Paint Job verwandelt Wände in Sensoren, interaktive Oberflächen

Die von der Carnegie Mellon University und Disney Research entwickelte Wall++-Technologie kann eine ganze Wand in ein Touchpad verwandeln. Es dient auch als Sensor für elektromagnetische Aktivität Credit: Carnegie Mellon University

Wände sind, was sie sind, stumpfe Trennwände. Mit ein paar Anwendungen von leitfähiger Farbe und etwas Elektronik können Wände jedoch zu intelligenten Infrastrukturen werden, die menschliche Berührungen wahrnehmen und Dinge wie Gesten und die Verwendung von Geräten erkennen.

Forscher der Carnegie Mellon University und Disney Research fanden heraus, dass sie mit einfachen Werkzeugen und Techniken wie einem Farbroller zu relativ geringen Kosten – etwa 20 US-Dollar pro Quadratmeter – dumme Wände in intelligente Wände verwandeln können.

Diese neuen Funktionen können es Benutzern ermöglichen, Lichtschalter oder andere Bedienelemente an einer beliebigen Stelle an einer Wand zu platzieren oder zu bewegen oder Videospiele mithilfe von Gesten zu steuern. Durch die Überwachung der Aktivitäten im Raum könnte dieses System die Lichtstärke anpassen, wenn ein Fernseher eingeschaltet wird, oder einen Benutzer an einem anderen Ort warnen, wenn eine Waschmaschine oder ein Wasserkocher ausgeschaltet wird.

“Wände sind normalerweise die größte Fläche in einem Raum, aber wir nutzen sie nicht viel, außer um Räume zu trennen und vielleicht Bilder und Regale zu halten”, sagte Chris Harrison, Assistenzprofessor am Human-Computer Interaction Institute der CMU (HCII). “Da das Internet der Dinge und das allgegenwärtige Computing Realität werden, ist es verlockend zu glauben, dass Wände zu aktiven Bestandteilen unserer Lebens- und Arbeitsumgebung werden können.”

Yang Zhang, ein Ph.D. Student am HCII, wird auf der CHI 2018, der Conference on Human Factors in Computing Systems, vom 21. bis 26. April in Montreal, ein Forschungspapier zu diesem Sensoransatz namens Wall++ präsentieren.

Die Forscher fanden heraus, dass sie leitfähige Farbe verwenden können, um Elektroden auf der Oberfläche einer Wand zu erzeugen, die es ermöglichen, sowohl als Touchpad zu fungieren, um die Berührungen des Benutzers zu verfolgen, als auch als elektromagnetischer Sensor, um elektrische Geräte und Geräte zu erkennen und zu verfolgen.

„Wände sind groß, daher wussten wir, dass jede Technik, die wir für intelligente Wände erfunden haben, kostengünstig sein musste“, sagte Zhang. So verzichteten er und seine Kollegen auf teure, etwa silberhaltige Lacke und wählten einen nickelhaltigen Wasserlack.

Außerdem wollten sie es einfach machen, die spezielle Beschichtung mit einfachen Werkzeugen und ohne besondere Fähigkeiten aufzutragen. Mit Malerklebeband fanden sie heraus, dass sie ein schraffiertes Muster an einer Wand erstellen konnten, um ein Rautenraster zu erzeugen, was bei Tests das effektivste Elektrodenmuster war. Nach dem Auftragen von zwei Schichten leitfähiger Farbe mit einer Rolle entfernten sie das Klebeband und schlossen die Elektroden an. Dann beendeten sie die Wand mit einer Deckschicht aus Standard-Latexfarbe, um die Haltbarkeit zu verbessern und die Elektroden zu verbergen.

Die Elektrodenwand kann in zwei Modi betrieben werden: kapazitive Erfassung und elektromagnetische (EM) Erfassung. Bei der kapazitiven Erfassung funktioniert die Wand wie jedes andere kapazitive Touchpad: Wenn eine Person die Wand berührt, verzerrt die Berührung an dieser Stelle das elektrostatische Feld der Wand. Im EM-Erfassungsmodus kann die Elektrode die charakteristischen elektromagnetischen Signaturen elektrischer oder elektronischer Geräte erkennen, sodass das System die Geräte und ihre Position identifizieren kann.

Auch wenn eine Person ein Gerät trägt, das eine EM-Signatur aussendet, kann das System den Standort dieser Person verfolgen, sagte Zhang.

Wall++ sei nicht für den Energieverbrauch optimiert, sagte Zhang, aber er schätzte, dass die wandgroßen Elektroden ungefähr so ​​viel Strom verbrauchen wie ein Standard-Touchscreen.


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