谷歌Project Soli能为触控行业带来什么新动向-德赢Vwin官网网

谷歌的Project Soli是使用毫米波雷达做人机交互的项目，最早于2015年的谷歌IO大会发布。在经过数年迭代后，在2019年初有了最新消息，即Project Soli系统所需要的13dBm发射功率通过了FCC认证，为Project Soli的真正商用化铺平了道路。那么，Project Soli能为触控行业带来什么新动向呢?是否会颠覆原来的触控技术?且看本文分解。

触控，三维触控和手势识别

在正式分析Project Soli的技术之前，我们首先看几个概念：触控，三维触控，以及手势识别。

触控这个概念想必大家已经非常熟悉，简而言之就是用户通过接触屏幕与屏幕做互动，每天生活中使用的触摸屏就是触控的典型例子。目前，触控主要是用二维触控，即触摸屏可以识别用户在屏幕平面上的按压，拖动等动作。

目前的触控技术还主要是在二维屏幕平面上的二维触控技术

在二维触控技术成熟之后，业界一直在寻找突破二维平面限制的方法。随着AR/VR等下一代智能设备概念渐渐落地，伴随着这些新设备的新交互方式也提上了议事日程。众所周知，AR/VR等新一代设备需要沉浸感和体感体验，因此使用传统的二维触控难以满足这类下一代智能设备的需求。另外，随着智能家电概念的进一步普及，越来越多的家电连上了网装上了智能操作系统，传统的几个按钮已经不能满足操作的需求，根据应用场合，不少家电也在寻找非接触式的操作(例如吸油烟机操作，大家一定都不太想用手去摸那个油腻的操作面板)。随着这些需求的兴起，突破二维平面的触控方法就成为了人机交互的新热点。

超越二维的触控又可以细分为两种方法。一种方式是三维触控。在三维触控中，用户无需真正物理接触触摸屏就可以完成触摸屏上的点击、拖拽等操作，可以想象成隔空操作二维触摸屏。此外，三维触摸屏还将支持记录用户手指距离屏幕的距离信息，从而支持一些三维空间的新手势操作。

与三维触控相对的是三维手势识别。三维触控会精确记录用户手在空间的三维(x,y,z)坐标，并根据该坐标的时间变化来完成相应交互。三维触控关注用户手的绝对坐标，因此能完成软键盘打字、按键等操作。而三维手势识别关注的是用户手的整体在三维空间中的相对移动(而非绝对位置)，并根据该相对移动来检测手势并完成交互。根据我们下面的分析，我们会看到Project Soli的技术主要针对三维手势识别应用，而三维触控则需要使用其他技术来实现。

Project Soli的技术：原理，优势和局限性

Project Soli使用的是毫米波雷达技术。与雷达的原理相似，Project Soli的雷达传感器芯片首先发射出电磁波，而发射的电磁波经过用户手的反射回到传感器端，就能根据回波来检测用户手的位置和动态，并借此完成三维非接触手势检测。

Project Soli的雷达使用的是57-64GHz的频段，理论上可以实现毫米级别的分辨精度。根据报道，该雷达系Google和英飞凌合作设计，雷达传感器芯片可以集成到硬币大小的芯片中，从而可以安装在各类设备上。下图是Project Soli使用的毫米波雷达传感芯片。芯片大小约为8mm x 10mm，上面白色的小点是用来把芯片固定到主板上的焊锡球(bump)。芯片上还有天线阵列(绿色框内)用来实现波束成型，根据官方信息该芯片上集成了四个发射机和两个接收机，使用波束成形来提升分辨率。

使用雷达的优势首先是系统硬件比较简单，也不需要一个物理屏幕，只需要一个雷达传感器模组就足够了。另一方面，通过雷达回波的信号处理和机器学习分析，可以做到手势识别之外的其他功能，例如物体检测，物体材质检测等等，有可能在未来开启一些新的有趣的应用。

