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未来智能终端将要征服我们的感官

2015-09-26 11:13:27

来源:智家网

发布者:智家网

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  未来的智能终端都会具备人体感觉器官所拥有的功能,如触觉、味觉、嗅觉、听觉、视觉等等,并且可以直接用人类大脑所产生的脑波来控制智能终端。

  在智能终端上首先要有一个非常先进的“人机界面”(HMI),包含输入、输出及具有学习能力的智能核。现在,智能终端的输入部分主要由触摸屏来完成,通过手指的触摸来完成控制。但是,这还远远不够。要想真正体现出优异的输入功能,还需要下列技术来完成:

  生物特征辨识输入系统

  (人脸、虹膜、指纹、声纹、手指静脉、签名识别、手写识别)

  视觉输入系统

  (眼球追踪、视线控制)

  语音输入技术

  (语音识别技术、自然语言输入)

  动作输入技术

  (手势识别、手语转译、姿态控制、姿态识别)

  触觉输入技术

  (智能服装、穿戴式计算、织品感测器)

  声光输入技术

  (声波控制、光线控制)

  意识输入技术

  (脑波操作界面,用耳机读取脑波)

  有了上述几种输入技术,将使未来的智能终端的输入变得更加简单和方便。例如,现在常用的是点击终端上的键盘来输入信息(如电话号码、邮件等),如果未来采用“光线控制”的话,就不用在终端上输入,而是可以通过光线投射,在手背、手臂或者能投影到的任何地方点击“虚拟键盘”。

  更有创意的是“声波”控制方法。这需要在手臂上配戴一个袖箍,然后用一只手的手指敲击手臂及手掌,其振动会转变为声学脉冲,随后在皮肤上像波浪一样传播。臂带上的传感器检测出该脉冲后,传递给分析信息的智能终端,作为各种各样的控制信号,例如输入电话号码,把智能终端打开或关闭,操作各种智能终端的功能等,或者是控制终端上的音乐播放器。如在手臂上将音乐播放器的各种操作划分为几个部位,只需用手指敲击手臂,便可操作与袖箍连接的音乐播放器。如果利用小型投影仪,还可将手臂及手掌作为屏幕来收看或收听音视频等。

  通过这些输入技术得到的信息,将进入一个“智能核”。这个智能核包括两个方面的功能:一个是分析功能,即对于获得的大量信息和数据进行分析,这里不光是用到“大数据”的分析技术,而且还用到“情绪计算”,即可以分析出一个人的情绪如何;另一个是具备学习能力,包含机器学习、机器翻译、知识控制、行为控制等等。

  智能终端的输出界面也将符合人的基本感官效果:如视觉效果将会通过微型投影仪、三维立体显示、电子纸、可折叠显示器等等得到传递。听觉信息输出将会由语音合成、口语对话技术来完成;而更进一步的是“沉浸式”输出,即让人沉浸到一个极具真实感的虚拟世界里。这将用到“虚拟现实”、“增强现实”、“混合实境”等技术。

  智能终端的触觉感知

  在商店里买衣服、床上用品等,人们需要用手摸摸布料,才能知道布料的厚度、柔软度、光滑度等等。随着电子商务的迅猛发展,很多人都喜欢直接用智能终端在网上订购商品,但遗憾的是无法知道商品的质感。未来的智能终端,不但让我们可以使用网站上的试衣间试穿衣服,还可以透过触碰感受到衣物的质感。

  这方面的研究工作早已经开始了。有人发明了一种“振荡法”,使手机产生一种微弱的振荡,当达到某个特定频率时,手摸上去的感觉就相当于摸着某种质感的物体。美国就有几家公司在做这方面的研究。当你准备购买床单时,马上感觉到这是全棉的柔软床单,总比你只听信商业广告要好多了。

  丹麦研究者发明的能够体验对方体温的鼠标,也已经在这方面作了很好的尝试。当你手握着鼠标在与对方进行视频或音频对话时,你可以感觉到对方握着鼠标的手的温度。这就像当朋友与你握手时,你感受到朋友传递给你的热量,当对方是你的恋人时,你就会感受到来自远方的爱情的温暖。

