Тактильные способы передачи информации

Как тактильные интерфейсы изменят наши гаджеты

Обратная тактильная связь присутствует в гаджетах уже весьма продолжительное время. Чаще всего она представлена в смартфонах и джойстиках игровых приставок в форме «виброзвонков» и ответной вибрации в ответ на действия пользователя. Дублирование входящих вызовов, напоминания и дрожание при стрельбе и взрывах, вот наиболее распространённые варианты использования тактильной функции. И подавляющее большинство пользователей не представляет себе иных способов применения этого канала связи.

Однако существует несколько направлений использования этого метода взаимодействия и получения информации от устройств. Точнее, этих направлений три. И их широкое применение в массовой электронике даст пользователям качественно новый опыт использования привычных, казалось бы, гаджетов. Это ознаменует начало нового этапа в развитии потребительских устройств, метко названного «неосенсорной эрой».

Первый способ применения обратной тактильной связи — расширение спектра тактильных ощущений от использования гаджетов. Второй способ — передача специфической шаблонной информации. Третий способ — общение. Рассмотрим каждый из них подробнее.

Расширение спектра тактильных ощущений

На днях Amazon выпустил пять новых устройств, две читалки на электронных чернилах три планшета. И самым интересным устройством является читалка премиум-класса Kindle Voyage.

Чем она примечательна? По обеим сторонам экрана, чья поверхность текстурой напоминает бумагу, расположены сенсорные зоны для перелистывания страниц. При этом само перелистывание инициируется не привычным касанием или жестом скольжения, а лёгким сжатием этих сенсорных зон. Когда «переворачивается» страница, устройство сопровождает это вибрацией, похожей на ту, что возникает при скольжении бумажных страниц друг по другу.

Кстати, в первом YotaPhone мы тоже экспериментировали с тактильной отдачей при пользовании сенсорной зоны под вторым экраном. При перелистывании страниц жестом скольжения смартфон приятно вибрирует. Во втором YotaPhone будет полностью сенсорный второй экран, что даёт гораздо больше возможностей. Поэтому разработали совершенно новые сценарии использования второго экрана, о которых вы узнаете после презентации смартфона.

Ещё один пример нового подхода к использованию тактильной связи демонстрируют Apple iWatch, которые поступят в продажу в следующем году. В них интегрирован так называемый «Taptic engine» (комбинация слов tap (касание) и haptic (тактильный)), своеобразная система физического реагирования на действия пользователя. Например, когда вы поворачиваете головку «завода», то сразу ощущаете специфическую вибрацию, словно танцующую по вашему запястью, добавляющую необычные ощущения при использовании этого механического органа управления. Когда вы проводите пальцем по экрану, нажимаете кнопку рядом с головкой или выполняете какие-то другие действия, Taptic engine генерирует специфические ответные тактильные реакции, сопровождая на уровне ощущений.

Не остался в стороне от нового направления и заклятый друг Apple, Samsung. Корейцы недавно представили серию многофункциональных принтеров Smart MultiXpress, оснащённых «планшетным» интерфейсом с разнообразной тактильной связью.

Все эти вышеупомянутые устройства используют преимущества нового направления в инженерии, получившего название haptography (haptic + photography, можно перевести как «тактилография»). Оно подразумевает регистрацию и запись физических ощущений с последующим воспроизведением. По сути, это направление находится в самом начале своего становления. С его дальнейшим развитием, пользователям станет доступно новое измерение во взаимодействии с гаджетами. Например, мы сможем ощущать текстуру поверхности предметов, которые видим на экране или слышим из динамиков. Современные безжизненные дисплеи смартфонов и планшетов оживут, станут в буквальном смысле реагировать на прикосновения. Все виды интерфейсов, от приборных панелей автомобилей до дверей холодильников и пультов дистанционного управления, станут «касаться в ответ» на наши прикосновения. И эта тактильная «отзывчивость» будет практически завораживать.

Передача специфической шаблонной информации

В часах Apple iWatch также реализован механизм передачи специфической шаблонной информации. Например, если вы идёте по маршруту, проложенному в картографическом приложении, часы будут предупреждать вас о необходимости повернуть, вибрируя правой или левой стороной, так что вам даже не придётся смотреть на экран.

