激光雷達(dá)（LiDAR）目前最為人所知的應(yīng)用領(lǐng)域就是自動駕駛汽車領(lǐng)域（但特斯拉CEO馬斯克對此持不同意見），據(jù)英特爾支持的一組研究人員表示該技術(shù)還可用于改善我們與智能音箱的互動方式。如今眾多物聯(lián)網(wǎng)（IoT）設(shè)備都具備感知功能，包括物體和手勢識別等，而SurfaceSight在其中發(fā)現(xiàn)了更多商機(jī)。

該技術(shù)研究的目標(biāo)是為現(xiàn)有的智能音箱和其應(yīng)用提供環(huán)境感知能力。卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的研究人員Gierad Laput和Chris Harrison通過在亞馬遜Echo和谷歌Home Mini上配置緊湊型激光雷達(dá)，從而讓智能音箱能夠感知周圍物體的形狀和運動。他們已于日前開幕的ACM CHI 2019大會上展示了此項研究成果。

激光雷達(dá)利用激光進(jìn)行測距，有效地從物體表面反射不可見光，然后根據(jù)光線反射回來所需時間構(gòu)建點云圖。雖然激光雷達(dá)技術(shù)通常與自動駕駛汽車相提并論，幫助車輛根據(jù)周圍區(qū)域的情況進(jìn)行實時調(diào)整，有效避讓車輛或行人，但該技術(shù)通常也用于機(jī)器人、無人機(jī)和其它應(yīng)用中。

重要的是，現(xiàn)在激光雷達(dá)的價格也進(jìn)入了相對可承受的范圍。雖然目前用于汽車領(lǐng)域的高精度激光雷達(dá)相對來說仍然較為昂貴，制造商們也正尋求新的制造工藝來實現(xiàn)突破，希望能夠提供體積更小、成本更低的傳感器。例如，SurfaceSight所搭載的激光雷達(dá)制造成本就低于100美元，而且研究人員推測隨著固態(tài)激光雷達(dá)的更廣泛應(yīng)用，成本將會進(jìn)一步降低。

對于SurfaceSight，應(yīng)用各不相同。一種可能性是用手指和手進(jìn)行手勢輸入；或者，當(dāng)手機(jī)放在智能音箱周圍的時候，就會自動識別出用戶想要聆聽的音樂。

此外，SurfaceSight還可估計人的朝向，當(dāng)用戶主動指出智能音箱方向時，它可以優(yōu)先考慮命令識別。有人提出，在背景音量過大，智能音箱聽不到語音命令的情況下，這項功能非常有幫助。當(dāng)然，該技術(shù)也支持定義邊界區(qū)域，只有在這些邊界區(qū)域內(nèi)可以識別手勢，甚至還可以通過手勢來建立這些邊界區(qū)域。

在引入激光雷達(dá)之后，識別平面并不一定是水平的。在另一個演示中，將激光雷達(dá)集成到智能溫度自動調(diào)節(jié)器中，SurfaceSight可以識別人手在墻壁上的運動（順時針或逆時針畫圈），進(jìn)而對溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。它可以識別對墻面的輕扣、滑動和畫圈運動，將某種表面有效地擴(kuò)展成控制墊。這可以參考谷歌Soli（微型雷達(dá)裝置，利用雷達(dá)波束捕捉三維空間中的運動，實現(xiàn)對功能或特征的非接觸式控制）的思路，但識別范圍更廣。

SurfaceSight真正有趣的地方在于它如何使用激光雷達(dá)識別物體。該團(tuán)隊通過對傳感器訓(xùn)練，可以識別如秤和量杯等不同廚房物品，以及工具等車間物品。通過使用激光雷達(dá)技術(shù)的多步驟方法可以跟蹤正在完成的工作，并自動前進(jìn)。或者，可以將手勢與語音聯(lián)系起來，以提供更多的背景信息，比如搖動量杯，同時詢問“這里面有多少盎司？”

當(dāng)然，激光雷達(dá)目前確實也存在一些缺點。首先是遮擋問題：傳感器依賴于視線。具有相同輪廓的不同物體也可能會讓SurfaceSight產(chǎn)生混淆。研究人員建議，可以使用攝像頭甚至反射條形碼的某種組合來區(qū)分它們，智能音箱友情提醒用戶，如果想讓系統(tǒng)有效運行，請主動清理音箱周圍區(qū)域。

重要的是，激光雷達(dá)技術(shù)精確度高，隱私保護(hù)方面優(yōu)勢也比較大，也就是說，基于攝像頭的計算機(jī)視覺系統(tǒng)是無法媲美的。例如，激光雷達(dá)傳感器無法區(qū)分不同的人，也不會用來在家里拍攝照片。

準(zhǔn)確地說，智能音箱目前還處于消費商品級別，亞馬遜和谷歌都在競相壓低價格。盡管兩家公司都認(rèn)為語音是將來大眾首選的主要互動方式，但這樣做是以犧牲其它感知方式為代價的。熱衷于激光雷達(dá)技術(shù)可能不是解決這個問題的唯一方法，但是不可否認(rèn)的是，如果智能家居控制中心的設(shè)備知道你在做什么，而不僅僅是等你告訴它該怎么做，那么這些設(shè)備在智能家居市場將會占有一席之地。