Инфракрасный сенсор Surfancy отечественной разработки - замена ИК-рамок | | Печать | |
25 февраля 2015 Еще студентами Московского института электронной техники (МИЭТ) Андрей и Дмитрий Литмановичи работали над защитой сенсорных экранов платежных терминалов и игровых автоматов. В итоге инженеры создали собственную технологию. Устройство Surfancy состоит из двух вертикальных планок-излучателей. Между планками, расставленными на расстоянии до 6–8 м, возникает видимое глазу поле толщиной 5–10 мм. Идентификация прикосновения происходит за счет того, что микрокомпьютер «видит» пересечение сенсорной плоскости пальцами и определяет координаты образующихся от них полутеней. При установке планок не надо точно вымерять их положение, достаточно поставить их друг напротив друга, поэтому Surfancy может работать с поверхностью любого типа или вообще без поверхности. Например, на основе этой технологии можно сделать интерактивную торговую полку. Surfancy может воспроизводить аудио и видео, показывать изображения и запускать сторонние приложения (например игры) – в этом режиме система начинает работать как мультитач-скрин. В первоначальном варианте оно представляло собой печатную плату, охватывающую край монитора с установленными на ней фототранзисторами, которые поочередно подсвечивались двумя разнесенными вдоль поверхности монитора инфракрасными диодами. Касание поверхности экрана вызывало пересечение оптических потоков инфракрасных диодов и появление при этом соответствующих теней на поверхностях фототранзисторов. Фактически все это напоминает устройство давно известных инфракрасных рамок, т.е. устройств, формирующих сетку лучей, оптически связанных с набором фотоприемников. Однако существенное отличие новой схемы – только 2 излучателя. Новизна данного технического решения была подтверждена патентом РФ на изобретение № 2278423.
На следующем рисунке справа приведена функциональная схема, защищенная данным патентом.
В силу известных причин производство игровых аппаратов было прекращено, и данный проект сенсорной панели был надолго похоронен. Интерес к данному устройству вновь возник, когда на Западе появилось успешное коммерческое решение, позволившее определять положение пальцев руки человека – оператора в пространстве. Речь идет о Kinect фирмы Microsoft. Сразу надо отметить главное достоинство Kinect – ее масштабируемость. Т.е. систему можно встроить в любое приложение, управление которым возможно осуществлять пространственным манипулированием руками человека-оператора. И еще – систему легко установить в любом месте – стоит лишь правильно выбрать зону обзора окружающего пространства, в котором разворачивается сценарий интерактивного взаимодействия пользователя с программным обеспечением.
У новой команды разработчиков появилась идея – занять свою нишу в области пространственного манипулирования и управления, и так же, как ранее в случае с ультразвуковой сенсорной панелью, исключить избыточность, присущую конкурирующей системе.
Таким образом, не удастся поместить Kinect на улице и заставить работать в условиях яркой солнечной засветки.
Последующее развитие технологии «теневой локации», как кратко решили называть запатентованную подсветку объекта контроля двумя пространственно разнесенными излучателями, привело к следующей оптико-геометрической схеме измерений, приведенной на рисунке слева.
Сенсорное поле S образуется попарным пересечением оптических потоков Ψ1, Ψ2, Ψ3, Ψ4 на поверхностях L1 и L2 расположения фотоприемников. При этом, в отличие от схемы на предыдущем рисунке, появление второй фотоприемной линейки позволило значительно увеличить размер сенсорной области. Помехоустойчивость данной схемы предельно высока, т.к. в ней отсутствует прием отраженного излучения, а высокое быстродействие фотоприемников позволило нам перейти на высокочастотную модуляцию зондирующих излучений светодиодов D1…D4. Данная схема защищена патентом РФ №2575388 и реализована в виде, изображенном на следующем рисунке справа.
Надо отметить, что работоспособность данной технической реализации системы сохраняется даже при прямой солнечной засветке линеек, при расстоянии между ними до 6 м.
Следует отметить, что различные типоразмеры данной системы (от 1 до 2-х метров длины боковых линеек) формируются на основе базового фотоприемного модуля, содержащего процессор, набор фотоприемников и от 2-до 4-х излучателей. В функционал устройства заложена возможность распознавания не менее 4-х одновременных касаний. На следующем этапе будет решена задача определения скорости вхождения объекта в сенсорную область.
Братья Дмитрий и Андрей Литмановичи больше десяти лет занимались сенсорными экранами и создали простое устройство Surfancy стоимостью $1 тыс., способное превратить в сенсорный экран любую поверхность шириной в несколько метров. Их стартап, ключевыми клиентами которого могут стать ретейлеры и рекламные агентства, уже привлек инвестиции у сингапурского венчурного фонда. В 2015 году братья готовятся продать до 8 тыс. устройств, заработав на этом более $4 млн.