然而，使用毫米波雷达也有局限性。首先，毫米波雷达如果需要做高精度高分辨率检测需要使用复杂的天线和/或多个雷达收发阵列。在60GHz频段上，复杂的天线阵列的体积很大，因此在智能家电等应用上就难以使用。而如果使用多个雷达收发阵列则会大大增加系统功耗。其次，Project Soli选择60GHz频段的主要理由是因为该频段受到的政府管制较少，而且是免费使用;但是60GHz频段的主要问题是它在空气中衰减特别大，因为60GHz是氧气的共振频率，所以许多这个频段的电磁波能量在传播过程中就被空气吸收了。因此，使用60GHz实际上限制了Project Soli的检测距离，另外由于电磁波能量被空气吸收也会降低信噪比，即降低检测精度。这也是为什么Project Soli需要向美国FCC申请提高60GHz频段输出功率的原因，主要预计就是为了提升检测距离和精度。

综合以上Project Soli毫米波雷达的优势和局限，并结合应用的成本、体积、功耗限制，我们不难发现，Project Soli最适合的应用就是智能家电和设备上的近场手势识别，即检测距离在一米以内的手势识别。由于Project Soli的检测精度有限，因此难以做到三维触控所需要的绝对位置高精度检测，但是手势检测应当不成问题;此外由于60GHz频段的空气衰减问题，限制了其检测距离，因此较适合做近场手势识别。

其他三维手势识别和三维触控技术

如前所述，Project Soli主要针对的是近场三维手势识别。为了满足应用的需求，还会有其他技术在未来的三维手势识别和三维触控领域受到关注。

在近场手势识别方面，超声波是另一个可选方案。超声波方案与毫米波方案原理相似，只是超声波方案使用的是超声波而不是电磁波。超声波方案的优势是功耗较小(可以小于1mW而毫米波方案的功耗在10-100mW)，缺点是必须使用CMOS工艺无法实现的超声波元件，而毫米波方案可以完全使用CMOS电路实现，集成度较高。

此外，不少应用会需要远场(1米以上距离)三维手势识别技术，例如体感游戏等。目前，这类远场手势/姿势识别主要使用摄像头和计算机视觉算法来实现。随着计算机视觉的发展，基于双目摄像头、ToF深度传感器等的方案正在成为主流，同时我们也看到在这类远场三维手势技术正在进入越来越多的应用，包括大型商场的互动屏幕、AR/VR游戏和交互等等。

除了手势识别之外，不少交互需要用到能记录用户手绝对位置的三维触控。三维触控可以看作是传统二维触控在三维空间的推广，而三维触控中的主流技术是电容感应技术。毫米波雷达技术利用的是动态电磁波，而电容感应技术利用的是静电场。电容感应型三维触控技术是目前电容触摸屏的增强版：电容触摸屏可以感应到与屏幕接触的手的位置，而电容感应式三维触控技术则增强了感应范围，在手尚未接触到屏幕时就能感应到手在空间中的三维位置，从而实现三维触控。为了理解电容感应式三维触控的原理，我们不妨想象有许多热传感器组成的阵列，而传感器阵列上方有一个火苗(热源)。根据传感器的相对温度分布(即哪里温度比较高，哪里温度比较低)我们可以知道火苗在哪一个传感器上方(即火苗的二维位置)，根据传感器的绝对温度(即传感器探测到的绝对温度有多高)我们可以知道火苗离传感器有多远(即火苗在空间中第三维的位置)。结合这两条信息我们可以得到火苗在空间中的三维位置。电容传感式三维触控的原理也是这样，只不过这里探测的不是火苗带来的温度改变而是手指带来的静电场改变。通过探测哪一个电容传感器探测到的静电场改变最大我们可以感应到手指的二维位置，而通过电容传感器探测到静电场改变的绝对强度我们可以感应到手指的第三维坐标，从而实现三维触控。

电容传感式三维触控的优势在于传感器的功耗可以远远小于毫米波雷达(大约仅仅是毫米波雷达的十分之一甚至更小)，因此可以安装在对功耗比较敏感的移动设备上。此外，电容传感式三维触控可以更精确地记录用户手指的绝对位置，在相同条件下其精度比毫米波雷达更好。当然，电容感应型三维触控还是会需要一个屏幕，因此比起无需物理屏幕的Project Soli来说，电容感应型三维触控模组的体积会更大一些。目前，电容感应型三维触控模组已经进入商用阶段，由普林斯顿海归博士创立的珠海普林芯驰已经有独立知识产权的三维触控芯片模组问世，目前正在与美的、格兰仕等家电公司联合探索三维触控在智能家电领域的应用。让我们拭目以待三维触控领域中国力量的发展!