Новый гибридный автомобиль Mersedes S550 будет передавать тактильную информацию с помощью вибрации пола под ногами водителя. Например, таким образом машина будет подсказывать о необходимости сбавить газ, чтобы экономить топливо или заряд аккумулятора. Другим видом вибрации водителя известят о переключении с электромотора на ДВС.

Носимые устройства вроде умных очков (которые, в отличие от изделия Google, будут выглядеть как обычные очки) будут слабо вибрировать, предупреждая пользователя о попадании в поле зрения какой-либо специфической информации.

Общение

Пожалуй, общение с людьми — это один из наиболее интересных способов применения обратной тактильной связи. И тут мы снова должны упомянуть Apple iWatch. Если вы выбираете чей-то контакт из списка избранных и потом касаетесь экрана, тот этот человек будет ощущать это касание через специфическую вибрацию своего экземпляра Apple iWatch. Можно даже отправить другому человеку своё сердцебиение, при этом отправитель и получатель увидят на экранах пульсирующее сердце, и оба будут ощущать его ритм на своих запястьях. Кстати, возможно, в русском языке со временем появится такой словарный оборот, как «часами чую».

Эту идею используют и во многих стартапах, например, в браслете Tactilu, который передаёт «прикосновение» от одного пользователя другому.

Конечно, вскоре это свойство внедрят и в смартфоны. Возможно, дойдёт даже до стандартизации некоего «тактильного протокола». Наверняка появятся кастомные вибросхемы, по аналогии с мелодиями для звонков и SMS, так что можно будет понять, кто вам звонит, просто по специфической вибрации, выбранной для этого контакта.

Самое удивительное в этой перспективе заключается вовсе не потакании ленивым пользователям, не желающим даже смотреть на экран телефона, а в новом психологическом опыте, чем-то напоминающем телепатию, когда вы, в первые мгновения даже неосознанно, вдруг «почувствуете» внимание другого человека.

Как обратная тактильная связь улучшает пользовательский опыт

Мы сейчас стоим у самого начала «неосенсорной эры». Весьма вероятно, что уже через пару лет в подавляющем большинстве гаджетов будет встроена функция крайне правдоподобной обратной тактильной связи. Мы окажемся в ситуации, когда ожидания пользователей будут побуждать производителей интегрировать высококачественные тактильные интерфейсы во все новые гаджеты.

Особенно ярко новая тенденция будет проявляться в носимых гаджетах. Не исключено, что появятся устройства, у которых вообще не будет иного интерфейса, кроме тактильного — ни сенсорно-графического, ни механического. Подобные интерфейсы добавят своеобразной глубины, завершённости и, в буквальном смысле, хорошего ощущения компьютерам, телефонам, планшетам и носимым устройствам, включая автомобили и различные бытовые приборы. Отчасти это даст чисто утилитарные преимущества, но в основном нас будет привлекать именно психологический, эстетический момент.

А если ко всевозможным видам вибрации добавить изменение текстуры поверхности гаджета? Вы сможете не просто получить какую-то активную реакцию на свои действия, это уже в полной мере можно охарактеризовать как «ощущаю кожей».
Пожалуй, наибольшее разнообразие применений тактильной обратной связи будет наблюдаться именно в смартфонах, просто по причине их универсальности и постоянной востребованности пользователями.

Представьте, вы смотрите фильм, сцена в пустыне, и ваш смартфон становится словно сделан из прессованного песка. Или ваш любимый человек напишет вам, что прикоснулся к стеклу окна, и вы начинаете ощущать гладкость и твёрдость его поверхности. Бумага, древесина, стекло, бетон, песок, всё это можно будет не просто «потрогать», наш мозг будет получать гораздо больше информации о ситуации, и почти на бессознательном уровне мы гораздо глубже понимать и сопереживать другим людям, сюжетам книг, фильмов, игр, телевизионных новостей, даже песен.

Интересные перспективы открываются для пользователей, ведущих активную переписку на смартфонах. Для разных пользователей в списке контактов, в соцсетях и мессенджерах можно будет настроить не только разные вибросхемы, но и изменения текстуры поверхности. И набирая кому-то сообщение, вам не придётся отвлекаться, чтобы посмотреть, кто вам уже написал. Разные тактильные схемы можно будет создать даже для разных смайликов, передавая таким образом ощущения улыбки, смеха, грусти, злости и множества других эмоций.

