'Epic shit' maken
Kort nadat Google Motorola overnam werd binnen Motorola Atap opgericht, of Advanced Technologies and Projects, een speciale researchafdeling. Motorola is inmiddels doorverkocht aan Lenovo, maar Google koos ervoor om Atap te houden. En dat is goed te begrijpen, want bij Atap werken mensen die de grenzen van technologie opzoeken en constant bezig zijn met nieuwe projecten om die grenzen te verleggen. Het bekendste project van Atap is waarschijnlijk Project Ara, de poging om een smartphone te bouwen die compleet opgebouwd is uit modules en on the fly aangepast kan worden.
Daarmee heeft Atap wel wat weg van Google X, de researchdivisie van Google waar gewerkt wordt aan zogenaamde 'moonshot'-projecten, zoals de Loon-ballonnen die draadloos internet naar plekken kunnen brengen waar dat nu nog niet is, of natuurlijk Googles zelfrijdende auto. Het verschil met Atap is dat de projecten van Google X groots zijn en best lang mogen duren. De projecten van Atap zijn kleiner, sneller en als ze te lang duren worden ze aan de kant geschoven voor iets nieuws.
Naast Ara zijn ze binnen Atap nog met veel andere projecten bezig en een aantal daarvan werden tijdens Google I/O getoond. De wijze waarop deze onthuld werden staat in groot contrast met de manier waarop Google op de eerste dag van de conferentie zijn aankondigingen deed. Bij Atap mag het allemaal wat losser, wat minder serieus. Dat betekende beukende muziek en een duidelijke openingsstatement: bij Atap draait het om één ding: 'epic shit' bedenken en het vervolgens ook bouwen.
Project Soli: bewegingsdetectie met radar
Volgens Atap is er een probleem met de manier waarop we momenteel omgaan met wearables. Onze vingers zijn in combinatie met het kleine touchscreen niet in staat om op een precieze manier input te leveren. Dat ligt niet zozeer aan onze vingers - die kunnen verschrikkelijk subtiele bewegingen maken - maar wel aan de touchscreentechnologie die niet in staat is om die subtiele inputs op te vangen. De oplossing is - volgens Atap - Project Soli.
/i/2000617024.jpeg?f=imagenormal)
Omdat de mensen achter Project Soli wel overtuigd waren dat handen en vingers zeer geschikte instrumenten zijn voor het besturen van interfaces, gingen ze op zoek naar een manier waarop deze veel nauwkeuriger ingezet konden worden. Al snel kwamen ze uit op bewegingsdetectie. Dat wierp echter meteen problemen op; de nauwkeurigheid waar ze naar op zoek waren was niet te behalen met de voor de hand liggende technieken. Systemen als de Leap Motion en Kinect gebruiken voornamelijk camera's om handen en vingers te herkennen, maar volgens Soli-projectleider Ivan Poupyrev hebben camera's moeite als vingers elkaar overlappen, en als er niet genoeg licht voorhanden is levert dat ook problemen op.
Na een zoektocht waarbij verschillende technieken overwogen werden, kwamen ze uiteindelijk uit bij radarsignalen. Deze werken namelijk ook in het donker en kunnen zelfs door een groot aantal materialen heengaan. Het probleem was schaal: radarhardware bleek groot, veel te groot om in een wearable te gebruiken. Het afgelopen jaar werd daarom besteed aan het maken van steeds kleinere prototypes van deze radarsensor met als resultaat de versie die tijdens I/O voor het eerst getoond werd: een kleine chip van enkele vierkante millimeters, werkend op 60GHz, klein genoeg om in een wearable gebruikt te worden.
/i/2000617023.jpeg?f=imagenormal)
Deze sensor is echter de helft van het verhaal, misschien zelfs wel minder dan dat. Om de hardware zo simpel mogelijk te houden wordt een enkel, breed radarsignaal uitgestuurd, waarna de reflecties vanaf de hand geregistreerd worden. Dat levert extreem rauwe data op, die nog weinig te maken heeft met handen, laat staan vingers. Er zijn dan ook ingewikkelde algoritmen en veel machine learning nodig om deze data om te zetten in inputsignalen. Dat is waar de grootste uitdaging ligt.