未来的触控市场趋势

根据前文的分析，我们可以看到Project Soli的近场三维手势识别方案的应用场景比较有限，对于触控市场的影响在未来几年内也并不会很大。我们预计，在手机等触控的存量市场，未来几年还是会以传统二维触控技术占主流，毕竟在手机等设备上目前还没有看到很强的三维手势识别和三维触控的需求，同时二维触控的交互已经非常成熟，用户体验很好。

但是，这并不意味着三维手势识别和三维触控不重要。在智能设备的增量市场，包括AR/VR、智能互动屏、智能家电等领域，传统的二维触控往往不再好用，而必须使用新的三维交互。根据目前技术成熟度和应用成熟度，我们预计基于计算机视觉和ToF/双目摄像头的远场三维手势识别将最先大规模落地，一方面因为远场三维手势识别在XBOX Kindle等应用中已经有不少积累，设计师对如何设计交互界面已经有一定心得;此外应用端的商场内智能大屏幕等应用正在快速找到能盈利的商业模式。在远场手势识别之后，我们预期近场三维手势识别和三维触控的成熟时机将取决于具体应用的落地速度，目前来看主要会用在智能家电上，但是使用三维交互究竟能提升多少用户体验目前来看还需要进一步努力才能看到。

声明：本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人，不代表德赢Vwin官网网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用，如有内容侵权或者其他违规问题，请联系本站处理。举报投诉

谷歌

谷歌

+关注

关注
27

文章
6161

浏览量
105295
触控技术

触控技术

+关注

关注
23

文章
631

浏览量
86041
project

project

+关注

关注
0

文章
35

浏览量
13292

原文标题：谷歌Project Soli真能颠覆触控行业？

文章出处：【微信号：WW_CGQJS，微信公众号：传感器技术】欢迎添加关注！文章转载请注明出处。

多点触控和单点触控区别

　多点触控和单点触控是触摸屏技术的两种主要类型，它们在功能、应用场景以及用户体验等方面存在显著差异。以下是对这两种触控技术的详细比较：

发表于 10-21 15:35 •1010次阅读

能源行业新动向：顶坚北斗有源终端产品引领智能化转型

在能源行业的新动向中，顶坚北斗有源终端产品正引领着行业的智能化转型。这一趋势得益于北斗卫星导航系统的高精度、高可靠性定位服务，以及北斗有源终端产品的多功能性和智能化特点。以下是对北斗有源终端产品在

发表于 10-21 11:14 •218次阅读

能源<b class='flag-5'>行业</b><b class='flag-5'>新动向</b>：顶坚北斗有源终端产品引领智能化转型

全球芯片市场传来新动向

　近期，全球半导体市场传来了一系列新信号，预示着该行业正普遍回温。随着AI应用、新能源汽车、5G、高性能计算等新兴领域的快速发展，业界预计全球半导体产业有望在2030年前后实现1万亿美元的市场规模。

发表于 10-17 15:14 •466次阅读

英特尔IT的发展现状和创新动向

AI大模型的爆发，客观上给IT的发展带来了巨大的机会。作为把IT发展上升为战略高度的英特尔，自然在推动IT发展中注入了强劲动力。英特尔IT不仅专注于创新、AI和优化，以及英特尔员工、最终用户和英特尔客户的IT体验，还以业务方式运行。

发表于 08-16 15:22 •549次阅读

苹果AI模型训练新动向：携手谷歌，未选英伟达

近日，苹果公司发布的最新研究报告揭示了其在人工智能领域的又一重要战略选择——采用谷歌设计的芯片来训练其AI模型，而非行业巨头英伟达的产品。这一决定在业界引起了广泛关注，尤其是在当前英伟达GPU占据AI训练市场高达80%份额的背景下，更显得非同寻常。