Весьма вероятно, что могут появиться сменные панели для смартфонов, жёсткие или в виде мягких тонких облегающих чехлов, способные по другому менять текстуру своей поверхности. Естественно, для YotaPhone они будут совершенно прозрачными, позволяя работать с сенсорными экранами. При этом вибросхемы могут быть разными в зависимости от того, с каким экраном YotaPhone вы работаете в данный момент. Настоящее раздолье для кинестетиков-гурманов.

Появятся программы, позволяющие создавать собственные вибросхемы и алгоритмы изменения текстуры. И если сегодня мы показываем друг другу фотографии, снятые на смартфон, то не исключено, что лет через 15 будем предлагать друг другу просто подержать их.

Не удивимся, если многие пользователи подсознательно станут воспринимать свои смартфоны как живых питомцев, ведь они будут не только чутко реагировать на наши действия, но и проявлять «собственные эмоции».

Мы считаем, что через два десятка лет большинство гаджетов и устройств будут оснащены тактильными пользовательскими интерфейсами. По крайне мере, мы очень на это надеемся.

Источник

Тактильное и голографическое будущее 6G. Возможности и проблемы сетей связи следующих поколений

Приводим статью профессиональной технической организации IEEE, занимающейся продвижением новых технологий. Материал посвящен новым возможностям, которые открывают сети 6G, а именно вопросам голографической передачи видео и тактильному восприятию виртуальных объектов.

Представьте себе телеконференцию, но с голограммами, а не в виде “шахматной доски” из лиц. Или веб-сайты, которые позволяют вам устанавливать тактильные связи и имитировать прикосновение. Исследователи, изучающие будущее беспроводной связи шестого поколения, сейчас прощупывают технологические возможности, которые сулят сети 6G.

Харш Татария (Harsh Tataria)

«Беспроводные технологии шестого поколения будут характеризоваться низкими задержками и сверхвысокими частотами, при этом скорость передачи данных может достигать 100 Гбит/с», – говорит Харш Татария (Harsh Tataria) – преподаватель техники связи в Лундском университете в Швеции. Он вместе с коллегами недавно опубликовал исследование, в котором представил вероятные параметры проектирования и последующей реализации беспроводных систем 6G.

Сравнение параметров сетей 4G, 5G и будущих 6G

Такое видение будущего следует прогнозировать, поскольку развертывание сетей 5G во всем мире набирает обороты, и в этот момент все большее внимание уделяется следующим поколениям беспроводной связи. Исследователь называет это естественным прогрессом, который позволяет уже сейчас взглянуть на новые тенденции в технологиях и запросах потребителей. «Когда мы рассматриваем 6G, мы конечно же отталкиваемся от предыдущих технологий, но мы должны идти на шаг впереди и опережать возможности, предоставляемые сетью 5G, например мы должны предвидеть голографическую связь в реальном режиме времени», – поясняет Харш Татария.

Приведем справку о внедрении сетей 5G в России:

В августе 2020 года Beeline, Nokia и Qualcomm запустили пилотную версию 5G в Санкт-Петербурге.

В 2018 году крупнейший российский оператор мобильной связи МТС в партнерстве с Samsung провел тесты сети 5G, которые включали видеозвонки, видеоигры со сверхнизкой задержкой и потоковое видео 4K. Это было сделано для того, чтобы показать, что не только работает беспроводная часть сети 5G, но и маршрутизаторы 5G и мобильные устройства Samsung могут полностью работать в сети. В начале 2020 года провайдер уже открыл пилотную зону 5G.

По данным GSMA, к 2025 году сети 5G охватят более 80% населения России, но можно предположить, что большая часть страны получит доступ еще раньше.

Еще одно подтверждение тому, что 5G появится раньше обозначенной даты – это открытие исследовательского центра 5G в пригороде Казани в Иннополисе, в высокотехнологичном городе Татарстана.

Tele2 в сотрудничестве с Ericsson объявили в 2019 году о развертывании 50 000 базовых станций. В июне 2021 года они объявили о запуске первой в стране зоны 5G на территории Казанского метрополитена. Сеть доступна на всех станциях метро.

В материале описывается «голографическое общество высокой точности», в котором голографическое присутствие позволит удаленным пользователям присутствовать в визуализированном пространстве. Например, это могут быть технические специалисты, выполняющие удаленный ремонт и устранение неисправностей, врачи, выполняющие удаленные операции или лекторы, производящие дистанционное обучение. Все они могут извлечь выгоду из воспроизведения голографического изображения.

