大数据文摘出品
作者：牛婉杨
屏幕太小、打字不方便可能是智能手表最大bug。不过，最近有研究人员开发了一款“神器”，让你的手表分分钟替代手机！
这个“神器”来自德国汉诺威大学，这款特殊的触控笔可以把手背当成“触控板”，在手背上画的画，可以实时显示在手表上，连画画都能识别，还怕敲不了键盘吗~
不仅方便，而且精准度高！
研究人员表示，这款触控笔的笔尖带有永磁体，手表内置磁力计可以追踪笔尖相对位置，用比指尖触摸的电容屏输入精度更高。
来看看效果~ 在4倍速下，我们可以看到触控笔的操作完全可以实时呈现在手表上！就仿佛是在隔空操作，嗯~ 有科幻内味儿了！
话不多说，快来和文摘菌一起看看这支触控笔的灵敏程度~
准确识别下笔位置，和数位板有一拼这位小哥灵感爆发，准备画一幅“小人摘星星”的大作。首先，得画个小人（果然大家的小人都是这么画的），再放大到200%画个头发（三毛）吧。
可以看到，小哥能够在手背上准确找到放大画幅的按键，放大后一下子就找准拖拽条将小人的头部拽到了画面的左下方，并准确的添上了三根毛。
接下来准备给小人画个草坪，首先小哥将画笔的粗细调成了64px，然后在手背上准确的找到了调色盘中的绿色，接着返回画布给小人画上了草坪。
然后再给他画颗星星吧，最后还不忘给他戴上一块蓝色的手表~ 果然技术大大的画风都是如此简单粗暴~
虽然这个视频用的是4倍速，但是依然可以感受到触摸笔超高的精度。研究人员表示，通过将佩戴者的手背变成绘图空间，可以更轻松地将笔式输入与小屏幕智能手表完美结合。
这简直是爱画画星人的福音啊，再也不用怕灵感来袭的时候没有数位板了~
至于为什么会想要做一支触控笔，研究人员解释说：“智能手表可以独立于智能手机使用，但由于屏幕尺寸小，因此诸如打字之类的任务完成起来十分困难。在交互过程中，显示屏的某些部分被隐藏起来，还可能导致错误的输入。”
所以随身携带一支触控笔，就再也不用怕手指太粗按错键啦。
接下来文摘菌再带你看看研究人员是怎么做到的~
触控笔小而精致，传感器与手表内磁强计数据相结合，最大误差仅为6％这支触控笔和圆珠笔大小相当，在笔尖附近有一块可以容纳磁铁的凸起部分，这里面是一块可使用约12小时的充电电池。触控笔的总重量为18克（12克为电池）。
触控笔原型(中间)与普通圆珠笔
由上图可见，笔中凸起的地方放着一块7.5x20mm的磁铁。研究人员表示，他们对几种算法进行了评估，最终发现使用7.5x20mm的磁铁进行3D位置估计的效果最好，最大误差为6%。
研究人员还称，“用户研究的结果显示，在绘图应用中，使用触控笔比直接手指输入更快更精确。”
触控笔由圆柱形磁铁、触摸传感器、六自由度(6DoF)惯性测量单元(IMU)和电池组合成。触摸传感器和IMU的数据与智能手表内部磁强计的数据相结合，从而可以推断出笔的位置、角度、动作以及是否与皮肤接触，并将这些动作呈现在智能手表的屏幕上。
触控笔通过 BLE 5.0 与智能手表通信（研究人员用的是华为Watch 2），BLE 5.0 指的是5.0版蓝牙低能耗技术 (Bluetooh Low Energy)，BLE 5.0 的通讯速度最高为2Mbps，旨在以更快的传输速度将在提升频谱和能量效率的同时，使数据传输速率加倍，大幅降低功耗。
研究人员把手表(内置磁力计)放在了坐标原点，通过调整磁铁与手表的位置来研究如何安装触控笔的磁铁。
当触摸笔在手背上移动时，研究人员对笔尖上磁铁和手表内置磁力计的位置进行了追踪。
误差范围可视化
结果显示，触控笔离手表越近误差越小，反之误差随着距离增大，最大误差仅为6%。
能做到这样已经相当不错了，研究人员表示，智能手表几乎可以取代智能手机的所有功能，或许可以把手机扔在家了。尽管现在用智能手表时也有语音识别功能，但更多的还是会用键盘打字，有了这支触控笔，可以极大的改善“手指太大按错键”的问题~
这项研究已经发布在了汉诺威大学的网站上，同时还收录在ACM CHI 2020 会议中。在这里文摘菌放出论文地址，感兴趣的小伙伴可以前去了解~
论文指路：
https://www.hci.uni-hannover.de/papers/SchrapelCHI2020WatchmyPainting.pdf
为增强智能手表的功能，研究人员们操碎了心话说对于智能手表屏幕太小操作困难这件事，大家早有共识，研究人员们也是为此操碎了心。接下来文摘菌再带你看看为了增强智能手表的功能，研究人员们都曾发明过什么神器。
文摘菌竟然扒出了四年前的研究，早在2016年，美国达特茅斯学院（Dartmouth College）的研究人员就成功的通过手腕的手势来操控智能手表。
相关链接：
https://www.dartmouth.edu/press-releases/wristwhirl-joystick-101416.html
与上述研究不同的是，达特茅斯学院的研究人员自行研发了一款名为“WristWhirl”的智能手表原型，而汉诺威大学这款触控笔的开发是基于华为watch2的成品之上的。
这款WristWhir旨在解放你的手，以手腕作为操纵杆，执行常见的触摸屏手势。
比如，手腕轻轻一动，就可以做出滑动选择，这个想法着实不错！
再比如，看地图的时候只需上抬或下压手腕，就可以移动地图；顺时针转一转手腕，地图就能放大，反之就可以缩小。这个功能真心不错啊，不用两个手指拖动来放大或缩小了~
甚至，还可以玩俄罗斯方块，或者切水果~ （年代感来了）
WristWhirl内置了一块2英寸的TFT显示屏和一块塑料表带，表带内装有12个红外接近传感器和一个压电振动传感器，腕带与一块Arduino DUE board(一种微控制器板)相连。
在当年，研究人员表示，“虽然其他研究已经探索了使用智能手表单手连续手势的使用，但WristWhirl还是第一个探索手势输入的技术。”研究人员还称，WristWhirl绘制自由路径的准确性高达93.8％。
看来为了让智能手表更好用，研究人员们真是操碎了心啊。你觉得这些发明怎么样呢，欢迎在评论区留下你的看法~
相关报道：
https://www.hackster.io/news/watch-my-painting-concept-turns-the-back-of-your-hand-into-an-art-tablet-for-your-smartwatch-8de1e432080d
https://www.gizmodo.co.uk/2020/05/smartwatch-hack-turns-your-hand-into-a-canvas/
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