华为笔记本或首发超声波操控，无接触手势的“神仙操作”

华为笔记本或首发超声波操控，无接触手势的“神仙操作”

华为即将在12月23日的冬季旗舰新品发布会中发布新一代的MateBook笔记本电脑，在预热信息中，华为透露该笔记本将支持隔空操控的“神仙操作”。网络消息爆料华为笔记本将支持超声波操控，不需鼠标和触控，而是靠用户在电脑前做出的非接触式的手势来完成交互。

隔空操作宣传图 / 华为

超声波手势的实现方式

根据网上透露的专利说明书表明，这种超声波操控的实现并不需要超声波传感器或摄像头，而是利用笔记本上已有的传感器，喇叭和麦克风。喇叭发射自相关的超声波信号，该信号接触到手势后会发射反射信号，由电脑上的麦克风来采集反射信号。

超声波手势识别 / 来源于网络

收到反射信号后，提取出该信号的速度与距离特征，通过两个模型的推理分别得出手势分类和手势跟踪的结果，融合处理后最终得出该手势表达的交互指令。传统的非接触手势控制经常使用摄像头等传感器来实现，但超声波的方案与其相比功耗和成本都要更低，而且不会受到环境光的限制。

从这套流程图看来，该方案还有一个开关控制模块，只有启动之后才会开始识别过程，这也就减少了喇叭和麦克风时时工作所造成的额外功耗。

超声波手势操控的应用

早在过去，其实不少厂商都提出了超声波手势识别的方案，当时的设想是用于Kinect、PS Move和Wii Motion之类的体感控制器，或是在智能手机设备上实现。但如今手机触屏交互方案已经足够完善，反倒是超声波的手势方案显得有些多此一举，更不用说还要用到额外的喇叭和扬声器。而在如今的笔记本电脑应用中，触屏仍是较为小众的市场，但协同处理的需求又不断涌现，超声波手势控制一下找到了突破的契机。

华为在笔记本电脑上做了不少创新，不可否认的是，华为笔记本与华为手机等智能设备做的协同功能让友商望尘莫及。超声波手势操控的加入，或许会为这种协同生态带来新的交互方式，比如利用手势完成互传或投屏等操作。

巧合的是，AI软件公司Elliptic Labs也在近日宣布，将于英特尔达成合作，将Elliptic Labs的AI虚拟智能传感器平台搭载到基于英特尔的PC及物联网设备中。Elliptic Labs的AI虚拟智能传感器平台也是一套纯软件的方案，在无需ToF和雷达等高成本传感器的条件下，实现人体存在检测和无接触手势功能。据Elliptic Labs声称，其无接触手势功能具备180度的视野角度，用户在设备上方、下方、前方和侧面做出的手势动作都可以被识别到。

纯软件无硬件要求？

尽管这种超声波的方案不需要额外的传感器，只需要喇叭和麦克风，但对这两者还是有一定的要求。比如喇叭要能够发射20kHz以上的超声波信号，麦克风的频率响应范围覆盖后，才能够采集到超声波反射信号等等。

普通的喇叭往往只能发射听力范围内的声波，要想发射超声波的话，就必须要用到换能器。比如村田的MA40S4S，这个开放型的超声波传感器支持发射中心频率为40kHz的超声波，覆盖角度为80度。

SPH0641LU4H-1 数字麦克风/ 楼氏

楼氏在2015年就推出过一款支持超声波的SiSonic数字麦克风，SPH0641LU4H-1。这款MEMS麦克风可以支持到最高80kHz的超声波频率，功耗却比其它数字麦克风要小上3倍。除了超声波模式外，该麦克风还支持休眠、低功耗和标准模式，所以也可以用于非超声波应用的日常音频应用。

当然了，这套超声波手势控制的方案想要应用至笔记本上自然是为了追求普及，所以对喇叭和麦克风的要求都不会特别高。其次，多数成年人对15kHz以上的频率就没有感知了，这种超声波手势控制所用到的超声波频率必定不会太高。

小结

超声波手势识别的“文艺复兴”恰好是对如今强大AI算法的佐证，喇叭和麦克风这些常见传感器在AI模型帮助下可以被分类识别，原本“鸡肋”的数据有了别的功用。这让人不禁遐想，还有哪些传感器在AI的帮助下能够重获新生？