Projection keyboard

A projection keyboard is a virtual keyboard that can be projected and touched on any surface. The keyboard watches finger movements and translates them into keystrokes in the device. Most systems can also function as a virtual mouse or even as a virtual piano.^[1] A proposed system called the P-ISM will combine the technology with a small video projector to create a portable computer the size of a fountain pen.^[2]
How a projection keyboard generally works:

1. A laser or beamer projects visible virtual keyboard onto level surface
2. A sensor or camera in the projector picks up finger movements^[3]
3. detected co-ordinates determine actions or characters to be generated

Some devices use a second (invisible infrared) beam:

1. An invisible infrared beam is projected above the virtual keyboard
2. Finger makes keystroke on virtual keyboard. This breaks infrared beam and infrared light is reflected back to projector
3. Reflected infrared beam passes through infrared filter to camera
4. Camera photographs angle of incoming infrared light
5. Sensor chip determines where infrared beam was broken
6. detected coordinates determine actions or characters to be generated

An optical virtual keyboard^[3] was invented and patented by IBM engineers in 1992. It optically detects and analyses human hand and finger motions and interprets them as operations on a physically non-existent input device like a surface having painted or projected keys. In that way it allows to emulate unlimited types of manually operated input devices (mouse, keyboard, etc.). All mechanical input units can be replaced by such virtual devices, optimized for the current application and for the user's physiology maintaining speed, simplicity and unambiguity of manual data input.
In 2002, the start-up company Canesta developed a projection keyboard using their proprietary "electronic perception technology".^[4][5][6] The company subsequently licensed the technology to Celluon of Korea.^[7]

Contents [hide] 1 Projection keyboards connectivity 2 How laser keyboards work 2.1 Template projection (Projection module) 2.2 Reference plane illumination (Micro-illumination ModuleTM) 2.3 Map reflection coordinates (Sensor Module) 2.4 Interpretation and communication (Sensor module) 3 References

Projection keyboards connectivity

Projection keyboards connect to the devices they are used for either through Bluetooth or USB.
The Bluetooth projection keyboard is a wireless virtual keyboard, a pocket-size device that projects a full-size keyboard through infrared technology onto any flat surface.^[8]
Bluetooth dongle technology enables the projection keyboard for point to multi-point friendly connectivity with other Bluetooth devices, such as PCs, PDAs and mobile phone. Bluetooth is an open specification for wireless data transmission which operates on the globally available 2.4GHz radio frequency.^[9]
The way the Bluetooth projection keyboard is connected to a device varies depending on the specific laptop, phone or computer that the user intends to use it for. All the connectivity instructions normally come with the product and they basically consist in turning on the Bluetooth connection on one's device and then turning on the keyboard.
The USB projection keyboard works like a regular USB keyboard. The connection between the virtual keyboard and the device is made through a USB port, which is available on every computer, laptop and other devices that are compatible with the projection keyboard. Connection instructions come as well with the product and with the manufacturer's specifications but it mainly consists in Plug and Play the devices.

How laser keyboards work

The laser keyboards use laser and infra-red technology to create the virtual keyboard and to project the hologram of a keyboard on a flat surface.^[10]
The projection is realized in four main steps and via three modules: projection module, sensor module and illumination module. The main devices and technologies used to project the hologram are a diffractive optical element, red laser diode, CMOS camera and sensor chip and an infrared (IR) laser diode.

Template projection (Projection module)

A template produced by a specially designed and highly efficient holographic element with a red diode laser is projected onto the adjacent interface surface. ^[11] The template is not however involved in the detection process and it is only used as a reference for the user. In a fixed environment, the template can just as easily be printed onto the interface surface.

Reference plane illumination (Micro-illumination ModuleTM)

An infra-red plane of light is generated on the interface surface. The plane is however situated just above and parallel to the surface. The light is invisible to the user and hovers a few millimeters above the surface. When a key position is touched on the surface interface, the light is reflected from the infra-red plane in the vicinity of the key and directed towards the sensor module.

