Wie das C-Lab Ideen für die Zukunft fördert – Teil 1: C-Lab Inside

Samsung Electronics hauseigenes Inkubationsprogramm C-Lab fördert seit 2012 die innovativen Ideen der Samsung-Mitarbeiter und hilft dabei, sie zu verwirklichen. Die Initiative gliedert sich in C-Lab Inside und C-Lab Outside, wobei sich die diesjährigen Inside-Projekte auf die Förderung eines gesünderen und komfortableren Lebensstils konzentrieren.

Insgesamt neun C-Lab-Teams stellen auf der CES 2020 in Las Vegas vom 7. bis 10. Januar ihre Projekte aus. Während der Präsentation ihrer Arbeit treffen sich die Teams mit zukünftigen Nutzern aus der ganzen Welt, um ihre Ansätze zu diskutieren und Feedback zu ihren Ideen einzuholen. Die Projekte des C-Labs werden in zwei Teilen vorgestellt. Der erste Teil stellt die fünf Teams vor, die durch das firmeninterne Venture-Programm ausgewählt wurden.

1. SelfieType
Da die Leistung von Smartphones mittlerweile mit der von Laptops konkurriert, haben viele Benutzer begonnen, ihre Smartphones zum Bearbeiten von Dokumenten und Schreiben von E-Mails zu verwenden. Leider erweist sich das Eintippen von längeren Texten auf einer kleinen Tastatur als unbequem, während der Benutzer bei der Verwendung einer tragbaren Tastatur auf lästige zusätzliche Hardware angewiesen ist. Daher hat das SelfieType-Team die “tastaturlose Tastatur” entwickelt.

Mit SelfieType sind die eigenen Finger das einzige, was für die Tastatur benötigt wird. Hierzu wird das Smartphone auf eine beliebige flache Oberfläche gelegt und die Hände in Schreibposition gehalten. Beim Tippen analysiert die SelfieType KI dann mittels Kamera die Fingerbewegungen und wandelt sie in QWERTY-Tastatureingaben direkt auf dem Smartphone um. Mit Ausnahme einer RGB-Kamera an der Vorderseite des Smartphones erfordert diese Technologie keine zusätzliche Hardware, um ein benutzerfreundliches Tippen zu ermöglichen. Die aktuellen Tests basieren auf englischer Spracheingabe. Die Entwickler planen in naher Zukunft auch Tests mit anderen Sprachen. Die Genauigkeit der Anwendung wird durch das Team kontinuierlich verbessert, indem SelfieType dem Tippstil der einzelnen Benutzer angepasst werden kann. Die SelfieType-Technologie kann zudem auch auf Tablets, Laptops und verschiedenen anderen mobile Geräten verwendet werden.

2. Hyler
Es war die Leidenschaft für das Lesen, die das Team Hyler dazu brachte, einen einfacheren Weg zu finden, um Auszüge aus Texten beim Lesen zu digitalisieren. Um Texte auf ein digitales Medium zu übertragen, müssten normalerweise alle Informationen manuell eingetippt werden. Hyler ermöglicht es jedoch, Texte einfach direkt vom Papier in eine App zu übertragen, indem sie mit einem speziellen Stift markiert werden.

Von außen erinnert der Hyler an einen normalen Textmarker, aber unter der Oberfläche ist es viel mehr. Hyler verwendet ein optisches Modul und eine Zeilenkamera, um Text zu erfassen und an eine OCR (optische Zeichenerkennung) zu senden, die ihn digitalisiert. Diese Technologie wird bereits heute auf öffentlichen Parkplätzen verwendet, wo sie Fahrzeugkennzeichen liest und aufzeichnet. Das manuelle Scannen von Text stellt jedoch eine neue Herausforderung dar, da die Fehlerrate durch die individuellen Handbewegungen des Benutzers steigt. Das Hyler-Team hat deshalb die patentierte „Source Matching”-Technologie entwickelt, die sowohl die Zeichenfehlerrate (CER) als auch die Wortfehlerrate (WER) um rund 50% reduziert. Diese Technologie ermöglicht es dem Benutzer auch, schnell und einfach nach bestimmten Informationen wie Abbildungen, Tabellen und Zahlen im digitalisierten Text zu suchen. Das Gerät lässt sich durch einfaches Abnehmen oder Aufsetzen der Kappe ein- und ausschalten. Hyler kann nicht nur für die Übertragung von Textauszügen, sondern auch zum Nachschlagen von Wortbedeutungen innerhalb einer Reihe von verbundenen Wörterbüchern und Suchmaschinen verwendet werden. Mit einem Durchmesser von nur 13 mm ist das Gerät schmal sowie leicht tragbar. Dank austauschbarer Spitzen mit und ohne Tinte können Texte bei Bedarf zudem auch ohne permanentes Markieren erfasst werden.

3. Becon
Minsuk Park, Teamleiter von Becon, hatte bereits in seinen Zwanzigern mit Haarverlust zu kämpfen. Zehn Jahre lang hat kein von ihm getestete Medikament oder Shampoo gegen Haarausfall gewirkt. Die danach folgende Suche nach einer professionellen Behandlung erwies sich als kostspielig und aufwendig. Er fragte sich zunehmend, was wäre, wenn eine professionelle Kopfhautpflege zu Hause möglich wäre. Das war der Anfang von Becon.

