Thời của siêu âm?

19/08/2014 08:59

Có lẽ bạn từng biết đến những ứng dụng của siêu âm qua các thiết bị y tế. Trong tương lai gần, thiết bị di động trên tay bạn sẽ phát và nhận sóng siêu âm. Dường như thời của siêu âm đang đến. Vì sao?

Bàn chải răng Ultreo phát sóng siêu âm (làm tan mảng bám, diệt khuẩn) có lẽ là mốc đầu tiên đánh dấu việc ứng dụng công nghệ siêu âm trong sản phẩm tiêu dùng. Ít có khả năng bàn chải răng siêu âm trở thành sản phẩm thông dụng và khẳng định vai trò của siêu âm trong đời sống hàng ngày. Tuy nhiên, siêu âm đang tạo ra câu chuyện hoàn toàn khác. Tạp chí GigaOm (9/8/2013) xem ý tưởng của kỹ sư Boris Smus thuộc Google là mốc đầu tiên đánh dấu việc ứng dụng siêu âm trong thiết bị di động.

Khi nghiên cứu các giải pháp liên lạc tầm gần giữa điện thoại với thiết bị khác, kỹ sư Smus nghĩ đến việc dùng sóng siêu âm, thay cho sóng điện từ đang được dùng trong công nghệ NFC (Near-Field Communication). Lúc đầu, Smus thử nghiệm với âm thanh bình thường bằng cách tạo ra phần mềm ứng dụng đơn giản phát tiếng "bíp" từ điện thoại. Trong dạng sóng âm của tiếng "bíp" có chứa thông tin. Trên máy tính PC, Smus cũng viết một ứng dụng đơn giản để nhận thông tin từ âm thanh dựa vào khả năng "nghe" của trình duyệt Chrome, thông qua bộ thu âm (microphone). Mỗi khi Smus chọn một hình biểu cảm (emoticon) trên điện thoại, tiếng "bíp" phát ra, hình đó xuất hiện trong cửa sổ trình duyệt Chrome trên máy tính.

Sau khi tăng tần số của tiếng "bíp" đủ cao đến mức tai người không nghe được, Smus thiết lập được cơ chế liên lạc giữa điện thoại và máy tính ở mức tinh tế hơn, cho phép viết tin nhắn trên máy tính và gửi qua điện thoại. Cơ chế liên lạc mới không hề đòi hỏi phần cứng bổ sung cho điện thoại và máy tính. Trong khi đó, với công nghệ NFC hiện nay, hai thiết bị liên lạc với nhau phải có chíp NFC.

Về lý thuyết, tai người chỉ nghe được âm thanh trong khoảng tần số từ 20 Hz đến 20 kHz. Siêu âm thường được định nghĩa là sóng âm có tần số lớn hơn 20 kHz, tai người không nghe được. Loa, bộ thu âm và bộ khuếch đại trong thiết bị điện tử tiêu dùng được thiết kế cho vùng tần số của âm nghe được, không hoạt động tối ưu với siêu âm. Tuy nhiên, trong thực tế, hiếm người nghe được âm thanh có tần số từ 16 kHz trở lên. Do vậy, âm thanh với tần số trên 16 kHz có thể được xem là siêu âm, các thiết bị di động hiện thời đã có sẵn khả năng liên lạc bằng siêu âm.

Theo nhà bình luận Adriana Lee (tạp chí ReadWrite, 27/6/2014), Google dự định dùng cơ chế liên lạc bằng siêu âm cho thiết bị Chromecast.

Được giới thiệu vào tháng 7/2013, Chromecast là thiết bị nối vào cổng HDMI của TV (máy thu hình). Chromecast nhận lệnh từ điện thoại qua kết nối Wi-Fi bình thường, nhờ loại phần mềm trên điện thoại có khả năng điều khiển Chromecast. Chromecast trực tiếp móc nối nội dung số từ dịch vụ nào đó trên Internet do người dùng điện thoại chỉ định. Do vậy, sau khi người dùng điện thoại ra lệnh cho Chromecast lấy phim từ Internet, đưa vào màn hình TV, người ấy có thể tắt điện thoại hoặc ra khỏi phòng, mang theo điện thoại của mình, không ảnh hưởng đến người thân hoăc bạn bè đang xem phim. Phim từ Internet đến TV có thể bị thay thế bất cứ lúc nào khi người dùng điện thoại khác điều khiển Chromecast.


Chromecast được gắn vào cổng HDMI và được cấp điện từ cổng USB của TV.

