Одной из самых заметных технологических новинок стали управляемые без помощи рук гироскутеры — ховерборды. Эти "умные" самокаты были признаны одним из самых желанных рождественских подарков в США. И хотя сегодня эти устройства научились не только ездить по дорогам, но и летать, в России даже базовые модели встречаются пока нечасто. Мы решили ответить на 5 главных вопросов, которые возникают при встрече с этим необычным девайсом: откуда он взялся, как работает, как им управлять, есть ли недостатки, и какие метаморфозы ждут ховерборд в будущем.

Что было до ховерборда?

На Западе устройство часто именуют ховербордом, хотя изначально так назывался концепт парящей над землей доски — вроде устройства из второй части фильма "Назад в будущее" или летающих досок от Lexus и ArcaSpace. В рунете его часто называют гироскутером, что технически правильно, но не совсем точно. Понятие "гироскутер" более широкое и охватывает также такие типы устройств, как моноколесо и сегвей, которые хотя и были предшественниками ховербордов, но в общественном сознании к ним уже не относятся.

Первое детище компании Segway появилось на рынке в далеком 2002 году. Ее гироскутер долгое время занимал лидирующее положение на рынке, но говорить о большом спросе на сегвеи не приходилось. Этот транспорт скорее был атрибутом эксцентричных миллионеров, рассекающих на нем по полям для гольфа, нежели объектом из повседневной жизни. Изредка сегвей можно было встретить под руководителем какой-нибудь технологичной корпорации, который передвигался на нем между офисными зданиями. Проблемой сегвея была не только его внушительная по тем временам стоимость в несколько тысяч долларов, но и габариты — большой вес, размеры и наличие рулевого столба не позволяли при необходимости взять скутер в руки и пойти пешком.

Большим шагом вперед в этом отношении стало появление в начале 2010-х годов моноколеса, управлять которым райдер мог исключительно за счет наклонов корпуса. Этот транспорт уже можно было переносить в руках или катить за специальную ручку, у него не было громоздкого руля, да и весило моноколесо значительно меньше. Настоящий прорыв произошел в 2013 году, когда появились первые китайские модели еще более мобильных и миниатюрных гироскутеров, отличающихся повышенной маневренностью. Это и были ховерборды.

Кому именно принадлежит первенство в разработке первого ховерборда — вопрос спорный. Все дело в специфике рынка Поднебесной: как только на нем появляется перспективная технология, сразу же возникают десятки компаний, делающих абсолютно тот же самый продукт (зачастую даже на том же самом заводе), но уже под другим брендом. Два наиболее вероятных претендента на роль изобретателя ховерборда — китайские компании Hovertrax и Chic Robotics. Первый гироскутер Hovertrax появился раньше, но некоторые эксперты склонны считать, что продукт компании Chic Robotics был ближе к тем самым ховербордам, которые мы видим сегодня.

Сегодня рынок гироскутеров представляет обширный набор брендов, названий которых многие, скорее всего, никогда не слышали: PhunkeeDunk, Hovertrax, IO Hawk, Ninebot, Swagway Oxboard, Cyboard, Future Foot, Monorover, Airboard, Esway и еще не один десяток. Цены предлагаемых моделей тоже сильно разнятся — от пары сотен до пары тысяч долларов. Эксперты советуют тратить на этот транспорт не меньше $500 — более дешевые почти наверняка подведут с качеством.

Что "внутри" у ховерборда?

Гироскутер во многом похож на другую модную игрушку последнего времени — квадрокоптер. Несмотря на то что внешне и функционально эти устройства отличаются, именно схожесть "начинки" объясняет их почти одновременное появление на свет. Главные компоненты ховерборда — это компьютер, обрабатывающий сигналы с системы гироскопических датчиков, а также электроприводы колес и аккумулятор. Безусловно, гироскутеры никогда бы не появились, если бы не были изобретены подходящие для них электромоторы, имеющие достаточную мощность и потребляющие не слишком много энергии. Не менее важны и гироскопические датчики, которые составляют концептуальную основу ховерборда.

