Как работают подушки с подсветкой на большом расстоянии?

Подушки с подсветкой на большом расстоянии позволяют людям, находящимся в разных местах, посылать друг другу ласковые сообщения с помощью тонких световых сигналов. Когда вы касаетесь своей подушки, подушка вашего партнера загорается, и наоборот. Это позволяет парам, находящимся на большом расстоянии, чувствовать связь, даже когда они физически разлучены. Технология, лежащая в основе этих подушек, умная, но относительно простая, она опирается на подключение к Интернету и встроенные датчики для обеспечения связи в режиме реального времени. В этой статье мы рассмотрим, как работают эти подушки, и компоненты, которые позволяют им передавать световые сигналы на любое расстояние.

Датчики

В основе подушки с подсветкой на большом расстоянии лежит сетка датчиков, вшитых в ткань. Эти датчики определяют давление, поэтому, когда вы кладете голову на подушку или сжимаете ее, изменение давления улавливается датчиками. В одной подушке могут быть десятки или даже сотни отдельных датчиков, что позволяет ей обнаруживать прикосновения по всей ее поверхности. Датчики тонкие и гибкие, поэтому их можно легко встроить в наполнитель подушки, не влияя на комфорт.

Обычные типы датчиков, которые можно найти в подушках со светом, включают:

  • Силовые резисторы (FSR) — полоски пластика или полимера, которые изменяют сопротивление при сгибании
  • Емкостные датчики — обнаруживают изменения емкости, вызванные прикосновением
  • Пьезоэлектрические датчики — генерируют напряжение при растяжении или сжатии

Тип датчика не так важен, как наличие достаточно плотной сетки для регистрации прикосновений по всей поверхности подушки. Когда вы сжимаете любую часть подушки, должно загореться достаточно точек датчика, чтобы подушка распознала это как целенаправленное прикосновение.

Микроконтроллер

Датчики в подушке подключаются к небольшой встроенной плате микроконтроллера. Она действует как «мозг» подушки, обрабатывая сенсорный вход и управляя светодиодными лампами. Когда датчики обнаруживают прикосновение, они передают эти данные микроконтроллеру через крошечные провода, вшитые в ткань подушки.

Микроконтроллер содержит программную логику для интерпретации различных сенсорных шаблонов и соответствующего включения светодиодов. Например, быстрое сжатие подушки в определенном месте может вызвать специальный шаблон анимации. Микроконтроллер также отвечает за подключение к Интернету для обеспечения связи между подушками.

Обычные микроконтроллеры, используемые в светящихся подушках, включают:

  • Arduino — платы разработки с открытым исходным кодом, популярные для проектов DIY
  • Raspberry Pi — крошечные одноплатные компьютеры, способные работать под управлением Linux
  • ESP8266 — недорогие микроконтроллеры с поддержкой WiFi
  • ATmega — семейство микроконтроллеров, включая популярный ATmega328P, используемый в платах Arduino

Микроконтроллер позволяет каждой подушке функционировать как интеллектуальное программируемое устройство, а не просто как пассивная тканевая оболочка.

Светодиодные фонари

Светодиодные ленты или сетки вшиты в подушку для обеспечения видимых световых эффектов. Когда микроконтроллер обнаруживает и обрабатывает активацию прикосновения, он подает сигнал светодиодам загореться. Полоски всего из нескольких сверхъярких светодиодов RGB достаточно, чтобы осветить всю подушку.

Некоторые распространенные типы светодиодов, используемые в подушках со светом:

  • WS2812B — интеллектуальные адресуемые светодиодные ленты, позволяющие управлять каждым цветом светодиода независимо
  • APA102 — похожи на WS2812B, но с более высокой пропускной способностью для более быстрой анимации
  • 5050 SMD — классические светодиодные ленты в стиле ленты, дешевые и яркие, но не могут управляться по отдельности

Светодиодные сетки могут отображать узоры, анимацию, цвета и уровни яркости в соответствии с обнаруженным сенсорным взаимодействием на подушке. Например, легкое нажатие может вызвать медленную рябь цветов, в то время как сильное сжатие генерирует яркую вспышку.

Связь

Чтобы подушки могли общаться, им необходимо постоянное подключение к Интернету для передачи данных о прикосновениях между местоположениями. Обычно это достигается с помощью сети WiFi, встроенной в плату микроконтроллера. Например, микроконтроллер ESP8266 содержит встроенный WiFi 802.11b/g/n.

Когда датчики подушки обнаруживают прикосновение, данные упаковываются и отправляются на облачный сервер через Интернет через WiFi-соединение. Затем сервер передает сообщение на сопряженную подушку, чтобы включить ее светодиодные индикаторы. Все это происходит практически мгновенно, позволяя двум подушкам казаться напрямую подключенными.

Большинство подушек подключаются к приложениям по Bluetooth при первоначальном сопряжении подушек и настройке параметров. Однако основная связь на большом расстоянии по-прежнему происходит между подушками по одноранговой сети через интернет-сеть.

Источник питания

Очевидно, что электронике внутри интерактивной подушки нужно питание. Батарейки быстро разрядятся, поэтому большинство подушек на большом расстоянии используют адаптеры питания переменного тока. Блоки питания подключаются к USB-порту внутри подушки для подачи 5 В или 12 В постоянного тока на светодиоды и плату микроконтроллера.