Map reflection coordinates (Sensor Module)

The reflected light user interactions with the interface surface is passed through an infra-red filter and imaged on to a CMOS image sensor in the sensor module. The sensor chip has a custom hardware embedded such as the Virtual Interface Processing CoreTM and it is capable of making a real-time determination of the location from where the light was reflected. The processing core may track not only one, but multiple light reflections at the same time and it can support multiple keystrokes and overlapping cursor control inputs.

Interpretation and communication (Sensor module)

The micro-controller in the sensor module receives the positional information corresponding to the light flashes from the sensor processing core, interprets the events and then communicates them through the appropriate interface to external devices. By events it is understood any key stroke, mouse or touchpad control.
Most projection keyboards use a red diode laser as a light source and may project a full size QWERTY layout keyboard. The project keyboard size is usually 295 mm x 95 mm and it is projected at a distance of 60 mm from the virtual keyboard unit. The projection keyboard may detect up to 400 characters per minute and it may be connected by using either USB ports or Bluetooth.
The projection keyboard unit works on lithium-ion batteries and it has a capacity of at least 120 minutes of continuous typing. The projection unit sizes vary on the manufacturer but normally it is not bigger than 35 mm x 92 mm x 25 mm.

Wi-Fi

Wi-Fi merupakan kependekan dari Wireless Fidelity, yang memiliki pengertian yaitu sekumpulan standar yang digunakan untuk Jaringan Lokal Nirkabel (Wireless Local Area Networks - WLAN) yang didasari pada spesifikasi IEEE 802.11. Standar terbaru dari spesifikasi 802.11a atau b, seperti 802.16 g, saat ini sedang dalam penyusunan, spesifikasi terbaru tersebut menawarkan banyak peningkatan mulai dari luas cakupan yang lebih jauh hingga kecepatan transfernya.

Awalnya Wi-Fi ditujukan untuk penggunaan perangkat nirkabel dan Jaringan Area Lokal (LAN), namun saat ini lebih banyak digunakan untuk mengakses internet. Hal ini memungkinan seseorang dengan komputer dengan kartu nirkabel (wireless card) atau personal digital assistant (PDA) untuk terhubung dengan internet dengan menggunakan titik akses (atau dikenal dengan hotspot) terdekat.

Wi-Fi dirancang berdasarkan spesifikasi IEEE 802.11. Sekarang ini ada empat variasi dari 802.11, yaitu:

• 802.11a
• 802.11b
• 802.11g
• 802.11n

Spesifikasi b merupakan produk pertama Wi-Fi. Variasi g dan n merupakan salah satu produk yang memiliki penjualan terbanyak pada 2005.

Spesifikasi Wi-Fi

Spesifikasi	Kecepatan	Frekuensi Band	Cocok dengan
802.11b	11 Mb/s	~2.4 GHz	b
802.11a	54 Mb/s	~2.4 GHz	a
802.11g	54 Mb/s	~2.4 GHz	b, g
802.11n	100 Mb/s	~5 GHz	b, g, n

Di banyak bagian dunia, frekuensi yang digunakan oleh Wi-Fi, pengguna tidak diperlukan untuk mendapatkan ijin dari pengatur lokal (misal, Komisi Komunikasi Federal di A.S.). 802.11a menggunakan frekuensi yang lebih tinggi dan oleh sebab itu daya jangkaunya lebih sempit, lainnya sama.

Versi Wi-Fi yang paling luas dalam pasaran AS sekarang ini (berdasarkan dalam IEEE 802.11b/g) beroperasi pada 2.400 MHz sampai 2.483,50 MHz. Dengan begitu mengijinkan operasi dalam 11 channel (masing-masing 5 MHz), berpusat di frekuensi berikut:

• Channel 1 - 2,412 MHz;
• Channel 2 - 2,417 MHz;
• Channel 3 - 2,422 MHz;
• Channel 4 - 2,427 MHz;
• Channel 5 - 2,432 MHz;
• Channel 6 - 2,437 MHz;
• Channel 7 - 2,442 MHz;
• Channel 8 - 2,447 MHz;
• Channel 9 - 2,452 MHz;
• Channel 10 - 2,457 MHz;
• Channel 11 - 2,462 MHz

Secara teknis operasional, Wi-Fi merupakan salah satu varian teknologi komunikasi dan informasi yang bekerja pada jaringan dan perangkatWLAN (wireless local area network). Dengan kata lain, Wi-Fi adalah sertifikasi merek dagang yang diberikan pabrikan kepada perangkat telekomunikasi (internet) yang bekerja di jaringan WLAN dan sudah memenuhi kualitas kapasitas interoperasi yang dipersyaratkan.