По данным американской исследовательской фирмы InfoTrends, компании, использующие интерактивные дисплеи для оформления своих витрин или как носитель наружной рекламы, увеличивают известность своего бренда на 48%, объемы продаж – на 32%, а среднюю сумму чека – на 30%. Но широкоформатные экраны для интерактивных витрин и видеостен – удовольствие не из дешевых, их цена может достигать сотен тысяч долларов. Инженеры из Зеленограда, братья Андрей и Дмитрий Литмановичи, и их однокурсник Бахит Алиев создали систему Surfancy (от анг. Surface fancy – причудливая поверхность), которая способна «научить» любую поверхность «откликаться» на действия пользователя. Ее размеры могут достигать 1х5 м, цена при этом – в пределах $1 тыс. за шт.
«Геймификация и интерактивность уличной рекламы обеспечивает ей большую привлекательность и эффективность», – рассказывает РБК Дмитрий Литманович. В качестве примеров он приводит Nike, которая в рамках своей кампании предложила прохожим измерить «силу» прыжка и затем сохранить результаты, Diesel, которая дала возможность проходящим мимо витрины изменить «погоду» за окном виртуального дома, и Сбербанк, предложивший посетителям одного из своих отделений «разморозить» окно, чтобы заглянуть в теплую комнату.
Создатели Surfancy считают, что их технология будет в первую очередь востребована для уличных рекламных кампаний. Системы, существующие на рынке сейчас, не столь прочны: резистивные экраны недолговечны из-за быстрого выхода из строя пленки и небольшого «времени жизни» каждой точки, а емкостные и проекционно-емкостные чувствительны к температуре.
Surfancy в цифрах: На деньги, полученные от первых инвесторов, в 2014 году Surfancy произвела пилотную партию устройств. Первые два были поставлены родному МИЭТу, несколько тестовых устройств Surfancy также продала рекламным компаниям. Пока в общей сложности на продажах стартап в 2014 году заработал около $20 тыс. Одновременно компания собирает предзаказы на своем сайте. Ориентировочная цена системы высотой 1 м составляет около $1 тыс. В эту цифру входит лицензия на стандартный функционал системы. За возможность сбора статистики и просмотр тепловой карты придется доплачивать отдельно. Для типовой версии Surfancy чистая рентабельность от продаж составит не менее 30%, говорит Дмитрий Литманович. По его словам, с момента запуска владельцы Surfancy получили около 300 предзаказов на Surfancy, подавляющее большинство – от b2b клиентов-рекламных компаний. В Surfancy думают, что сенсорная поверхность будет интересна не только рекламистам, но и частным пользователям. Основатели стартапа планируют сделать беспроводную версию Surfancy с упором на работу в мобильных приложениях и использование интерактивной стены. С такой стены в доме или в офисе (ей станет любая поверхность с наклеенными стикерами или рисунками в сенсорной зоне) можно будет установить статус в соцсетях, найти телефон в адресной книге, управлять плеером и т.д. Адаптация устройства для «квартирного» использования обойдется в $50–100 тыс., продавать адаптированную версию в рамках краудфандинга они планируют по $80 (она будет меньше и включать не все первоначально заложенные функции), ее розничная цена может составить $100-150. Дмитрий Литманович признает, что выход на «домашнего» пользователя преследует скорее маркетинговые, чем коммерческие цели: на этом рынке Surfancy будет конкурировать с такими популярными устройствами, как Kinect и Leap Motion. Потенциальным клиентам Surfancy нравится разработка выпускников МИЭТа. «Учитывая низкую стоимость решения, это может разнообразить имеющиеся сейчас на рынке технологии», – считает Михаил Батуев, начальник управления перспективных проектов Альфа-банка. Вилли Крючков, директор по маркетингу розничной сети по продаже электроники «Ноу-Хау», считает, что технологии, подобные Surfancy, расширяют возможности самостоятельных покупок в магазинах. Михаил Раяк, исполнительный директор НКО «Фонд предпосевных инвестиций», отмечает, что главная проблема, с которой столкнется Surfancy, – это привлечение внимания пользователя. «Мы видим много попыток внедрить интерактивные технологии в торгово-развлекательных центрах, тем не менее массовым хай-тек так и не становится, – отмечает эксперт. – Основная проблема не в технической реализации интерактивности, а в привлечении к ней проходящего мимо человека. Что побудит его начать взаимодействие? На этом «прокалывались» многие, начиная с интерактивного магазина продуктов в метро на стенах в Японии, заканчивая небезызвестным DisplAir [российский стартап, развивающий «воздушный» безэкранный дисплей, который так и не вышел в серийное производство]. До конца не понятны алгоритмы взаимодействия с адресатом». |