东京大学研究团队近日成功开发出超低功耗指环型无线控制器“picoRing mouse”，它能够像传统鼠标一样操作电脑、VR头显或AR眼镜，却只需佩戴在手指上。

这一突破性设备解决了长期困扰可穿戴输入设备的续航难题——传统戒指型设备因体积限制电池容量，通常仅能维持数小时使用，而picoRing mouse单次充电可连续工作超过一个月。

微瓦级突破：戒指鼠标的续航革命

在可穿戴设备领域，续航能力一直是制约其发展的关键因素。传统指环式输入设备采用BLE（蓝牙低功耗）通信时，连续传输存在明显瓶颈，导致电量快速消耗。

picoRing mouse 的革命性在于其通信功耗仅为传统方案的2%左右，成功突破了BLE的技术限制。这一突破得益于研究团队在指环与腕带间采用的超低功耗无线通信方案。

该方案应用了磁场背散射通信机制，全球首次将微瓦级(µW)无线通信技术应用于指环型设备。与传统的磁背散射方式相比，其通信距离增加约一倍，在低输出功率下也能抵抗外部噪声干扰。

最大功耗仅为449微瓦，这一数字使得picoRing mouse成为真正的超低功耗输入设备。极低的能耗设计使其在保持小巧体积的同时，实现了实用化的长时间续航。

技术解析：磁场背散射如何实现能耗突破

磁场背散射通信技术的核心原理在于利用磁场而非无线电波进行数据传输。这一机制大幅降低了通信过程中的能量消耗，使微瓦级操作成为可能。

与传统蓝牙技术不同，背散射通信不需要产生原始的射频信号，而是通过反射或吸收外部产生的射频波来编码信息。这一过程消耗的能量远低于主动无线电传输，从而实现了能耗的显著降低。

研究团队对传统磁背散射技术进行了优化，将通信距离延长约一倍。这意味着用户在使用过程中可以获得更灵活的操作空间，而不会因为距离稍远就失去连接。

即使在低输出功率下，该系统仍能保持抗外部噪声的稳定性能。这一特性对于在复杂的城市环境或公共交通中使用至关重要，确保了设备在各种条件下的可靠性。

隐形式交互：未来人机交互的新范式

picoRing mouse的轻量化设计使其几乎感觉不到存在，用户可以长时间佩戴而不会产生不适感。这种隐蔽性使得在公共场合使用AR眼镜变得更加自然。

“在公共交通或户外环境中，用户能自然操控虚拟界面而不引人注目”。这一特性解决了当前AR/VR设备交互中的一大痛点——在公共场合进行手势操作往往会让用户感到尴尬。

指环型鼠标作为输入设备，与AR眼镜及腕带组合使用，形成了一套完整的移动计算平台。这种分布式设计将处理任务合理分配到不同设备上，优化了整体系统性能。

目前XR眼镜的操作方式尚未形成统一标准，行业仍处于探索阶段。2023年9月底发布的AI眼镜Meta Ray-ban Display采用了眼镜与腕带控制器组合的方案，而picoRing mouse则提供了更为轻便的替代选择。

从概念到现实：指环鼠标的技术演进

指环鼠标的概念并非首次出现。早在2022年，就有一款名为“inmouse”的指环鼠标问世，仅重3.8克，利用拇指和食指的移动来控制指针。

2020年，一款名为Snowl的产品问世，它长约2cm，重5克，具备空中鼠标、手势模式和游戏杆三种使用模式，可连续使用11小时。但与picoRing mouse的月级续航相比，仍有巨大差距。

早期指环鼠标多采用传统无线技术如2.4GHz频段通信，或基于MEMS加速度传感器的方案。这些方案在功耗和精度上难以兼顾，限制了产品的实用化。

picoRing mouse的革命性在于将实验室技术转化为实用产品，解决了功耗、体积和性能之间的平衡难题，为指环输入设备的大规模商业化铺平了道路。

未来应用：从消费电子到专业领域

picoRing mouse的技术前景远不止于消费电子领域。在专业AR应用场景中，如医疗手术指导、工业维修维护等领域，这种隐形式输入设备将发挥重要作用。

医生在进行手术时，可以通过指环鼠标浏览患者信息，而无需触碰任何实体设备；现场技术人员在维修复杂设备时，可以通过手势调用图纸和数据，保持双手自由工作。

与VR头显配合使用时，picoRing mouse提供了更精确的指向控制，弥补了手势识别在精度上的不足。用户在虚拟空间中可以进行更精细的操作，如菜单选择、对象操控等。

随着AR眼镜向轻量化、日常化方向发展，配套输入设备的小型化、低功耗化已成为行业刚需。picoRing mouse的技术路线很可能成为未来AR交互的重要方向之一。

未来，随着AR眼镜逐渐普及，我们与数字世界的交互方式正在从桌面走向空间，从显性走向隐形。指环型设备作为一种交互界面，正迎来它的时代。