Teknologi internet berbasis Wi-Fi dibuat dan dikembangkan sekelompok insinyur Amerika Serikat yang bekerja pada Institute of Electrical and Electronis Engineers (IEEE) berdasarkan standar teknis perangkat bernomor 802.11b, 802.11a dan 802.16. Perangkat Wi-Fi sebenarnya tidak hanya mampu bekerja di jaringan WLAN, tetapi juga di jaringan Wireless Metropolitan Area Network (WMAN).

Karena perangkat dengan standar teknis 802.11b diperuntukkan bagi perangkat WLAN yang digunakan di frekuensi 2,4 GHz atau yang lazim disebut frekuensi ISM (Industrial, Scientific dan Medical). Sedang untuk perangkat yang berstandar teknis 802.11a dan 802.16 diperuntukkan bagi perangkat WMAN atau juga disebut Wi-Max, yang bekerja di sekitar pita frekuensi 5 GHz.

Tingginya animo masyarakat --khususnya di kalangan komunitas Internet-- menggunakan teknologi Wi-Fi dikarenakan paling tidak dua faktor. Pertama, kemudahan akses. Artinya, para pengguna dalam satu area dapat mengakses Internet secara bersamaan tanpa perlu direpotkan dengan kabel.

Konsekuensinya, pengguna yang ingin melakukan surfing atau browsing berita dan informasi di Internet, cukup membawa PDA (pocket digital assistance) atau laptop berkemampuan Wi-Fi ke tempat dimana terdapat access point atau hotspot.

Menjamurnya hotspot di tempat-tempat tersebut --yang dibangun oleh operator telekomunikasi, penyedia jasa Internet bahkan orang perorangan-- dipicu faktor kedua, yakni karena biaya pembangunannya yang relatif murah atau hanya berkisar 300 dollar Amerika Serikat.

Peningkatan kuantitas pengguna Internet berbasis teknologi Wi-Fi yang semakin menggejala di berbagai belahan dunia, telah mendorong Internet service providers (ISP) membangun hotspot yang di kota-kota besar dunia.

Beberapa pengamat bahkan telah memprediksi pada tahun 2006, akan terdapat hotspot sebanyak 800.000 di negara-negara Eropa, 530.000 di Amerika Serikat dan satu juta di negara-negara Asia.

Keseluruhan jumlah penghasilan yang diperoleh Amerika Serikat dan negara-negara Eropa dari bisnis Internet berbasis teknologi Wi-Fi hingga akhir tahun 2003 diperkirakan berjumlah 5.4 trilliun dollar Amerika, atau meningkat sebesar 33 milyar dollar Amerika dari tahun 2002 (www.analysys.com).

[sunting]Wi-fi Hardware

Wi-fi dalam bentukPCI

Hardware wi-fi yang ada di pasaran saat ini ada berupa :

• PCI
• USB
• PCMCIA
• Compact Flash

Wi-fi dalam bentukUSB

[sunting]Mode Akses Koneksi Wi-fi

Ada 2 mode akses koneksi Wi-fi, yaitu

[sunting]Ad-Hoc

Mode koneksi ini adalah mode dimana beberapa komputer terhubung secara langsung, atau lebih dikenal dengan istilah Peer-to-Peer. Keuntungannya, lebih murah dan praktis bila yang terkoneksi hanya 2 atau 3 komputer, tanpa harus membeli access point

[sunting]Infrastruktur

Menggunakan Access Point yang berfungsi sebagai pengatur lalu lintas data, sehingga memungkinkan banyak Clientdapat saling terhubung melalui jaringan (Network).