Um den Zustand der Kopfhaut genau zu beurteilen, kann das haltbare Becon-Gerät mit der dazugehörigen App die zehn wichtigsten Faktoren für die Gesundheit der Kopfhaut analysieren. Dazu gehören unter anderem: Haardichte, Follikelzahl, Textur, Empfindlichkeit, Temperatur, Feuchtigkeit und Geruch. Becon verwendet eine Kamera mit 80-facher Vergrößerung, einen CMOS-Sensor und einen Machine Learning-basierten Algorithmus, um die Kopfhaut zu analysieren, bevor eine Lösung empfohlen wird, die auf die persönliche Diagnose des Nutzers abgestimmt ist. Nachdem die Kopfhaut des Anwenders analysiert wurde, wählt ein KI-Algorithmus aus einer Liste von mehr als 60 Inhaltsstoffen aus, um ein maßgeschneidertes Shampoo zusammenzustellen, das am besten zu den analysierten Werten passt. Im Laufe der Zeit sammelt Becon Daten, um einen diagnostischen Bericht zu erstellen, der den Fortschritt des Nutzers seit Beginn der Anwendung darstellt.

4. SunnySide
Jedes Haus hat Fenster, die in verschiedene Richtungen zeigen, und ein Zimmer kann sich schnell kalt und dunkel anfühlen, wenn es keine Fenster in Richtung Süden hat. Da der menschliche Körper Vitamin D nur mithilfe von Sonnenlicht synthetisiert, kann ein Mangel an natürlichem Licht schlecht für die Gesundheit sein. Darüber hinaus leiden laut einer klinischen Studie, die im Journal of the American Osteopathic Association veröffentlicht wurde, rund eine Milliarde Menschen weltweit an einem Vitamin D-Mangel. „Gibt es einen Weg, wie wir gesundes Sonnenlicht genießen können, wann und wo immer wir wollen?” Mit dieser Frage beschäftigte sich das Team SunnySide, das ein fensterähnliches Beleuchtungsgerät entwickelt hat, welches künstliches Sonnenlicht erzeugt.

SunnySide imitiert das gesamte Sonnenspektrum, wodurch das erzeugte Licht tatsächlichem Tageslicht sehr nahekommt. Der einzige Unterschied zu dem von SunnySide erzeugten Licht besteht im Fehlen der schädliche UVA-Strahlung, die zu Hautalterung führt. Die gesundheitsfördernde UVB-Strahlung hingegen, die den gesunden Aspekt des Sonnenlichts ausmacht, wird weiter produziert. SunnySide-Fenster lassen sich überall leicht installieren, so dass die Nutzer sich in Innenräumen sonnen und dabei ihren Vitamin D-Spiegel erhöhen können, ohne sich um Hautschäden sorgen zu müssen. Mit SunnySide lässt sich zudem ein natürliches Aufwachen am Morgen steuern, was die Symptome von Schlaflosigkeit und jahreszeitlich bedingter Depression lindern kann. Mit dem SunnySide-Fenster lässt sich der natürliche Tageszyklus von der Morgendämmerung über die Mittagszeit bis hin zum roten Sonnenuntergang steuern. In Zusammenarbeit mit Samsung C&T wurde SunnySide im Modellhaus der Raemian Gallery in Südkorea getestet und im Badezimmer installiert. Der Test ergab, dass die Synthese einer angemessenen Menge an Vitamin D – die bei normaler Sonneneinstrahlung etwa eine Stunde gedauert hätte – mit SunnySide in nur sechs Minuten erfolgen kann, während sich die Testpersonen eine erfrischende Dusche gönnt.

5. UltraV
Eine unzureichende Menge an ultraviolettem (UV) Licht kann zu einem erhöhten Risiko von Knochenanomalien und Diabetes führen. Zu viel UV-Licht kann jedoch zu Grauem Star und Hautkrebs führen. Daher ist es wichtig, dass der Körper die exakt richtige Menge an UV-Licht erhält. Derzeit erhältliche UV-Sensoren messen je nach Sonnenstand durch ihre unterschiedlichen Einfallswinkel auch unterschiedliche Werte. So ist es schwieriger, die exakte Menge an UV-Licht zu messen, der Menschen ausgesetzt sind. Mit dieser Problemstellung hat sich deshalb das UltraV-Team befasst.

Der Ultraviolett-Sensor von UltraV kombiniert einen Näherungssensor und photochrome Materialien. Der Näherungssensor – der aus einem LED- und einem PD-Sensor besteht – wird auf dem Smartphone montiert, um die Batterie zu schonen. Das photochrome Material wird undurchsichtig, wenn es ultravioletten Strahlen ausgesetzt wird, wodurch sich die Menge des in den PD-Sensor einfallenden LED-Lichts ändert und die Firmware des Sensors UV-Index-Messwerte interpretieren kann. Obwohl das Problem der Empfindlichkeitsreduktion je nach Einfallswinkel bei dieser Art von Sensor unvermeidlich ist, konnte das UltraV-Team diesen Effekt drastisch minimieren. So wird selbst bei einem Einfallswinkel von 60 Grad eine Genauigkeit von 90 Prozent beibehalten. Wenn der UltraV-Sensor an ein mobiles Gerät wie ein Smartphone angeschlossen ist, kann der Nutzer jederzeit den Zustand seiner Haut und seinen Vitamin D-Spiegel überwachen. Gleichzeitig erhält er eine Warnung, wenn er sich zu viel oder zu wenig UV-Licht aussetzt. Dieser UV-Sensor-Typ mit breitem Sichtfeld ist einer der ersten seiner Art und wurde bereits in den USA, der EU und China patentiert.