Для решения различных задач с использованием современных устройств нужны различные интерфейсы управления. Здесь под интерфейсами будем иметь в виду различные устройства для ввода информации.

Какие бывают интерфейсы управления?

• Монитор, клавиатура и мышь (компьютер)

• Сенсорный экран (смартфон и планшет)

• Пульт управления (телевизор и музыкальный цетр)

• Несколько кнопок (дешёвый MP3-плеер)

• Микрофон (умная колонка)

• Видеокамера (технология Kinect от Microsoft и аналоги)

• MIDI-клавиатура (для создания музыки)

• Графический планшет (для рисования)

• ...

Получается, что интерфейсов довольно много. Очевидно, что у каждого есть свои достоинства и недостатки. Рассмотрим их более подробно.

Монитор, клавиатура и мышь (компьютер или ноутбук)

Пожалуй один из самых универсальный и распространённых типов взаимодействия с вычислительными устройствами. Позволяет выполнять множество задач и при этом характеризуется высокой производительностью.

Сенсорный экран (смартфон и планшет)

Один из самых популярных на сегодня типов взаимодействия. Всё благодаря смартфонам и планшетам. Достаточно функциональный, но не такой производительный как классическое управление компьютером.

Пульт управления (телевизор и музыкальный цетр)

Пожалуй один из старейших интерфейсов! Неплохо справляется с простыми задачами, но не является универсальным!

Несколько кнопок (дешёвый MP3-плеер)

Ограниченный функционал, однако с поставленными задачами справляется хорошо.

Микрофон и динамик (умная колонка)

Прорывной тип взаимодействия! Необычайно интеллектуальный! Но обладает определёнными недостатками: не всегда корректно распознаёт речь, в шумном месте не работает, требует много вычислительных ресурсов.

Видеокамера (технология Kinect от Microsoft и аналоги)

Один из самых высокоинтеллектуальных типов взаимодействия. Однако вследствии недоразвитости и высоким вычислительным требованиям сфера использования ограничена некоторыми активными играми.

MIDI-клавиатура или синтезатор (для создания музыки)

Специфический тип взаимодействия. Идеально подходит для музыкантов, но для остальных не представляет интереса.

Графический планшет (для рисования)

Ещё один специфический тип взаимодействия. Очень хорошо подходит для рисования, может служить заменой компьютерной мыши, но плохо подходит для других задач (например, ввод текста).

Видно, что у каждого интерфейса есть своя специфика. Выигрывая в универсальности, теряешь в скорости или удобстве.

Достоинства и недостатки стандартных интерфейсов управления

Мобильность - возможность использовать устройство вне дома, например, на улице.
Незаметность - возможность использования не привлекая постороннего внимания.
Функциональность - возможность выполнения разнообразных и сложных задач.
Наглядность - возможность наглядно представить некоторые объёкты, связанные с выполняемыми операциями.
Простота - количество действий для выполнения простейших операций.

Здесь мы попытались систематизировать достоинства и недостатки, но, вероятно, читатель, ты не во всём согласен с нашими оценками. Спорь в комментариях, но аргументируй свою позицию!

Какие задачи чаще всего решает пользователь?

• Узнать время

• Получить текущую дату

• Узнать своё местоположение

• Узнать погоду

• Новости

• Прочитать последние сообщения (СМС и мессенджеры)

• Принять вызов

• Связаться с кем-то по голосу

• ...

Список очень упрощён, для каждой целевой аудитории он может быть изменён и расширен. Наша цель показать, что список большей части задач может быть ограничен двумя-тремя десятками элементов, и, самое главное, он может не содержать дополнительных параметров или их можно задать заранее.

Наш пример интерфейса для взаимодействия

Это небольшое устройство в виде кольца с несколькими кнопками и колёсиком прокрутки. Внутри есть дополнительная изюминка.

Схема простого устройства в виде кольца на палец для управления компьютером или смартфоном

• Устройство представляет из себя кольцо на палец с небольшим блоком.

• На блоке находятся 4 кнопки.

• На торце находится колёсико прокрутки (аналогичное компьютерной мыши) для выбора различных элементов.

• Внутри блока также находится 3-осевой акселерометр.

• Связь осуществляется посредством технологии Bluetouth.

• Питание осуществляется от небольшой батареи или аккумулятора (как на электронных часах).

• Информация об ориентации устройства и состоянии кнопок передаётся на смартфон или компьютер.

• Нажатия кнопок в зависимости от продолжтительности нажатия могут генеририровать события: 1 нажатие, 2 нажатия, 3 нажатия, ..., долгое нажатие.

Закон Парето

Закон Парето простыми словами: 20% усилий приносят 80% процентов результата. Верно и обратное: 80% усилий дают лишь 20% результата.

Можно ли использовать простейшие интерфейсы для решения большинства задач?