[sunting]Sistem Keamanan Wi-fi

Terdapat beberapa jenis pengaturan keamanan jaringan Wi-fi, antara lain:

1. WPA Pre-Shared Key
2. WPA RADIUS
3. WPA2 Pre-Shared Key Mixed
4. WPA2 RADIUS Mixed
5. RADIUS
6. WEP

[sunting]Popularitas Wi-fi

Di Indonesia sendiri, penggunaan Internet berbasis Wi-Fi sudah mulai menggejala di beberapa kota besar. Di Jakarta, misalnya, para maniak Internet yang sedang berselancar sambil menunggu pesawat take off di ruang tunggu bandara, sudah bukan merupakan hal yang asing.

Fenomena yang sama terlihat diberbagai kafe --seperti Kafe Starbucks dan La Moda Cafe di Plaza Indonesia, Coffee Club Senayan, dan Kafe Coffee Bean di Cilandak Town Square-- dimana pengunjung dapat membuka Internet untuk melihat berita politik atau gosip artis terbaru sembari menyeruput cappucino panas.

Dewasa ini, bisnis telepon berbasis VoIP (Voice over Internet Protocol) juga telah menggunakan teknologi Wi-Fi, dimana panggilan telepon diteruskan melalui jaringan WLAN. Aplikasi tersebut dinamai VoWi-FI (Voice over Wi-Fi).

Beberapa waktu lalu, standar teknis hasil kreasi terbaru IEEE telah mampu mendukung pengoperasian layanan video streaming. Bahkan diprediksi, nantinya dapat dibuat kartu (card) berbasis teknologi Wi-Fi yang dapat disisipkan ke dalam peralatan eletronik, mulai dari kamera digital sampai consoles video game (ITU News 8/2003).

Berdasarkan paparan di atas, dapat disimpulkan bahwa bisnis dan kuantitas pengguna teknologi Wi-Fi cenderung meningkat, dan secara ekonomis hal itu berimplikasi positif bagi perekonomian nasional suatu negara, termasuk Indonesia.

Meskipun demikian, pemerintah seyogyanya menyikapi fenomena tersebut secara bijak dan hati-hati. Pasalnya, secara teknologis jalur frekuensi --baik 2,4 GHz maupun 5 GHz-- yang menjadi wadah operasional teknologi Wi-Fi tidak bebas dari keterbatasan (Kompas, 5/2/2004).

Pasalnya, pengguna dalam suatu area baru dapat memanfaatkan sistem Internet nirkabel ini dengan optimal, bila semua perangkat yang dipakai pada area itu menggunakan daya pancar yang seragam dan terbatas.

Apabila prasyarat tersebut tidak diindahkan, dapat dipastikan akan terjadi harmful interference bukan hanya antar perangkat pengguna Internet, tetapi juga dengan perangkat sistem telekomunikasi lainnya.

Bila interferensi tersebut berlanjut --karena penggunanya ingin lebih unggul dari pengguna lainnya, maupun karenanya kurangnya pemahaman terhadap keterbatasan teknologinya-- pada akhirnya akan membuat jalur frekuensi 2,4 GHz dan 5 GHz tidak dapat dimanfaatkan secara optimal.

Keterbatasan lain dari kedua jalur frekuensi nirkabel ini (khususnya 2,4 GHz) ialah karena juga digunakan untuk keperluan ISM (industrial, science and medical).

Konsekuensinya, penggunaan komunikasi radio atau perangkat telekomunikasi lain yang bekerja pada pada pita frekuensi itu harus siap menerima gangguan dari perangkat ISM, sebagaimana tertuang dalam S5.150 dari Radio Regulation.

Dalam rekomendasi ITU-R SM.1056, diinformasikan juga karakteristik perangkat ISM yang pada intinya bertujuan mencegah timbulnya interferensi, baik antar perangkat ISM maupun dengan perangkat telekomunikasi lainnnya.

Rekomendasi yang sama menegaskan bahwa setiap anggota ITU bebas menetapkan persyaratan administrasi dan aturan hukum yang terkait dengan keharusan pembatasan daya.

Menyadari keterbatasan dan dampak yang mungkin timbul dari penggunaan kedua jalur frekuensi nirkabel tersebut, berbagai negara lalu menetapkan regulasi yang membatasi daya pancar perangkat yang digunakan.