Некоторые доступные варианты питания:

  • Адаптер переменного тока, подключенный к розетке
  • Внешний аккумулятор, обеспечивающий питание через USB
  • USB-кабель питания, подключенный к компьютеру
  • Постоянно подключенный USB-порт внутри подушки

Благодаря непрерывному питанию подушка может оставаться включенной 24/7. Это обеспечивает мгновенный отклик на прикосновение в любое время, когда активирована сопряженная подушка.

Облачная инфраструктура

За кулисами облачная инфраструктура поддерживает работу сети подушек. Облачные серверы обрабатывают учетные записи пользователей, соединяют подушки вместе и передают данные о прикосновениях между ними. Точная архитектура зависит от бренда подушки, но обычно включает:

  • Серверы баз данных — хранят данные учетных записей пользователей
  • Веб-/API-серверы — управляют сопряжением и передают сообщения
  • Серверы аутентификации — безопасный вход в систему и шифрование
  • Серверы push-уведомлений — отправляют оповещения об активации в приложения
  • Балансировщики нагрузки — распределяют трафик по серверам

Облачная платформа также предоставляет инструменты управления бэкэндом для отслеживания показателей использования, мониторинга тактовых импульсов от подушек, обработки обновлений прошивки и применения исправлений безопасности.

Надежная облачная инфраструктура обеспечивает надежную и быструю связь с подушкой, оставаясь при этом масштабируемой, что позволяет системе обрабатывать растущее количество подушек и пользователей.

Производство

Производство интерактивных подушек требует некоторых специальных производственных процессов для интеграции электроники. Этапы обычно включают:

  • Вырезание форм из ткани для подушек
  • Печать или вышивка наволочек
  • Сшивание кусков ткани в оболочку
  • Наполнение подушки наполнителем
  • Встраивание светодиодной сетки и датчиков в наполнитель
  • Вставка и подключение платы микроконтроллера
  • Подключение к источнику питания
  • Тестовая сборка
  • Упаковка подушки

Процесс сочетает в себе традиционные методы изготовления ткани с точными шагами по установке электронных компонентов и электрических соединений. Результатом является мягкая, приятная на ощупь подушка со встроенной скрытой технологией для включения интерактивных функций освещения.

UX-дизайн

Хороший дизайн пользовательского опыта имеет решающее значение для интуитивного, увлекательного взаимодействия с подушкой. Соображения UX включают:

  • Создание волшебных световых активаций
  • Проектирование интуитивных шаблонов касания
  • Реализация простых рабочих процессов настройки
  • Оптимизация сопряжения и подключения
  • Создание привлекательных сопутствующих приложений
  • Добавление удовольствия с помощью звука, тактильных ощущений и т. д.

Проектирование UX начинается задолго до производства, прототипирования взаимодействий и приложений для поиска правильного сочетания функций и интерфейсов. Работа над UX продолжается посредством итераций на основе тестирования и отзывов пользователей. Бесшовный, эмоционально резонансный UX выводит эти подушки за рамки новых уловок в продукты, улучшающие отношения.

Конфиденциальность данных

Чтобы функционировать, эти подушки должны передавать определенные данные через Интернет на серверы продуктов. Сюда входят данные для входа в учетную запись, соединения для сопряжения подушек, данные о прикосновениях датчиков и т. д. Ответственные компании будут четко раскрывать свои методы сбора данных и внедрять надежную защиту данных:

  • Сообщение о том, какие данные собираются и почему
  • Анонимизация данных, когда это возможно
  • Шифрование передачи и хранения данных
  • Ограничение доступа к данным сотрудников
  • Защита серверов от атак
  • Уничтожение данных, когда они больше не нужны

Следование передовым практикам обеспечения конфиденциальности данных помогает поддерживать доверие пользователей. Пользователи должны быть уверены, что их конфиденциальные сообщения о взаимоотношениях защищены.

Бизнес-модель

Для компаний, продающих эти подушки, потенциальные бизнес-модели включают:

  • Розничные продажи — продавайте подушки напрямую потребителям через онлайн/офлайн каналы
  • Подписки — повторяющиеся сборы за постоянное использование услуг по предоставлению подушек
  • Партнерства — совместный брендинг и продажа подушек с другими компаниями
  • Монетизация данных — анализ данных об использовании и рыночных данных
  • Лицензирование — предоставление лицензий на запатентованную технологию другим поставщикам подушек

Различные ценовые стратегии могут быть привлекательны для разных сегментов потребителей: от дорогих роскошных подушек в качестве подарков до бюджетных базовых версий.

Постоянные потоки доходов возможны от подписок или анализа данных, но основным направлением бизнеса по-прежнему остается производство подушек продажи.

Заключение

Подушки для отношений на расстоянии используют простые датчики, освещение и связь для облегчения тактильного общения в реальном времени. Продуманный дизайн продукта и соображения пользовательского опыта превращают эти компоненты в эмоционально резонансную платформу, помогающую разлученным партнерам чувствовать себя близкими. Хотя сама технология проста, конечный результат — это глубоко значимая новая среда для передачи привязанности на любом расстоянии.