In de praktijk
We konden bij de stand van Atap zelf even aan de slag met Project Soli, in demo-opstellingen waarbij de sensor in een tafel verwerkt was. Op een beeldscherm zagen we een visuele representatie van de bewegingen die we met onze hand uitvoerden. Er was duidelijk een correlatie tussen de handbewegingen en wat op het scherm te zien was, maar het was allemaal wel erg abstract.
Indrukwekkender vonden we de demo die Poupyrev tijdens de keynote gaf. Op het scherm was een mockup te zien van een smartwatch app, met daarin een simpele lijst van rechthoeken. Door simpelweg met zijn duim over zijn wijsvinger te vegen kon Poupyrev door de lijst met items scrollen. Daarbij kon hij het tempo bepalen door sneller of langzamer te vegen. Zelfs minimale bewegingen van zijn vingers werden correct opgepikt. In een smartwatch zou dit kunnen betekenen dat je de interface bedient door simpelweg boven het scherm kleine bewegingen te maken, waardoor je kunt blijven zien wat er op het scherm staat.
/i/2000617028.jpeg?f=imagenormal)
Project Jacquard: aanraakgevoelige kleding
Je kunt het probleem van input op kleine schermen ook van een andere kant bekijken, door de input weg te halen bij de wearable en te verplaatsen naar een plek met een groter oppervlak. Dat is het idee achter Project Jacquard, dat als doel heeft om alle benodigdheden te creëren voor interactieve stoffen en kleding. Daardoor zou het mogelijk moeten zijn om bijvoorbeeld over de mouw van je jasje te vegen om een commando naar je telefoon te sturen, of door je smartwatchinterface te navigeren met bewegingen op je bovenbeen.
Nu zijn er in het verleden al eerder kledingstukken gemaakt en getoond met ingebouwde touchpads, maar dat waren vaak losse creaties waar aparte aanraakgevoelige stukken opgezet waren. Atap heeft met Project Jacquard een andere aanpak voor ogen, waarbij de technologie ingezet kan worden in het bestaande productieproces van de textielindustrie. Om dat te bewerkstelligen zijn ze bij verschillende textielfabrieken en kledingfabrikanten langs gegaan om te kijken wat daar voor nodig zou zijn.
Helaas!
De video die je probeert te bekijken is niet langer beschikbaar op Tweakers.net.
Uiteindelijk is toen besloten om een speciaal garen te ontwikkelen dat aanraakgevoelig is. Het garen is opgebouwd uit geleidende draden van een metaallegering samengevlochten met zijde, zodat een stevig product ontstaat dat bovendien in verschillende kleuren te fabriceren valt, zodat het niet opvalt in het uiteindelijke kledingstuk.
Door het garen op bepaalde plekken van de stof in een raster te verweven, en aan te sluiten op een klein pcb, is het mogelijk om aanraking te detecteren. Via een draadloze verbinding wordt die input vervolgens doorgestuurd naar het apparaat dat bestuurd dient te worden. Eigenlijk werkt het precies hetzelfde als de touchscreenlaag op een smartphone; die maakt gebruik van een vergelijkbaar raster van elektroden. Atap noemt deze plekken interactive panels en ze kunnen in theorie op elke positie van een kledingstuk in de stof verweven worden.
In de praktijk
Om te laten zien hoe Jacquard werkt, en om te demonstreren dat het mogelijk is om grote lappen stof te fabriceren met meerdere interactive panels, had Atap op zijn stand een lange tafel met daarover een enorme lap stof gedrapeerd. In deze stof zaten zes touchpanelen verwerkt die aan verschillende apparaten gekoppeld waren. Zo kon met één van de panelen een set lampen bediend worden. Door te tikken gingen de lampen aan en uit, door van links naar rechts te vegen veranderde de kleur en met een beweging in verticale richting werd de helderheid aangepast.
/i/2000617022.jpeg?f=imagenormal)
Via een ander interactive panel, dat aangesloten was op een smartphone, was het mogelijk om een muziekspeler te bedienen. Via de verschillende swipes en taps kon de muziek gestart en gestopt worden, was het mogelijk om tracks te wisselen en ook het volume kon bediend worden.
