Väggar är vad de är – stora, tråkiga avdelare. Med några applikationer av ledande färg och lite elektronik, dock, väggar kan bli smart infrastruktur som känner av mänsklig beröring, och upptäcka saker som gester och när apparater används.

Forskare vid Carnegie Mellon University och Disney Research fann att de kunde förvandla stumma väggar till smarta väggar till relativt låg kostnad - cirka 20 dollar per kvadratmeter - med hjälp av enkla verktyg och tekniker, som en målarrulle.

Dessa nya funktioner kan göra det möjligt för användare att placera eller flytta ljusströmbrytare eller andra kontroller var som helst på en vägg som är mest bekväm, eller för att styra videospel med hjälp av gester. Genom att övervaka aktiviteten i rummet, detta system kan justera ljusnivåerna när en TV slås på eller varna en användare på en annan plats när en tvättmaskin eller vattenkokare stängs av.

"Väggar är vanligtvis den största ytan i ett rum, men vi använder dem inte så mycket annat än att separera utrymmen, och kanske hålla upp bilder och hyllor, "sa Chris Harrison, biträdande professor i CMU:s Human-Computer Interaction Institute (HCII). "När sakernas internet och allestädes närvarande datorer blir verklighet, det är frestande att tro att väggar kan bli aktiva delar av vår livs- och arbetsmiljö. "

Yang Zhang, en Ph.D. student i HCII, kommer att presentera en forskningsartikel om detta avkänningssätt, kallas Wall++, på CHI 2018, konferensen om mänskliga faktorer i datorsystem, 21-26 april i Montreal.

Forskarna fann att de kunde använda ledande färg för att skapa elektroder över ytan på en vägg, gör det möjligt att fungera både som en pekplatta för att spåra användarens beröring och en elektromagnetisk sensor för att upptäcka och spåra elektriska enheter och apparater.

"Väggarna är stora, så vi visste att vilken teknik vi än uppfann för smarta väggar måste vara låg kostnad, "Sade Zhang. Han och hans kollegor avstod alltså från dyra färger, som de som innehåller silver, och plockade en vattenbaserad färg innehållande nickel.

De ville också göra det enkelt att applicera den speciella beläggningen med enkla verktyg och utan speciella färdigheter. Med hjälp av målartejp, de fann att de kunde skapa ett streckat mönster på en vägg för att skapa ett rutnät av diamanter, vilken testning visade var det mest effektiva elektrodmönstret. Efter att ha applicerat två lager ledande färg med en roller, de tog bort tejpen och kopplade ihop elektroderna. De avslutade sedan väggen med ett toppskikt av standard latexfärg för att förbättra hållbarheten och dölja elektroderna.

Elektrodväggen kan fungera i två lägen – kapacitiv avkänning och elektromagnetisk (EM) avkänning. Vid kapacitiv avkänning, väggen fungerar som alla andra kapacitiva pekplattor:när en person vidrör väggen, beröringen förvränger väggens elektrostatiska fält vid den punkten. I EM-avkänningsläge, elektroden kan detektera de distinkta elektromagnetiska signaturerna hos elektriska eller elektroniska enheter, gör det möjligt för systemet att identifiera enheterna och deras platser.

Liknande, om en person bär en enhet som avger en EM-signatur, systemet kan spåra platsen för den personen, sa Zhang.

Wall++ har inte optimerats för energiförbrukning, Zhang sa, men han uppskattade att de väggstora elektroderna förbrukar ungefär lika mycket ström som en vanlig pekskärm.