如何看待华为新款笔记本将支持超声波操控？还有哪些值得关注的信息？ 第1页

问对人了，作为一名结石三十年的老患者，我还真知道一丢丢关于超声波的知识。

何为超声波技术？

超声波，顾名思义，是一种波长极短的机械波，波长一般短于2厘米。超声波具有高频、高功率、短波长、良好的方向性等特点，特别是强大的穿透力和高能量。

在实际应用中，有两种分类，即检测超声波和功率超声波。检测超声波产生的超声波高频低能，可应用于工业上的分析与检测。功率超声波产生的超声波低频高能，可用于食品、化工行业的杀菌消毒、干燥、提取、过滤和均质化等操作。

考虑到安全性以及笔记本的功率（那个想拿高能超声波烤肉的请赶紧面壁！），本问题下讨论的超声波，实质上都是检测超声波。

超声波如何操控笔记本？

就算你没听过超声波技术，但是你肯定去医院做过B超，而B超，应用的正是超声波技术。

当超声波在人体组织中传播遇到两层声阻抗不同的介质界面时，比如结石和正常内脏，就在该界面就产生反射回声，而两个界面的阻抗差值也决定了回声的振幅的高低。

当传感器接收到不同振幅的回声时，就会在屏幕上显示出相应的画面。

除此之外，超声波还可以用于工业机器人的避障。机器人身上装配着超声感应器的时候，可以向前发射出超声波声束，一旦声束遇到物体时，会形成反射波传回。

此时，机器人可以根据超声波发射与接收到反射波的时间差，结合声波速度，来判断障碍物到超声波发射位置的距离。

（划重点，初中物理知识，s=v*（t1-t2））

当我们明白了这两点，结合华为放出的海报，我们或许可以推测出华为超声波操控笔记本的原理。

首先，笔记本会持续的发出并接收超声波，当我们的手掌位置发生变化时，电脑接收到的超声波也会发生变化，只要电脑能够识别出几种固定手势所代表的声波特征，就能凭借相应特征来做出对应的操作。

为何会是超声波？

手势识别并不是个新鲜玩意儿，实现手势识别的方法也有很多，除开超声波，我们还可以用图像识别技术、加速度传感器等途径。

但为什么华为会选择超声波，我觉得可以从超声波的特性来予以解答。

首先，是信号更易于处理。相比较复杂的图像或者手部运动加速度，超声波更容易识别，也更方面电脑做计算。

其次，降低整机成本，优化空间利用。超声波传感器硬件简单，体积小而且很便宜，所以使得其可以更容易地在硬件中集成，并且不会过多提高成本。对于内部空间寸土寸金的手机、电脑来说，多一分空间，便意味着多一分的续航。

最后，抗干扰能力强。超声波因不受光照、色彩、电磁场等因素的影响，所以它能被应用于一些电磁干扰较强，烟雾比较浓，无光或光线较弱的一些场景中。

综合来看，超声波反而是目前实现手势识别的最佳途径。

超声操控的引导者

回过头来看，当了解了超声波技术以后，你可能会感觉——好像，这也没什么了不起的？

确实如此，超声波技术并不新奇，甚至也不是第一次被用到手机、电脑上来，不少机型的手机，用的就是超声波感应器。

但是，华为却是头一批将其用在电脑操控上的。而且，我还敢打赌，即使是后来友商继续效仿，华为的超声操控也会是最稳定、使用最流畅的。

就像曾经的多屏协同一样。

华为是国内厂商中早期就开展多屏协同的，直到现在，多屏协同已经变成了各大友商的标配。然而，时至今日，华为的多屏协同体验，仍然是业界比较领先的。

这背后的差距，是研发投入上的差距。即使是在情况如此艰难的2021年，华为的研发投入还是达到了1419亿元。

高额的投入，意味着高昂的试错成本。

我们今天“马后炮”式的评价，却是华为实打实地、一次一次测试出来的最佳方案。

成为引导者，而非跟随者，这已经被刻进了华为的骨子里。

创造「天花板」

2021年，有个词火了——「天花板」。

从脱口秀的天花板，到颜值天花板、舞蹈天花板、书法天花板、辩论天花板。。。可以说2021年万物皆可天花板。

而在这个万物皆可天花板的时代，华为，却是那个创造「天花板」的角色。

华为是一家很奇怪的企业，它奇怪在，它特别喜欢挤进那些没有「搞头」的行业，更奇怪在，华为进入的行业，最后都变得有「搞头」起来。

就拿前不久推出的Matebook E二合一形态笔记本电脑来说。

在华为进入前，二合一电脑的市场可以用惨淡来形容，这是个年市场容量仅几十万台的小市场，即使是作为二合一形态的开创者某M。

其当家主打电脑Pro8系列，在发布半年以后，京东销量仅仅只有4900台。而Matebook E，仅在京东，一天就卖了7700台。

华为就是那个可以“创造”不可能的存在。

今天，华为用超声波操控技术再度向我们证明了这一点。

那么，超声波操控技术的最终形式会是怎么样呢？我愿意再等一等。

最后，还是个小故事结尾——

10个人，一起分1000个苹果。大家会其乐融融地坐在一起互相礼让，因为苹果很多，即使是平均分配，每个人也根本吃不完。

但是，如果是10个人分10个苹果呢？

有的人，会选择悄悄离开，选择一个苹果更多的地方。

有的人，会选择坐下竞争，企图从对手那抢到更多的苹果。

而华为的做法是——吃下属于自己的苹果，然后把果核种下去。

以上，我是 @Puddle ，我们都有美好的未来。

参考文献：

[1]尚恺喆,刘晓进,陈红丽. 基于超声波技术的城市地下天然气管道腐蚀缺陷检测方法[J]. 能源与环保,2021,43(11):76-80.

