Google phát triển công nghệ dệt thông minh E-textile

Trong nỗ lực làm cho công nghệ máy tính ngày càng trở nên phổ biến hơn, nhóm nghiên cứu AI (trí tuệ nhân tạo) của Google đã áp dụng trí tuệ thông minh vào công nghệ dệt may truyền thống. Khái niệm này được gọi là dệt điện tử (E-textile), người dùng có thể điều khiển các thiết bị điện tử chỉ với một cái búng tay hoặc xoắn dây áo hoodie.

Nghiên cứu tập trung chủ yếu vào phần dây áo, vì dây là phần tích hợp vào áo phổ biến nhất và cũng là phần dễ cầm nắm và kiểm soát thiết bị. Dây thông minh vừa phát triển có khả năng nhận ra đến 6 cử chỉ: xoắn (twist), vẩy (flick), trượt (slide), kẹp (pinch), nắm (grab) và vỗ (pat). Ngoài ra, vì người dùng có thể lặp lại hoặc thực hiện chuỗi cử chỉ ở nhiều tốc độ và hướng khác nhau nên chỉ với 6 cử chỉ trên sẽ phát triển thành nhiều hoạt động điều khiển khác nhau.

Tương tác dệt kết hợp cảm biến chuyển động

“Dệt may là ngành công nghệ tiềm năng giúp đưa công nghệ vào môi trường sống hằng ngày, giúp cải thiện tính thẩm mỹ, sự tiện lợi... Những bước tiến trong vật liệu, thiết bị điện tử linh hoạt sẽ kết hợp cảm biến và đưa chúng vào những đồ vật sử dụng hằng ngày như váy, áo, chăn…", Google giới thiệu về công nghệ của họ trên AI Blog.

Công nghệ mới được Google tích hợp hoàn toàn vào vải, chế tạo dựa trên những kỹ thuật dệt truyền thống. Tám sợi cảm biến được dệt vào dây thông minh, mỗi sợ tạo ra điện trường riêng, những cảm biến đó có khả năng phát hiện vật thể khi có tương tác phá vỡ điện trường. Nhiều loại tương tác khác nhau sẽ thực hiện những phản ứng với cảm biến khác nhau. Dây thông minh có thể cảm nhận được khu vực tiếp xúc, thời gian, áp lực tác động lên… Tất nhiên công nghệ còn có thể phân biệt giữa một ngón tay và một bàn tay.

Dệt điện tử cho phép tương tác dựa trên cảm biến điện dung của vùng lân cận, vùng tiếp xúc, thời gian tiếp xúc

Để chọn ra những cử chỉ tích hợp vào dây thông minh, các nhà nghiên cứu của Google đã sử dụng công nghệ học máy để đào tạo mô hình. Nhóm gồm 12 người đã tạo ra 864 mẫu cử chỉ để cung cấp thuật toán. Nhóm nghiên cứu không đưa ra bất kỳ hướng thực hiện hành động nào, đảm bảo cho AI xác định hành động cụ thể ngay cả khi những kiểu riêng lẻ thay đổi từ người này sang người khác, từ kích cỡ tay khác nhau, va chạm ngược hay thuận chiều kim đồng hồ, đến việc sử dụng đồng hồ thông minh… Kết quả cho thấy thuật toán có thể nhận dạng cử chỉ với độ chính xác lên đến 94%.

Trong video trên, các nhà nghiên cứu đã trình bày cách trượt sợi dây liên kết với loa để thay đổi bài hát, xoắn theo chiều kim đồng hồ để tăng âm lượng và kẹp chặt lại để dừng bài hát. Ngoài ra, dây còn được thử nghiệm để điều khiển trang web, xoắn sợi chỉ theo chiều kim đồng hồ để cuộn xuống và ngược lại để cuộn lên.

Các sơ đồ cường độ tín hiệu điện dung tương đối, thay đổi theo độ gần của ngón tay

Dây thông minh cũng bao gồm các sợi quang, do đó mọi hành động đều được phản hồi trực quan, giúp người dùng thấy cử chỉ nào dẫn đến hành động ra sao. Những tín hiệu hình ảnh sẽ bổ sung thêm một mức độ trực giác nhất định cho công nghệ.

Dù công nghệ dệt thông minh vẫn còn rất mới nhưng Alex Olwal, chuyên gia trong nhóm nghiên cứu của Google, cho biết họ đã phát triển một số nguyên mẫu kết hợp loại dây này. Ngoài áo hoodie có khả năng duyệt web, Olwal còn giới thiệu việc áp dụng công nghệ dể thông minh vào tai nghe USB-C để điều khiển loa thông minh, thực hiện các tác vụ như ngừng phát, phát lại, điều chỉnh âm lượng…

Các sợi quang quấn với nhau tạo ra ảo ảnh của chuyển động định hướng

Nhóm nghiên cứu cũng thực hiện một phân tích, so sánh cách người dùng tương tác với dây thông minh với việc điều khiển tai nghe qua nút bấm từ xa, và so với phản hồi khi trượt trên bàn di chuột (track-pad). Kết quả cho thấy dây thông minh nhanh hơn nút điều khiển tai nghe và có tốc độ tương đương với bề mặt cảm ứng của bàn di chuột. Xu hướng người dùng thích dây thông minh hơn nút bấm tay nghe vì những nút bấm thông thường bắt buộc người dùng phải tìm vị trí cụ thể để điều khiển, trong khi với dây thông minh, người dùng có thể thao tác ở bất kỳ vị trí nào.

Hiện tại nhóm nghiên cứu của Google chỉ đề cập đến công nghệ dệt thông minh mới trên một số nguyên mẫu đang phát triển, nhưng có lẽ gã khổng lồ công nghệ này sẽ xem xét việc kết hợp công nghệ này vào các mặt hàng thời trang trong tương lai. Google đã thể hiện sự quan tâm đến hàng dệt may điện tử kể từ năm 2015 khi công nghệ Project Jacquard được ra mắt để khám phá tiềm năng tạo ra các tấm cảm ứng vào quần áo thông qua các sợi dẫn điện.

Xem video mô tả công nghệ E-textile của Google: