Исследователи разработали компактную радиолокационную систему EpiPad, которая позволяет управлять умными часами с помощью прикосновений к собственной коже. Технология распознаёт движения нескольких пальцев и силу нажатия, превращая предплечье в своеобразный тачпад. В ходе испытаний точность распознавания жестов достигла почти 93%.
Представьте, что для прокрутки меню на умных часах больше не нужно касаться крошечного экрана. Достаточно провести пальцем по предплечью, словно по сенсорной панели ноутбука. Именно такой способ взаимодействия с носимой электроникой предложили инженеры из Университета штата Северная Каролина (North Carolina State University).
Разработка получила название EpiPad. В её основе лежит миниатюрный радар, способный отслеживать движения пальцев и определять силу прикосновения к коже.
Как работает технология EpiPad?
Главный элемент системы — компактная радиолокационная антенная решётка размером всего 5 × 4 мм. Она использует миллиметровые радиоволны (mmWave), чтобы фиксировать едва заметные изменения поверхности кожи, возникающие при прикосновении пальцев к предплечью.
Датчик размещается на запястье в виде браслета. Когда пользователь касается предплечья другой рукой, радар регистрирует изменения отражённого сигнала. На основании этих данных система определяет положение и движение пальцев, а также оценивает силу нажатия.
В отличие от обычного сенсорного экрана, EpiPad не требует непосредственного контакта с дисплеем. Кожа самого пользователя становится поверхностью для ввода команд.
Для обработки сигналов разработчики применили метод анализа фазовой динамики миллиметровых волн. Он позволяет оценивать силу воздействия на кожу. Затем в работу вступают компактные алгоритмы машинного обучения, которые распознают жесты и преобразуют их в команды для устройства.
Таким образом, система способна распознавать не только обычные движения пальцев, но и более сложные многопальцевые жесты. По принципу взаимодействия это напоминает тачпад ноутбука, поддерживающий прокрутку, масштабирование и нажатия с различной силой.
Перед началом использования EpiPad необходимо выполнить индивидуальную калибровку. Она адаптирует систему к особенностям движений конкретного человека. Согласно исследовательской работе, процедура занимает около 3 минут 54 секунд.
Почти 93% точности: результаты испытаний
Работоспособность EpiPad проверили в эксперименте с участием 20 человек. Результаты оказались многообещающими:
- 92,8% — точность распознавания жестов;
- 90,2% — точность определения силы нажатия;
- 10,2 мм — точность определения расстояния для участников, чьи данные не использовались при обучении системы.
Последний показатель особенно интересен: он демонстрирует, что алгоритмы способны работать не только с теми пользователями, на которых обучались, но и адаптироваться к новым людям.
В отдельном эксперименте исследователи сравнили три способа управления умными часами: через обычный сенсорный экран, с помощью курсора, перемещаемого наклоном руки, и посредством EpiPad.
По результатам испытаний новая технология показала лучшие результаты по эффективности взаимодействия и количеству ошибок.
Разумеется, речь пока идёт о лабораторном прототипе, а не о готовом коммерческом устройстве. Выборка из 20 участников также не позволяет делать окончательные выводы о надёжности системы для массового использования.
Зачем превращать предплечье в тачпад?
Главная проблема современных умных часов — ограниченная площадь экрана. Производители не могут бесконечно увеличивать дисплей, поскольку устройство должно оставаться компактным и удобным для ношения на запястье.
В результате даже простые действия иногда превращаются в неудобную процедуру: нужно попасть пальцем в небольшой элемент интерфейса, прокрутить список или изменить масштаб изображения.
EpiPad предлагает альтернативный подход. Вместо увеличения дисплея разработчики фактически расширяют пространство для управления устройством, используя поверхность предплечья.
У этой идеи есть и другое перспективное применение. Технология может пригодиться носимой электронике, у которой вообще нет экрана, например умным очкам. Пользователь сможет отдавать команды устройству, касаясь собственной кожи, не прибегая к физическим кнопкам или сенсорным поверхностям.
По сути, речь идёт о новом способе взаимодействия человека с электроникой, при котором привычные движения становятся интерфейсом управления.
Сколько будет стоить такая технология?
Ещё один интересный аспект разработки — потенциально невысокая стоимость компонентов.
По оценкам исследовательской группы, функциональные элементы EpiPad, включая радиолокационную антенную решётку, могут обойтись менее чем в 10 долларов.
Это предварительная оценка стоимости компонентов, а не предполагаемая розничная цена готового устройства. Тем не менее она указывает на возможность интеграции технологии в серийные модели умных часов без существенного увеличения их себестоимости.
Пока прототип выглядит довольно просто: браслет с открытой электронной платой и установленным на ней датчиком. Однако исследователи считают, что в перспективе все компоненты можно будет встроить непосредственно в корпус обычных умных часов.
Что дальше?
Результаты исследования опубликованы в научной работе EpiPad: Enabling Multi-Finger and Force-Sensitive Skin Interface for Smartwatches в журнале Proceedings of the ACM on Interactive, Mobile, Wearable and Ubiquitous Technologies. Разработка также была представлена на конференции UbiComp/ISWC 2026 в Шанхае.
Пока рано говорить о скором появлении EpiPad в магазинах. Прототипу ещё предстоит пройти дополнительные испытания, а инженерам — решить задачи, связанные с миниатюризацией и интеграцией электроники.
Однако сама концепция выглядит весьма перспективной. Вместо того чтобы заставлять человека подстраиваться под всё более миниатюрные экраны, разработчики предлагают использовать для управления устройствами поверхность собственного тела. Возможно, именно такие интерфейсы станут следующим этапом развития носимой электроники.