Авторы отмечают, что 4G и ожидаемые скорости передачи данных сетей 5G могут не позволить внедрить вышеназванные технологии, но 6G сможет справиться с передачей трафика, записываемого с нескольких точек обзора, с различных углов наклона и положения наблюдателя голографического объекта.

Мансур Шафи (Mansoor Shafi)

Даже простые телефонные разговоры могут потребовать новый уровень мультимедийных возможностей. «Например, мы могли бы общаться с визуализированным присутствием, – говорит другой соавтор исследования Мансур Шафи (Mansoor Shafi – доктор наук в области электротехники Оклендского университета в Новой Зеландии). – И это обеспечило бы более яркие впечатления, чем от аудио-звонков, которые мы сейчас используем».

Еще одна многообещающая возможность, о которой говорится в исследовании, связана с тактильным интернетом. «Мы считаем, что различные сенсорные ощущения могут быть объединены с голограммами, – пишут авторы, – Использование голограмм в качестве средства коммуникации в мобильных устройствах совместно с функцией распознавания эмоций позволит контролировать наше психическое здоровье и будет способствовать социальному общению».

Миша Долер (Mischa Dohler заведующий кафедрой беспроводной связи в Королевском колледже Лондона) – другой соавтор, считает, что: «6G поможет передавать навыки по сети, это будет «интернет навыков». Сейчас мы можем общаться только с помощью аудио и видео, но мы не можем касаться объектов и перемещать их. Но это станет возможным благодаря объединению периферийных вычислений, робототехники, искусственного интеллекта, дополненной реальности и коммуникаций 6G. Интернет следующего поколения сделает коллективными навыки точно так же, как интернет сделал коллективной информацию».

Исследователь также надеется, что 6G улучшит межкристаллическую (chip-to-chip) связь. «Когда мы переходим к скоростям 200 Гбит/с и более, кабельные соединения просто за ними, если так можно сказать, не успевают, – говорит он. – По мере того, как мы движемся к более высоким скоростям передачи данных и более высокой скорости их обработки беспроводные каналы становятся одним из способов преодоления этого узкого места. Это также означает повышенную надежность, поскольку на беспроводные соединения не влияют тряска или вибрация, и более низкие затраты, так как замена кабелей «может быть дороже, чем просто установка беспроводных трансиверов на микросхемы».

Инженеры отмечают, что с выходом 6G на терагерцовые частоты возникнут огромные проблемы при создании нового оборудования. Для более скоростных устройств также потребуются и более совершенные полупроводниковые технологии. Остаются и другие проблемы, в том числе энергопотребление.

Как отмечают авторы, это исследование не является исчерпывающим и полным описанием возможностей и ограничений 6G, а скорее документированием исследований, проведенных на сегодняшний день, и интересных направлений для технологий 6G, которыми могут следовать будущие исследователи.

Несколько пояснений

Деление на поколения 1, 2, 3, 4, 5, 6 и даже 7G – достаточно условное, но для нас важна не классификация, а физика явления. Разработчики уходят в более высокие частоты, где соответственно нули и единицы можно передавать значительно чаще, а также используются высокие уровни модуляций и сверх широкие полосы пропускания. В результате удается добиться спектральной эффективности канала величиной в десятки бит на герц. Причем до физического порога технологий еще очень далеко.

Вот еще один наглядный график развития технологии, представленный агентством ResearchGate. Несколько мелковато выглядит, но и на нем также видно предсказание сенсорной цифровой реальности (full sensory digital realty).

Так что ждем воплощения 3D-визуализации, которая уже была обыграна в фантастических фильмах. Причем картинку можно будет не только посмотреть со всех сторон, но потрогать и переместить объект, естественно в виртуале. 6G – это пока еще не телепортация.

Кстати о переходе из плоскости в объем говорит и Марк Цукерберг, объявивший о планах перехода фейсбук в 3D. Вероятно мечты подкрепляются приближающимися к практической реализации новыми технологиями.

_{Дата-центр ITSOFT – размещение и аренда серверов и стоек в двух ЦОДах в Москве; colocation GPU-ферм и ASIC-майнеров, аренда GPU-серверов. Лицензии связи, SSL-сертификаты. Администрирование серверов и поддержка сайтов. UPTIME за последние годы составляет 100%.}

Источник