微软公司发布的kinect摄像头，这个源自游戏机的体感设备已经脱离游戏领域逐渐被应用到了各种交互领域，这反映的其实是一种需求，也是技术革命的另一大趋势。不过，如今的体感操控更上一层楼，可谓跨入到了2.0时代，已经无需摄像头，在空中，任意的挥舞都可能转化为指令——那，是通过什么实现呢？

WiSee：WiFi路由器也体感

    或许你从没想到过，家里的无线WiFi信号能用来检测身体动作，充当体感检测器，并对家里的电子产品/家用电器下达指令，华盛顿大学计算机科学与工程助理教授夏姆·高勒科塔（Shyam Gollokota）指导研发的WiSee技术便致力于这个科技应用，目前，它的手势识别率平均高达94%。

当人在充满WiFi信号的房间里做出手势时，WiSee能检测出因此发生的多普勒频移，信号变化会以波峰波谷的形式呈现在数据表格中

    WiSee的核心理论是多普勒频移和多路径信号扭曲。就好比我们拉着警报的消防车呼啸而过时，所听到的警报声会不断变化一样，人在充满WiFi信号的房间里移动时，会造成房间内WiFi信号的波频率变化，唯一不同的是，前者多普勒频移的是声波，而后者频移的是WiFi信号波。于此，当一个人执行了一个手势时，会创建出特定的多普勒频移模式，一旦将这个模式识别并把它作为执行电子产品/家用电器的指令，这就创建出无需摄像头、全方位的体感智能家居控制——加上WiFi信号独有的穿墙功能，人们就可以在WiFi信号全面覆盖的家中随时随地进行电子产品/家用电器的控制。

    问题是，由于人类手势所产生的多普勒频移非常低，目前的WiFi基本上无法检测出这几赫兹的差距。于是，研究人员首先要对WiFi路由器进行改造，使其能监测家里所有设备的无线信号。他们建立了一个算法，将WiFi信号变为窄带信号，使得改装后的路由器能因此感应出非常细微的频率变化，并将其转换为数值便于识别。之后，便是识别程序和手势注册了。

    使用时，用户需要先执行一个特定的重复手势（比如手持续画圈）来作为访问密码，获得WiSee的使用权后，预设的特定声音会被播放来通知用户。接下来，用户便可使用预设好的手势与电子产品/家用电器进行互动——挥手、踢脚、拳击、画圈等等动作都是能被轻易识别的。

    不过，WiSee目前遇到的难点在于多人操控。研究人员发现，当同时进行WiSee操控的人数提高到5人时，识别率就会骤降到60%，多普勒频移的重叠使得WiSee很难清楚地知道究竟谁发出了什么指令。所以，WiSee里普及和实用还有不远的距离。

SoundWave：声音频率辨手势

    利用多普勒效应的不只有WiSee一种技术，由微软研究院总部的雷蒙德实验室操刀的Sound Wave技术同样利用多普勒效应进行手势操控，只是他们利用的是由动作引发的声音变调。

当手在笔记本电脑前做出动作时，麦克风接收到的声音频率会发生变化，软件便会依次为依据下达对应的指令

    微软研究院首席研究员迪斯尼·谭（Desney Tan）在2011年夏天进行超声波传感器创建触觉效果的实验中，发现他的动作影响了他身体周围的超声波，这便成为了Sound Wave手势感应的起因。配备了Sound Wave软件的电脑的扬声器会发出超过22000赫兹的超声波，如果没有其他东西在电脑附近的环境移动，麦克风所接受到的声音应该是恒定的，但如果有其他事物接近或远离电脑，麦克风就会感受到声音音调的上升或下降。

    使用Sound Wave手势感应时，当我们做出一个手势动作后，整个动作过程中引发的声音频率变化都是实时记录下并传输到软件中进行判断，如果于频率波动模式与预设的动作吻合且频率波动在误差范围内，电脑便会执行对应的指令——例如挥手换下一首歌、走进电脑它便自动打开（或远离就自动关屏幕）……

    不过，Sound Wave相比WiSee限制条件要多一些：需要麦克风配合工作，距离不能太远，手势识别数量有限，细微手势无法识别等等，不过，它的轻便性和实用性非常适合于电脑、家用电器。

Humantenna：你的噪音就是我的命令

    众所周知，人体拥有非常不错的导电性，当人暴露在电磁场中时，它能使非常有效且接收频率范围很宽的天线。Humantenna技术便是建立在“人体当做天线”的基础上。

    在鼠标键盘已经固化的现在，体感、触控正在定义全新的人机交互模式。不过，由于高成本的压力，体感的普及仍有困难。不过，研究人员发现家庭环境经常会提供一种信号，且这种信号使得人在家庭中的位置和姿势都是独一无二，当然，它非常廉价——他就是电磁噪音。

当人接触墙面时，分布于墙面附近的电磁信号会发生变化，通过接受和分析波动数据，就能知道人的动作和手势

    通常，一根基本的接受天线可以被认定为是一个能将电磁波转换为电流的装置，而任何承载了电流或暴露在电磁场中的导体也会拥有天线的特性。Humantenna技术是建立在“人体当做天线”的基础上。人体要接受并被识别电磁噪音广泛来源于家庭里的电线、插座、开关、电灯、以及使用交流电的各种电器，其频率大都和交流电频率一致（我国为50赫兹，日本等国家为60赫兹）。在这样的环境中，人做出了手势都会引起包括电流、电磁场等一系列信号数据的变动。Humantenna则是要求用户佩戴手表大小尺寸的传感器，传感器会检测人在做出动作时产生的一系列所拾取的信号并将它们发送到服务器进行识别和判断。当数值和预存的数值耦合时，便执行该动作所绑定的指令。

    目前，Humantenna能完整识别12个手势，整体准确性超过90%。相信在未来Humantenna商品化后，现有的传感器就将变身智能家居的万能遥控器，控制灯光、家电甚至电脑。

延伸阅读：一个手势让手机闭嘴

    不少人开会上课看电影时，手机铃声突然响起，震撼周围，于是地涨红着脸急急忙忙拿出手机，关电话，解锁屏幕，静音，尴尬而麻烦。迪斯尼研究院（Disney Research）正在研发一个名为“Touché”的应用，它能发送非常微弱的电流到日常接触的物体表面，通过检测到流动电的变化，将任何表面都变成触摸屏。如果你想让手机闭嘴，用上Touché后只需用手指轻触下嘴唇就可以了。