К портативным акселерометрам и гироскопам пользователи электроники уже привыкли — они давно устанавливаются в смартфоны, позволяя управлять приложениями с помощью наклонов, потряхиваний и других движений. Все это стало возможным благодаря технологии микроэлектромеханических систем, сокращено — МЭМС. Суть МЭМС-устройств заключается в объединении механических и электрических принципов работы. К примеру, МЭМС-акселерометр, измеряющий силу и направление ускорения устройства, работает благодаря тому же базовому принципу, что и обычный механический акселерометр: в нем присутствует подвижная платформа, по инерции перемещающаяся в противоположном направлении от вектора ускорения. Точно так же, как вас вжимает в кресло при ускорении автомобиля или откидывает вперед при его торможении. Принцип работы многих МЭМС-гироскопов основан на этом же эффекте, только значения ускорения в различных направлениях пересчитываются в значения углов поворота устройства.

Главная прелесть МЭМС-устройств заключается в их размере — описанный выше стандартный акселерометр сегодня легко может уместиться на ногте мизинца. При этом существуют и более компактные датчики. Внедрить их в массовое производство позволила минимальная цена — гироскопический датчик можно купить за несколько долларов. Однако МЭМС-устройства появились на рынке довольно давно, а современные ховерборды — всего год назад. Почему? Дело в том, что устройствам необходимо было также научиться эффективно обрабатывать информацию, поступающую с МЭМС-датчиков. И это именно то, что оказалось так хорошо реализовано в квадрокоптерах: если бы не достаточно мощные компьютеры и заложенные в них программы по обработке данных, квадрокоптер попросту не смог бы сохранять стабильность в полете. Это же справедливо и для гироскутера — его компьютер обрабатывает сотни сигналов с различных датчиков каждую секунду, моментально откликаясь на малейшее изменение положения и скорости и регулируя скорость вращения каждого из двух колес ховерборда.

Характеристики ховерборда зависят от выбранной модели. Максимальная скорость обычно регулируется с помощью ограничителей и составляет от 10 до 20 км/ч. Максимальный перевозимый вес — до 140 кг. Дальность поездки на одном заряде батареи — от 15 км до 20 км.

Как управлять ховербордом?

Управлять ховербордом достаточно просто. Движение и ускорение осуществляется с помощью наклона вперед, а торможение — с помощью наклона назад. Чем больше угол наклона, тем больше скорость. Оба колеса ховерборда управляются отдельно, и каждая нога может независимо изменять их скорость. Это делает возможным резкие повороты или вращение вокруг своей оси.

Слабое место ховерборда

Аккумуляторы. Тут ховерборды ничем не отличаются от любого другого современного гаджета, страдающего от того, что технология изготовления батарей сильно отстает от развития остальных комплектующих. В гироскутерах, как правило, используются обычные литий-ионные аккумуляторы — такие же, как в ноутбуке или смартфоне. Литий-ионная технология широко используется уже не первое десятилетие, и ее недостатки всем хорошо известны: относительно небольшая емкость батарей, быстрый износ, а также возможность короткого замыкания, следствием которого является перегрев батареи, воспламенение и даже взрыв. В фирменных батареях возможность взрыва практически исключена надежностью конструкции, но в аккумуляторах, производимых "кустарным" способом, качество предохраняющей перегородки между электродами может не соответствовать стандартам безопасности.

Будущее ховербордов

В ближайшее время спрос на ховерборды, несомненно, будет расти, в том числе и в России. Вероятно, рынок гироскутеров в скором времени также ждет унификация — производителей станет меньше, зато повысятся стандарты качества. Долгосрочные же перспективы ховербордов и подобного им персонального транспорта сильно зависят от новых разработок в области аккумуляторов — пока стандартной батареи хватает примерно на час поездки. Возможно, к моменту прорыва на рынке аккумуляторов созреют и другие революционные технологии — к примеру, использование эффекта квантовой левитации. Уже упоминавшийся прототип летающего ховерборда от Lexus основан именно на нем — благодаря охлажденным жидким азотом полупроводникам доска парит над специальными магнитными рельсами. Ховерборд от ArcaBoard работает иначе — поднимается в воздух благодаря 36 электрическим вентиляторам, каждый из которых работает на собственной батарейке. Для такой конструкции совершенно не имеет значения, над какой поверхностью лететь.

Нельзя не упомянуть и про еще одну весьма перспективную технологию летающего транспортного средства, имеющую схожее название, но кардинально отличающуюся во всем остальном, — ховербайки. Как ни странно, эти летающие мотоциклы, напоминающие большие дроны, могут прийти в нашу повседневную жизнь даже раньше, чем улучшенные гироскутеры. Усиленной разработкой ховербайков сегодня занимаются сразу несколько компаний, по крайней мере одну из которых курирует Пентагон, что уже говорит о перспективности новой технологии.

Детские смарт-часы

Браслет-мультитул