互动科普

选对涂料能让墙壁焕发异彩，而如今，涂料还能让墙壁变得更智能。研究者最近用廉价的导电涂料做了一个大型电极网格，把一面墙变成了一个超大的触控板和运动传感器。

这样的智能墙壁能感知人的触碰，离得近时还能跟踪人的运动轨迹，此外还能探测家电的位置，无论这些家电有没有接通电源。或许有一天，这项技术能在感知到人进入房间后自动开灯，在交互式游戏中跟踪玩家的运动轨迹，或者监控小孩子看电视的时间。“既然墙壁无处不在，何不把它们变成智能房屋里的传感器呢？”美国卡内基·梅隆大学计算机科学专业的博士生张洋（Yang Zhang）说，他参与设计了这款智能墙壁。

为了制作这面高科技墙，张洋和同事首先在长12英尺（约3.66米）、高8英尺（约2.44米）的墙上用油漆胶带粘出斜栅格型，之后用买来的可以导电的含镍涂料来刷墙。揭下胶带后，墙上就会留下呈菱形的电极，之后用薄铜带将电极之间连起来。为了绝缘，在每个菱形的中间都贴了乙烯贴纸。最后，把墙上的铜带与自制的电路板相连，再用乳胶漆刷墙，这样就大功告成了。制作这面墙耗时4小时，成本不到200美元。理论上，张洋说，“大家都能用这项技术把一面普通的墙变得智能”。

智能墙壁感知触摸和追踪动作的原理和智能手机的触摸屏类似。电路板促使电极释放电场；一旦人体挡住电场，就会在附近的电极产生可检测的电流变化。不过，只有距离小于3英尺（约0.9米）时，智能墙壁才能发挥作用——研究人员正努力克服这一限制。

探测家电时，智能墙壁的电源是关闭的，其中的电极起到天线的作用，被动接受附近设备发出的电磁波。研究人员能在离墙6.5英尺（约2米）远的位置检测到iPad；能在离墙10英尺（约3米）的位置检测到风扇和落地灯。今年4月，张洋和迪士尼研究院（Disney Research）的同事在加拿大蒙特利尔举行的“计算系统中的人类因素会议”（Conference on Human Factors in Computing Systems，简称CHI）中展示了这面智能墙壁。

 “长久以来，工程师一直想创造出能与环境融合在一起的技术，”微软研究院的科学家克里斯琴·霍尔兹（Christian Holz，未参与此项工作）说，“墙壁传感器无处不在，又很隐蔽，它挑战了我们对智能设备应该是什么样的看法，展示了传感技术是如何与我们的日常物品完美整合在一起的”。