Với cơ chế liên lạc hiện tại của Chromecast, trong cuộc hội họp bạn bè, chủ nhân của TV phải cho biết mật khẩu của mạng Wi-Fi trong nhà để những người bạn có thể dùng điện thoại riêng điều khiển Chromecast. Điều này trở nên không cần thiết nếu mọi điện thoại trong phòng đều điều khiển được Chromecast bằng siêu âm, không cần nhờ sóng Wi-Fi. Sóng siêu âm dễ bị phản xạ và có tầm hoạt động ngắn, hầu như không có khả năng truyền qua tường, do vậy người ở bên ngoài phòng không thể điều khiển Chromecast.

Theo cách giống như loài dơi phát tiếng kêu có tần số cao và nhận sóng âm phản xạ để biết các chướng ngại, một số nhà sản xuất nhanh chóng chế tạo thử nghiệm thiết bị dùng siêu âm để định vị và theo dõi chuyển động của các vật thể xung quanh.

Tại triển lãm điện tử tiêu dùng CES 2014 (Consumer Electronic Show, Las Vegas, 6-9/1/2014), Công ty Qualcomm giới thiệu bút siêu âm (ultrasonic pen) dùng để viết trên màn hình nhưng không cần chạm vào màn hình. Nhờ siêu âm, máy tính bảng của Qualcomm nhận biết chuyển động của bút và tạo nét vẽ tương ứng trên màn hình, ngay cả khi bút không đặt trước màn hình (người dùng bút có thể vẽ trên giấy, đặt cạnh máy tính bảng). Đây là ưu điểm của siêu âm so với giải pháp theo dõi chuyển động của vật thể trước màn hình thông qua các ống kính (camera).



Dùng bút siêu âm để viết/vẽ trên màn hình, không cần chạm màn hình (công nghệ của Qualcomm).

Với cùng ý tưởng như Qualcomm, Công ty Elliptic phát triển giải pháp dùng siêu âm điều khiển điện thoại bằng động tác tay, không chạm vào màn hình. So với giải pháp dùng ống kính theo dõi động tác tay của Công ty Leap Motion, phương án dùng siêu âm của Elliptic tiết kiệm điện năng đáng kể, do không đòi hỏi ống kính hoạt động liên tục. Công ty Amazon đã tiếp xúc với Elliptic để ứng dụng giải pháp siêu âm vào điện thoại Fire Phone trong tương lai. Hiện tại, người dùng điều khiển Fire Phone và quan sát hình ảnh 3D trên Fire Phone bằng cách nghiêng ngửa điện thoại, điện thoại nhận biết động tác ấy nhờ xác định vị trí mắt của người dùng (cũng có nghĩa là xác định góc nhìn) qua bốn ống kính mặt trước.


Điều khiển điện thoại bằng động tác tay trước màn hình, không cần chạm màn hình (công nghệ của Elliptic).

Dường như sợ chậm chân trong cuộc chơi mới, Samsung giới thiệu vỏ bọc siêu âm Ultrasonic Cover cho điện thoại Galaxy Core Advance trong tháng 3/2014, nhằm báo động cho người dùng khiếm thị về các chướng ngại phía trước (ở khoảng cách từ 2 mét trở lại) bằng cách rung máy hoặc bằng lời nói. Samsung cũng dự định trang bị bút siêu âm cho sản phẩm Galaxy Note 4.

Vỏ bọc siêu âm cho điện thoại Galaxy Core Advance của Samsung.

Ứng dụng siêu âm ở phạm vi rộng hơn, công ty Shopkick giới thiệu hệ thống ShopBeacon, có khả năng định vị từng người dùng điện thoại trong một cửa hàng để hiển thị trên màn hình điện thoại của họ về sản phẩm đang ở gần. Khi di chuyển trong cửa hàng, người dùng điện thoại được ShopBeacon cung cấp thông tin liên tục về các sản phẩm được trưng bày gần vị trí của mình. Ý tưởng của ShopBeacon tương tự giải pháp iBeacon của Apple dùng sóng điện từ Bluetooth LE (Bluetooth Low Energy - Bluetooth năng lượng thấp). Nhưng khác với iBeacon, giải pháp ShopBeacon không đòi hỏi khách hàng phải dùng iPhone 5S hoặc iPhone 5C.

Do không có yêu cầu đặc biệt về phần cứng của điện thoại, sóng siêu âm có thể sẽ "xâm lấn" công nghệ NFC về liên lạc tầm gần, từ đó đóng vai trò quan trọng trong việc trả tiền qua điện thoại (trừ khi có công nghệ mới nhiều ưu điểm hơn). Có lẽ một lúc nào đó, bạn sẽ ngạc nhiên khi thấy hầu hết ứng dụng đang cài đặt trên điện thoại của mình cứ nằng nặc xin phép sử dụng microphone!

NGỌC GIAO


Ý kiến bạn đọc (0)
Tên   Email

Lên đầu trang