  这样的应用也可运用在远距离医疗上,患者只要将患部拍摄下来传送给医生,医生触碰图像就可以知道软组织的粗糙程度,以进行初步的诊断。

未来智能终端将要征服我们的感官

  智能终端的嗅觉感知

  智能终端将内置嗅觉感测器。这种感测器的研究目前已经有了很大进展,从以前体积较大的“电子鼻”到现在用MEMS芯片实现的号称“世界上最小的”的真空泵,已经可以轻松地放到一部智能手机里。用这样的真空泵就可制成世界上最小的质谱仪,可以分析任何化学元素。

  通过这些嗅觉感测器,人们可以根据自己呼出的气体得知自己的身体状况,若是快要感冒了就采取预防措施,而医生也可以用来判读病人是否患有肝病、肾病、气喘等其他疾病。这些信息和数据都可以实时的方式传到远处医生那里,这样就可以协助医生远距离诊断或是监控患者的状况。

  农民可以用智能终端,通过嗅觉感测器知道这块土壤是否适合作物的生长,是否含有不良的菌种,也可以嗅出作物生长的状况,是否可以收成了。这对提高农作物产量将有很大的帮助。

  护理中心可用智能终端,通过嗅觉感测器随时监测环境中是否有不良细菌,是否已消毒,以防止病菌的传染,甚至可以监测都市卫生与环境污染情况。用智能终端来监测空气中的PM10和PM2.5值,也已经有不少研究者作了不同的试验,希望在不久的将来能够商用。

  智能终端的味觉感知

  具有味觉认知的智能终端可以知道每道食物的味道。你可以把智能终端碰触食物,它就可分析出食物中所含有的各种成分。这对于保障食品安全来说,将是必不可少的应用。具有味觉感知的智能终端还能知道食品是太咸了、太辣了,或是太甜了,它可以提供每天要摄入的食物建议。它可以从数以万计的食谱中,根据营养师的建议以及食用者的喜好,重新设计出营养均衡的菜单。

  厨师们也可以使用智能终端品尝自己烹饪的餐点,找出需要加强的地方,并通过不同的食材组合,开发出更多佳肴。而保健食品从业者可以针对有特殊饮食需求的人,如糖尿病患者,调配出可控制血糖却又可满足喜欢吃甜食的欲望的配方,让患者有更多选择。

  智能终端的视觉感知

  “计算机视觉”是一个已经发展了很多年的技术领域,但是在智能终端得到应用的主要瓶颈是处理器的速度。随着新型半导体器件的不断出现,芯片运算速度将会有几个数量级的提高,这样,“人脸识别”将会进一步提升识别率和识别速度。

  智能终端的“计算机视觉”在很大程度上将会超过人眼。例如,对于医疗图像或X光片上的不正常的图像小点,人眼不一定能作出准确的判别甚至会忽略,但是它却不会放过。如果和大数据技术包括数据分析技术配合使用,这样的视觉感知在许多场合将会具有非常重大的意义。

  在不远的将来,利用智能终端的“视觉”,还可以完成3D扫描或者利用一些背景完成3D合成。图片缩放、移动、旋转、指令操作、精准控制等都可以在智能终端里自动完成。这将会对一些传统产业产生重大影响。例如,雕塑家、建筑师可以利用该技术完成一份虚拟的作品,然后再通过3D打印机把模型或实物打印出来,而医生可利用该技术做实验或者模拟手术等等。

  智能终端的听觉感知

  再过几年,随着机器听觉和语音识别技术的进一步发展,智能终端将可以非常准确地分析语言特征,例如使用一部智能终端,你就可以准确地知道你的婴儿为什么在哭。

  另外,带有听觉感知的智能终端有很高的灵敏度,能够检测到微弱的声音信号,并能判别音频的微弱变化。这对于有些场合非常有用。例如,如果用它来监测一座大桥,可以及时知道桥的哪一部分已有松动,从而可在大桥倒塌之前及时进行修复和处理。同样,用智能终端也可以做到在一棵树倒塌之前,知道内部的断裂情况。

  或许还有“第六感”呢

  智能终端必将成为人类器官的延伸,甚至成为感觉器官的一个不可缺少的补充。至于究竟可以延伸多少,延伸到哪里,那就要靠人们的想象力和人类的需求了。而10年之后所能想到的和需求的,又会与今天有很大不同,用到智能终端上的技术也会有巨大的进步,到时很有可能除了延伸人类的五大感官之外,智能终端还拥有“第六感”的功能呢!

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