Безусловно можно и даже нужно. Основные плюсы заключаются в том, что благодаря компактности и доступности можно выполнять различные команды. При этом используется смартфон, но нет необходимости его доставать из кармана, разблокировать и выбирать нужное приложение. После чего проводить с ним необходимые манипуляции и прятать смартфон на место.

Достоинства устройства

• Удобство

• Незаметность

• Надёжность

• Безопасность

Удобство использования заключается в том, что кольцо с кнопками всегда находится под рукой. Нажать кнопку пальцем - простая и удобная операция.

Незаметность в том, что устройство маленькое и нажатие на кнопку можно произветси незаметно, даже не вынимая руки из кармана.

Надёжность использования заключается в том, что основное (самое дорогое) устройство можно не вынимать из сумки или внутреннего кармана при этом продолжая его использование.

Безопасность заключается в том, что сигналы передаются в смартфон по защищённому каналу, радиус действия которого невелик (порядка нескольких метров). Обратная информация идёт в наушники либо по проводу либо по беспроводному (тоже защищённому) каналу.

Области применения

• Персональная

• Охранные службы

• Полиция

• Военное дело

Типичная схема навигации

Давайте подумаем, какие команды могут быть полезны большинству пользователей?

Основные разделы

• Время, дата

• Новости

• Навигация

• Коммуникация

• Фото, аудио, видео запись

• Аудиокниги и музыка

• Сигналы о помощи

• Покупки

• Управление доступом

Полная схема

• Получение обычной информации

  • Время и дата

  • Местоположение

  • Погода

  • Новости

  • Список дел

• Навигация

  • Знакомые поблизости

  • Туалеты

  • Питание

  • Магазины

  • Остановки общественного транспорта

• Коммуникация

  • Список последних звонков

  • Пропущенные звонки

  • Прослушать сообщения

  • Набрать номер

  • Отправить сообщение

• Управление устройствами

  • Фото

  • Видеозапись

  • Аудиозапись

• Аудиокниги и музыка

  • Слушать аудиокнигу

  • Слушать музыку

• Сигналы о помощи

  • Полиция

  • Скорая

  • Пожарные

  • Спасатели

  • Друзья

  • Родители

• Покупки

  • Список необходимых покупок

  • Последние покупки

  • Баланс карт

  • Доходы

  • Расходы

• Управление доступом

  • Электронный замок

• и многое многое другое ...

Примеры использования

Рассмотрим несколько сценариев использования.

Студент

Утром просыпается и торопится на лекцию. Использует устройство для выполнения следующих команд:

• Узнать текущее время.

• Зачитать расписание занятий на сегодня.

• Узнать сколько новых сообщений в мессенджерах и пропущенных звонков.

• Узнать где отметились друзья в последнее время.

Пока добирается до учебного заведения на общественном транспорте выполняет другие команды:

• Запускает тесты с вопросами, которые содержат варианты ответов, по которым он готовился ранее и отвечает на них выбором соответствующего ответа.

• Запускает аудиозапись конспекта лекций.

Молодая мать

Выходит гулять с коляской вкоторой спит ребёнок.

• Уточняет текущую дату

• Заслушивает список дел

• Узнаёт расписание приёма в детской поликлинике

• Узнаёт график работы почты

• Уточняют, где гуляют её подруги

Заходит в магазин

• Заслушивает список покупок для данного магазина (например, только продукты)

• Получает информацию о сотоянии счёта

Солдат

Может выполнять например, такие команды:

• Прослушать список приказов

• Узнать свои координаты и местоположение

• Уточнить направление движения отряда

• Узнать местоположение неприятеля относительно собственного расположения

• Узнать координаты бойцов своего подразделения

Получение данных от приложений

Для получения информации о времени, дате или даже текущем местоположени можно использовать системные вызовы. Для получения финансовой информации, информации из мессенджеров и т.д. необходима интеграция с этими приложениями, что может представлять проблему.

А, как известно, правильно поставленная задача - это уже половина решения. Для передачи информации от одного приложения другому возможно понадобится система с парольной защитой или отдельный локальный сервис (демон), которому будут доверять устанавливаемые приложения.

Вывод информации на наушники

Для данного типа взаимодействия необходимы наушники, причём всегда. В противном случае получение информации, выбор комманд или подтвержждение их выполнения становится невозможным.

Примеры колец, выполняющих другую фукциональность

Слышали про кольца, с помощью которых можно оплачивать покупки? Называются обручальные.
Ну да, ладно, от шуток к делу...

Итоги

Есть различные интерфейсы управления. Старые, проверенные временем, современные - мощные и универсальные и будущие - фантастические по своим возможностям. Но можно использовать простые, дешёвые и малозаметные интерфейсы для решения многих повседневных задач.

Для этого, наиболее часто используемые запросы с заданными параметрами привязываем к простому кнопочному интерфейсу и расширяем его возможности с помощью акселерометра и колёсика прокрутки.