[2]牟晓东. 开源硬件编程实现“手势操控”三例[N]. 电脑报,2021-11-08(029).

[3]张志忠. 基于超声波网络的室内定位系统研究[D].重庆理工大学,2021.

超声波能做的主要是上下左右和远近识别。

能做成啥主要看识别精度。

手机上流行过一阵子拿超声波当距离识别的传感器，就是打电话自动亮屏，挂电话自动灭屏那个。

现在高通的超声波屏幕指纹识别可以做快，也可以做大，这个就是发射功率上来了，精度也做上来了。

fpc的PPT里甚至说他们家的深度能到接近一厘米，四舍五入，甚至能做探伤，当然，那玩意儿最后没有量产。

如果识别如果识别精度高的话，那可以做很多有意思的手势，如果识别精度一般，那也可以做上下左右前后这种类型的手势，比如前后翻页，上下滑动，远近放大缩小这种我觉得都可以。

看最后成品效果吧

感慨，终于有人做了，十年前我就在想笔记本为啥就不能有这功能，相信很多人用过PPT激光翻页笔，上台演讲的时候会很方便，虽然不贵但是个人平时是不会准备这东西的，这就造成了使用上的不便。

这里先讲个小故事，多年前我在某模拟器厂商做研发工程师，主要负责CAN总线通信与下位机打交道。有一次出差孟加拉做交付，给相关人员简单介绍如何操作模拟器，大家只能围一圈看我电脑上的PPT，投影？翻页笔？作为世界上最穷的国家之一这些条件都不具备，我只能用蹩脚的英文边比划交流，然后还要时不时的用鼠标翻页。当时我就在想为啥笔记本就不能自带一个可手势翻页的功能？多年过去了，头发都秃了，才终于等来了这样的产品。

其实几个人围着电脑看讲解是很常见的场景，用鼠标点一下或者按一下键盘不是多麻烦的事情，但是如果有更好的操控方式不是更好？手势控制在华为的产品上并不少见，Mate30 Pro支持隔空操作，带摄像头的华为智慧屏也同样支持隔空操控，现在华为笔记本上支持也是顺理成章的事情，也许未来会有更多的产品支持隔空手势操作。

华为新品笔记本的超声波操控值得关注的是有两方面，一方面是超声波的手势控制本身，另一个是手势操控给笔记本交互带来的影响。

与之前不同的是这次华为采用了超声波的技术方案，为何采用超声波？目前主流的手势操控方法有：

• 基于图像识别技术的手势识别，需要通过摄像头来识别，华为智慧屏上的手势操控就是这样的；
• 基于光波的手势识别，比如激光、红外线等；
• 基于声波的手势识别，比如华为笔记本这次采用的超声波技术；

可是每个笔记本都有摄像头，为什么不是摄像头或者红外？我想了想大概有两个原因，首先摄像头会被用来视频对话等，可能会对此产生影响，另外对光线的依赖性比较强，即便是红外线也会受到光线条件的影响。超声波的好处就是不受光线影响，相比图像识别功耗也低。

其实大名鼎鼎的微软早在2012年就有过利用超声波手势操控电脑的研究，该系统命名为SoundWave的系统。原理与潜艇对声纳的应用方式基本相同，通过计算机内置的麦克风和扬声器利用多普勒效应（搞通信的对这个应该很熟悉）来侦测计算机附近的运动和手势。但是这项技术也有缺点因为多普勒频率测量需要通过时频域分析，粒度较粗，而且只能实现粗浅的识别，所以一直没有实际的应用。

就华为这个海报来看，这次搭载的超声波操控应该精度不错，不知道做了哪些改进，有没有利用TOF这样的方式和AI，值得关注。

另外值得关注和思考的是笔记本的交互方式，笔记本已经存在这么多年了，鼠标、键盘、触控板自诞生之日起就是笔记本的标配，方便高效也让笔记本成为生产力工具，但是到了现在很多场景下需要更多的交互方才能带来方便。

交互对用户使用习惯的影响是巨大的，2007年iPhone的惊艳亮相将触摸屏带入大众消费电子领域，十多年过去了大多数的用户已经习惯了触摸滑动的操控方式。虽然Windows也早已开始支持触控，但是这种操作方式并没有在笔记本领域流行起来，究其原因，PC上的软件交互逻辑在设计的时候就没有考虑触控的操作，所以触控在笔记本上用起来很鸡肋。多屏协同的出现改变了这种状况，用鼠标键盘可以操控PC屏幕上的手机桌面但是并不太顺手，触控屏的出现完美的解决了两个不同操作逻辑的操控协同问题。多屏协同使得笔记本搭载触摸屏不再是鸡肋而是一种实实在在可以提升体验的交互。

华为笔记本目前已有多款笔记本型号支持了触控操作（包括三指截屏），在使用的时候在很多场景可以感觉到确实更加便捷。现在我心心念了好几年的手势操作也加入了，在一些场景下相信也会很多好的体验，等有了笔记本体验完第一时间分享给大家。