無接觸/手勢控制將成為下一代HMI人機介面 - 工程師

無接觸/手勢控制將成為下一代HMI人機介面趨勢

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第一款採用無接觸式/手勢控制的裝置正邁向市場。樂金在MWC上展示的G8 ThinQ實現智慧
型手機身份驗證功能和手勢控制，至於谷歌和蘋果很可能也會在2019年之前推出具有這種
人機介面（HMI）的產品。

HMI技術的兩個最新趨勢分別是語音啟動和無接觸或手勢控制。語音控制產品在德國紐倫
堡的嵌入式世界展中備受關注，最明顯的例子是恩智浦半導體展示整合Alexa語音服務的
新型微控制器。但是在2019年MWC會議上，無接觸式控制幾乎沒有引起太多注目。

可是，樂金依舊展示採用英飛凌科技飛行時間（ToF）技術的G8 ThinQ智慧型手機。 LG
G8 ThinQ採用結合了ToF Z相機和紅外感測器的手掌靜脈認證。其中， Z相機可以使用
Air Motion（例如揮動手或擠壓空氣）且無接觸之下控制手機。

該功能是基於英飛凌和PMD Technologies的REAL3影像感測器晶片而來。雖然其他3D感應
技術利用複雜演算法來計算物體與相機鏡頭的距離，但REAL3影像感測器晶片聲稱能捕獲
所掃描物體反射回來的紅外光，進而提高準確度。因此，ToF不僅能減少了應用處理器的
工作量，且在環境光下更快且更有效運作，進而又降低了功耗。

根據Yole Developpement預估，到2023年，3D影像和感測市場價值將可達到185億美元。
ResearchAndMarkets估計，到2025年，無接觸式手勢辨識市場更可達306億美元價值。

其實，從專利申請來看，蘋果和谷歌似乎都在積極地追求手勢控制領域。其中，谷歌最近
獲得了第二項基於雷達的空中手勢專利。此外，FCC最近授予谷歌豁免適用於57至64 GHz
頻段內用於短距離交互式運動感測雷達的規則，允許其在比目前更高功率水準下運行。谷
歌是採用英飛凌開發的Soli晶片，將整個感測器和天線陣列整合在一個緊湊的8mm x 10mm
封裝中，以實現追蹤手勢運動。

與傳統雷達感測器不同的是，其晶片不需要大量頻寬和高空間解析度。相反，它的基本感
測原理是依賴於運動解析度，以萃取接收訊號的細微變化。

蘋果也一直致力於懸空感應多點觸控研究並擁有多項專利。最新專利（US 10,198,108 B2
）是用於觸控和懸空感應的同一時間訊號檢測。

總之，觸控螢幕定義了第一代智慧型手機之後，手勢控制或無接觸式控制很可能成為智慧
型手機人機介面中的下一個創新。目前預估無接觸式控制很可能在未來12到18個月內變得
更加普及。

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繼蘋果多年前推出3D touch獲得消費者讚賞，現許多科技龍頭皆在發展
touchless/gesture control，在3D感測領域積極多面發展，預估在未來一至兩年
這種MIH會越來越普遍，也可能是疲軟的手機市場的一個新方向。

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