تقنيَّة جديدة لـ"سونار" يسمح بتتبع الأصابع فوق الساعات والهواتف الذكية

طوَّر علماء الكمبيوتر تكنولوجيا جديدة تساعد من يعانون من الكتابة على الشاشات الإلكترونية الصغيرة، حيث تسمح لهم بالتفاعل مع الأجهزة المحمولة عن طريق الكتابة على أي سطح قريب أو حتى فى الهواء. وتتبع تكنولوجيا "سونار" حركة الأصابع، وهي نفس التقنية المستخدمة من قبل الخفافيش والدلافين، وذلك باستخدام ميكروفون ومكبرات صوت فى الهواتف أو الساعات الذكية، ومن خلال سفر موجات الصوت عبر الألياف يستطيع المستخدمون استخدام أجهزتهم أثناء وجودها فى الجيب أو تحت كم القميص، وتساعد هذه التكنولوجيا في إنقاذ الكثيرين منا من أصحاب الأيدي الكبيرة من صعوبة استخدام الشاشات الصغيرة لساعاتهم الذكية على سبيل المثال.
وأفاد راجلاكشمي نانداكومار عالم الكمبيوتر في جامعة واشنطن والذي قاد البحث، إنه " لا يمكنك الكتابة بسولة على شاشة الساعة الذكية، ولذلك أردنا تحويل مكتب أو أي سطح حولك إلى سطح إدخال للأجهزة المحمولة،  ولن أحتاج إلى استخدام أية أجهزة استشعار أخرى مع أصابعي، ولكني فقط أستخدم يديَّ للكتابة على أي سطح، والجهاز سيقوم بتتبع ما أكتبه بجودة عالية".
وتعمل هذه التكنولوجيا باستخدام الهاتف أو الساعة التي تضم مكبرات صوت لإنتاج موجات صوت غير مسموعة، وتعرف باسم " إشارة متعامدة متعددة التردد"، وعندما ترتد هذه الموجات قبالة الأصابع فإنها تنتج صدى يلتقطه ميكروفون الجهاز، وتقوم البرمجيات بحساب وقت الارتداد والمسافة إلى الإصبع.
 وبيّن الباحثون الذين عملوا مع علماء في شركة "ميكروسوفت" ويمولهم "غوغل" جزئيا، أنهم استطاعوا تتبع حركات الأصابع في بُعدين بحجم  ملم.
وذكر الدكتور شيام جولاكوتا كبير الباحثين فى المشروع " حصلنا على إشارات صوتية عظيمة، ولأن موجات الصوت تسافر بشكل أبطأ من موجات الراديو المستخدمة فى الرادار، لذلك لن تحتاج إلى نطاق ترددي كبير، وبالتالي يكون كل شيء بسيطاً، ومن حيث التكلفة فإن معظم الأجهزة تضم مكبر صوت وميكروفون وبالتالي سنتمكن من تحقيق ذلك دون الحاجة الى معدات خاصة".
وأوضح الباحثون أنه من الممكن استخدام هذه التكنولوجيا لتتبع الأشكال على ورقة بيضاء أو سطح طاولة أو نافذة، ومن خلال الحركات في الهواء يمكن التمرير على خيارات الهاتف الذكي أو تحريك صفحة الهاتف إلى أعلى أو أسفل، ولكن لا يمكن استخدامها للتحكم في صوت الهاتف أثناء وجوده في الجيب، وتمكن الباحثون من الحد من الأخطاء التي تحدث عادة عند استخدام تقنية السونار لتعقب حركات الأصابع، وذلك باستخدام الإشارات التى تستخدم عادة فى الاتصالات اللاسلكية مع "الخوارزميات".
ونجح الباحثون في تحميل نماذج على تطبيق FingerIO على هاتف "سامسونج" غلاكسى s4 وأجهزة "أندرويد" أخرى لإظهار كيفية عمل هذه التقنية، وبالنسبة للساعات الذكية فيجب أن تضم اثنين من الميكروفون حتى يمكنها تتبع حركة الإصبع، إلا أن معظم الساعات الذكية عادة ما تضم ميكروفونا واحدا فقط، وفى حين يستطيع الهاتف تتبع الأصابع بحجم أقل من 0.8 ملم لكن الساعة الذكية تصبح أقل دقة عند 12 ملم.
وبيّن "فيكرام آير" وهو طالب اهندسة الكهربائية في جامعة واشنطن وشارك في الدراسة " بالنظر إلى أن سمك أصبع يبلغ حوالى سنتيمتر يعد هذا كافيا للتفاعل بدقة مع الأجهزة"، ويأمل فريق العمل فى تحسين التكنولوجيا بحيث يمكنها تتبع أصابع متعددة في نفس الوقت مع تمديد التتبع ليكون ثلاثي الأبعاد.