Wat bij beide demo's opviel was de hoge gevoeligheid van de panelen. We hadden een beetje verwacht hard te moeten drukken, zoals bij oude resistieve touchscreens, maar dat was zeker niet het geval. Zelfs zachte subtiele aanrakingen werden zonder problemen geregistreerd.
Betekent dit dat we binnenkort op grote schaal kleding kunnen kopen met dit soort panelen ingebouwd? Waarschijnlijk niet. Atap is zich ervan bewust dat een techniek als deze alleen kan werken als het op grote schaal geproduceerd kan worden, als het past binnen de huidige productietechnieken en als met demonstraties aangetoond kan worden dat er situaties denkbaar zijn waarin dit handig kan zijn. Om de drempel zo laag mogelijk te maken wil Atap de complete chain ontwikkelen: de machines, het garen, de hardware, de draadloze zenders en de software.
Slimme jeans
Eén bedrijf heeft het daarmee al weten te overtuigen, en dat is niet de minste: Levi's. Samen zullen de bedrijven slimme kleding gaan maken. Dat lijkt een goede match te zijn, want bij het stuk 'demo stof' waren de interactive panels duidelijk voelbaar en zichtbaar. Des te fijner de stof, des te meer dat zal spelen. We kunnen ons goed voorstellen dat het garen van Atap in een denim jeans een stuk minder op zal vallen.
Project Ara en Project Vault
Naast Soli en Jacquard toonde Atap nog twee projecten tijdens I/O. Allereerst was er een korte update van Project Ara, de modulaire telefoon waar we al langer over horen. Tijdens de keynote werd live een Ara-telefoon in elkaar geklikt en opgestart. Vervolgens werd - terwijl Android bleef draaien - een cameramodule bevestigd, waarna meteen een foto genomen kon worden. Daarmee bewijst Atap dat Project Ara nu echt realiteit is en binnenkort in de praktijk getest kan gaan worden.
/i/2000617026.jpeg?f=imagenormal)
Het vierde en laaste project luistert naar de naam Vault en wordt ontwikkeld onder leiding van voormalig hacker Peiter Zatko. Vault is een minicomputer in de vorm van een micro-sd-kaart met een eigen cpu, ram, 4GB aan opslag, een nfc chip, draaiend op een rtos met daarin verschillende mogelijkheden op het gebied van encryptie, zoals cryptografie, hashing en random number generating. Vault is aanvankelijk bedoeld voor gebruik in zakelijke omgevingen om data(stromen) te versleutelen.
Omdat voor de formfactor van een micro-sd-kaart is gekozen, kan Vault gebruikt worden in bijvoorbeeld smartphones en, eventueel via een adapter, ook in andere apparaten. Vault presenteert zich daarbij aan het besturingssysteem als een reguliere sd-kaart, met in het bestandssysteem enkel een read-file en een write-file. Commando's worden weggeschreven naar de write-file, waarna de output in de read-file terecht komt. Op die manier werkt Vault los van het gebruikte apparaat en dus compleet platformagnostisch.
Atap werkt momenteel aan een sdk en hoopt die van de zomer beschikbaar te kunnen stellen. Opvallend daarbij is dat niet alleen de broncode van de software openbaar gemaakt wordt, maar zelfs die van de hardware van het developmentplatform. Door volledige openheid van zaken te geven hoopt Atap op input van ontwikkelaars en op hun vertrouwen, wat nodig zal zijn voor Vault om een succes te worden.
/i/2000617027.jpeg?f=imagenormal)
Tot slot
Lang niet alle projecten die Atap in ontwikkeling heeft zullen resulteren in een commercieel eindproduct. Jacquard zal het wellicht het moeilijkst krijgen, omdat een gehele industrie overtuigd moet worden van het nut. Ara is al verder gevorderd en zal later dit jaar als kleinschalig experiment in Puerto Rico uitgebracht worden. Soli en Vault hebben beide nog wat tijd nodig, zeker aan de softwarezijde. Van alle projecten die op I/O getoond werden is de toekomst dus nog onzeker, maar Atap heeft wel laten zien dat de technologie achter de vier projecten zeker levensvatbaar is.