发表于 08-01 18:11 •917次阅读

苹果揭示AI新动向:Apple Intelligence模型在谷歌云端芯片上预训练

苹果公司在最新的技术论文中披露了一项重要信息，其全新的人工智能系统Apple Intelligence所依赖的模型并非传统上大型科技公司首选的NVIDIA GPU，而是选择了在谷歌设计的云端芯片上进行预训练。这一决定不仅打破了行业常规，还预示着大型科技公司在AI基础设施选

发表于 07-30 15:00 •525次阅读

ChinaJoy 2024：天马点亮IT睛彩，共享视觉盛宴

作为全球游戏及数字娱乐领域最具知名度与影响力的年度盛会之一，ChinaJoy 2024于7月26日如期而至，除了带来一场视觉、听觉、触觉全覆盖的前沿科技和数码的潮流盛宴之外，众多IT硬件及创新技术也让消费者体验到了未来科技发展的新动向和新趋势。

发表于 07-29 15:50 •540次阅读

微软计划在搜索引擎Bing中引入AI摘要功能

近期，科技界传来新动向，微软紧随百度与谷歌的步伐，宣布计划在其搜索引擎Bing中引入先进的AI摘要功能，旨在为用户带来更加智能、丰富的搜索体验。

发表于 07-26 14:23 •451次阅读

国内无线产品核准法规新动向

的最新动向，帮助大家快速了解相关的政策要点。近年来，为了加强无线电管理，促进无线电产业健康发展，工业和信息化部(以下简称“工信部”)发布了一系列重要通知和规定。其

发表于 07-23 17:16 •598次阅读

谷歌推出旗下AI智能体管理项目Project Oscar

在近日于印度班加罗尔盛大举行的2024 I/O Connect开发者活动上，谷歌公司隆重推出了Project Oscar项目，这一创新举措标志着开源软件项目管理领域迎来了AI智能体的全面赋能

发表于 07-19 16:07 •595次阅读

谷歌推出Project Oscar:利用代理技术高效管理软件程序

在科技日新月异的今天，谷歌再次以其前瞻性的视野引领着软件开发领域的新一轮变革。7月18日，谷歌官方宣布了一项重大创新成果——Project Oscar，一个旨在赋能开源开发团队，通过智能化手段优化软件管理与构建流程的开源平台。这

发表于 07-18 15:49 •237次阅读

氢能源汽车新动向：多省份出台扶持政策

近期，国内不少省份也逐步开展关于氢能源汽车的相关扶持工作。这些省份的一系列新政，对于氢能源汽车行业意义重大，将成为氢能源车辆降低成本，提升市场规模的助推器。新能源汽车，只要3分钟就能从亏电到满血

发表于 04-23 15:30 •392次阅读

氢能源汽车<b class='flag-5'>新动向</b>：多省份出台扶持政策

微软发布适配苹果Vision Pro混合现实头戴设备的原生OneNote功能

微软产品经理在官方博客上宣布了这项新动向。并指出，OneNote将借助Vision Pro的空间计算能力实现“无边界画布”，同时可与已登录该平台的微软应用如Word、Excel等并列展示。作为微软备受好评的笔记应用，OneNote将为用户带来更丰富的体验。

发表于 04-17 14:23 •323次阅读

触控显示模组是什么 #模组 #触控 #人机界面

触控模组

东莞市雨菲电子科技有限公司

发布于 :2024年03月14日 11:43:12

英伟达巨头入局，机器人行业掀起新浪潮

随着科技巨头英伟达的新动向，机器人行业再次迎来加速发展的契机。英伟达近日成立了名为GEAR（通用具身智能体研究）的新部门，该部门由AI高级研究科学家、AI代理计划负责人Jim Fan和Yuke Zhu教授领导，他们致力于构建一个适用于虚拟与现实世界的具身智能体基础模型。

发表于 02-26 11:29 •736次阅读

搜索历史

谷歌Project Soli能为触控行业带来什么新动向

评论