Las paredes que nos rodean en todas partes no merecen mucho pensamiento, por lo general. Pero nuestros muros comunes ya no servirán simplemente como divisor de habitaciones, no si un equipo de investigadores de la Universidad Carnegie Mellon (CMU) y Disney Research tiene algo que ver con eso.

Los investigadores han descubierto una forma de convertir paredes ordinarias en paredes inteligentes capaz de detectar el tacto humano y detectar gestos o incluso el uso de dispositivos.

¿Qué traerán las paredes inteligentes? Los investigadores creen que el sistema se puede usar de muchas maneras, como controlar videojuegos con gestos, ajustar los niveles de luz cuando se enciende un televisor o alertar a un usuario que se encuentra en otro lugar cuando se apaga una lavadora o un hervidor eléctrico.

Su nuevo método de detección, llamado Wall ++, hace que la transformación sea posible con solo unas pocas aplicaciones de pintura conductiva y algunos componentes electrónicos y, a unos $ 20 por metro cuadrado, es relativamente económico de arrancar.

La investigación está dirigida por Yang Zhang, estudiante de doctorado en CMU's Instituto de interacción hombre-computadora (HCII), quien tiene programado presentar un trabajo de investigación en el sistema en CHI 2018, la Conferencia sobre Factores Humanos en Sistemas de Computación, Abril 21-26 en Montreal, Canadá.

¿Por qué paredes?

"Las paredes suelen ser la superficie más grande de una habitación, pero no las utilizamos mucho más que para separar espacios, y tal vez sostener cuadros y estantes". Chris Harrison, dijo un profesor asistente en el HCII de CMU, en un comunicado.

"A medida que Internet de las cosas y la computación ubicua se hacen realidad, es tentador pensar que las paredes pueden convertirse en partes activas de nuestros entornos de vida y trabajo".

Si bien existen soluciones de detección, los investigadores buscaron desarrollar una que sea asequible y no intrusiva.

""Hay muchas soluciones de detección por ahí para mejorar una habitación con detección y computación, pero pueden ser costosas e intrusivas", dijo Zhang.

“Por otro lado, las paredes ya están en todas partes. Ellos tipifican nuestro entorno de vida. Entonces, nos preguntamos al comienzo de este proyecto: ¿podemos hacer que las paredes sean inteligentes para que puedan hacer un seguimiento de los usuarios y el uso del dispositivo? "

Con esos requisitos en mente, se propusieron encontrar una solución que se ajuste a la factura.

"Realizamos un experimento de varias fases en el que investigamos pinturas, material de respaldo, métodos de aplicación, capas de acabado y patrones", dijo Zhang.

"Optimizamos el costo, la conductividad, la consistencia y la eficiencia, y finalmente elegimos el método que utilizamos".

El método

El método del equipo consiste en el uso de pintura conductora para crear electrodos en una pared, lo que hace posible que la pared funcione como un panel táctil gigante que detecta el contacto humano y un sensor electromagnético que detecta y rastrea dispositivos eléctricos y aparatos.

Para mantener el costo bajo, los investigadores utilizaron una pintura a base de agua que contenía níquel.

También se aseguraron de que el proceso fuera fácil de usar.

Como primer paso, utilizaron cinta de pintor para crear un patrón rayado en una pared que se asemeja a una cuadrícula de diamantes, que les pareció el patrón más eficaz.

"A través de una serie de experimentos y simulaciones con diferentes patrones de electrodos, encontramos que este produce el rango de detección más largo", dijo Zhang.

"También cubre densamente la superficie de la pared, lo que hace que sea menos probable que pierda los toques del usuario".

Luego, aplicaron dos capas de pintura conductiva con un rodillo.

Luego retiraron la cinta del pintor y conectaron los electrodos.

Su último paso fue pintar la pared con una capa superior de pintura de látex estándar, que tiene dos propósitos: hacer que dure y mantener los electrodos ocultos.

Una vez que los electrodos están conectados, la pared se convierte tanto en "detección capacitiva" como en "detección electromagnética".

Lo primero significa que la pared funciona como un panel táctil típico, por lo que el toque de un usuario alteraría el campo electrostático de la pared en ese punto.

Esto último significa que los electrodos pueden detectar las firmas electromagnéticas únicas de los dispositivos eléctricos o electrónicos que están en uso e identificar los dispositivos y sus ubicaciones.

Según Zhang, la capacidad de detección electromagnética de la pared no se limita solo a los dispositivos. También puede rastrear la ubicación de una persona que lleva un dispositivo con una firma electromagnética.

¿Qué es lo siguiente?

Los investigadores planean optimizar Wall ++ para el consumo de energía, dijo Zhang. Actualmente, se estima que el sistema consume aproximadamente tanta potencia como una pantalla táctil estándar.

También planean encontrar una forma de reducir aún más el costo del sistema.

"Aunque redujimos el costo en dos órdenes de magnitud en comparación con las tecnologías de pantalla táctil existentes, todavía se requiere más esfuerzo para reducir aún más el costo de igualar los papeles (es decir, ~ centavo 1 por hoja)", dijo Zhang.

"Pulp Nonfiction es un experimento de investigación que muestra el potencial de los documentos digitales de un solo uso ".

Zhang agregó que el equipo aún tiene "mucho trabajo por hacer para que esté disponible comercialmente, lo que podría llevar años 2-3".

El equipo de investigación también incluyó Scott Hudson, profesor del HCII de CMU y dos investigadores de Disney Research: Alanson Sample y Chouchang (Jack) Yang.