:對於遊戲愛好者來說,他們的手指可以用作操縱桿。因此,你可以獲得全新的遊戲體驗。
Skin-Track可用作遊戲控制器,用於滾動智慧手錶上的列表,放大和縮小螢幕上的地圖,以及繪畫。透過數字鍵盤應用程式,使用者可以使用手背作為螢幕上數字鍵盤的撥號盤;將手指懸停在手上充當游標,突出顯示螢幕上的數字以幫助瞄準觸控點。
應用程式的便捷移動
應用程式可以拖放到前臂上,就像快捷方式一樣。像手機一樣,你也可以透過在皮膚上滑動手指來切換播放列表。正如研究人員所說,這項技術被認為是安全的。到目前為止,沒有證據表明Skin-Track使用的射頻訊號對人體或手臂有任何不良影響。因為人體通常會接觸到各種家用電器產生的電磁波——並且不會受到觸控式螢幕從手指吸收的這些微量電流的影響。
除了上述所有功能和優勢外,該裝置也存在一些侷限性。我們將戴在手指上的戒指會產生電力,並會在我們的身體上傳播。因此,它可能並不適合所有客戶。另一個挑戰是為戒指供電,因為定期充電並不實用。因此,充電問題正在考慮中,人們正在努力利用手臂和手指的運動來為戒指充電。
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