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穿戴式产品模块化设计与应用介绍

  • 魏淑芳

JORJIN(佐臻)研发副总王献章。
JORJIN(佐臻)研发副总王献章。

穿戴式装置采一体化设计,还是模块化设计比较好?这个问题其实见仁见智。以智能眼镜这类产品为例,全功能的产品会让体积与重量增加,配戴舒适度降低;而功能单纯的产品虽然轻盈,但有时候又会因功能不足必须买其它配件来搭配,反显得不切实际。

穿戴式装置如何采模块化设计,具备功能扩充特性,又能兼顾美观。就让这个领域的专家来告诉你…

近世穿戴史演进  尽是穿戴式眼镜

JORJIN(佐臻)研发副总王献章,就「Module-based Glasses Design & Application」(模块化为主的眼镜设计与应用)议题做演说,一开始他先戴上两副市面上美国与日本厂商所研发的智能眼镜给大家看,采全功能设计,不过外型看起有点厚重,感觉不如自己的眼镜那麽亲和。他以此案例,说明人类是否有需要这麽厚重的产品,来揭开序幕。

王献章介绍JORJIN公司在这一两年有机会与过外多家智能眼镜厂商合作,参与产品的开发,并从客户的设计当中,学习到智能眼镜的发展方向,并思考到如何设计一副符合消费者真正需求的产品。在今天的主题部分,包含:一体化或分离式、单眼或双眼、视角小?宽?完全浸润、显示专属或镜头摄录、HCI(主控界面)控制: 手触控制、眼球控制、戒指控制、语音识别、影像识别。

近世镜饰.尽是竞势-智能眼镜设计理念

王献章说明,当今的智能眼镜上面,有Display(显示幕)、Camera(镜头)、Sensor(感应器)、Computer(电脑),把这麽多组件全部戴在身上的必然性为何?我们需要什麽样的眼镜,才是自己会比较常用、或某些行业的人员使用,并能在需要的情境下,获得想要的信息。这部分可以就其原始设计理念来详加讨论。

以外型为例,目前智能眼镜主要分成Uniting(一体式)和Separating(分离式)2类。前者是将所有的功能塞入眼镜上,让消费者直接配戴(例如Vuzix M100,所有功能都在眼镜上);后者则是将必要的功能做在眼镜上,其余功能则分离开来(例如Epson Moverio BT-200,眼镜上只留Display、Camera、Sensor,耳机与Computer控制主机另外做成配件,透过有线或无线的方式与眼镜做连结)。

前者因为功能多,耗电量大,势必得增加电池容量,使得重量也跟着增加,而后者则将控制主机与电池分离开来,能够放入口袋或包包中,可让眼镜重量减轻,亦可提供较长电池寿命。

再来看Monocular(单眼)或Binocular(双眼)的部分,前者有Vuzix M100、Google Glass,后者有Epson BT-200。两者在成像、光迹、投影等构造的差异性非常大,以双眼产品来说,可以实现3D投影,以观看3D影片,单眼产品来说,则可以着重在分辨率的提升。

接着是FOV(Field of View;视野视角)的部分,可分成小视角、宽视角、到全视角Immersive(完全浸润)。单眼产品大约提供十几度的小视角,能投影出相当于距离5尺看14寸的画面。而双眼产品,大多可以提供到更宽的视角。如Epson BT-200可达23度视角,可投射出相当于10米接近160寸画面。而Meta Pro更提供Immersive等级的全视角画面。

另外在比较特殊的产品,像是眼镜上只有提供Display(如Sony的HMZ家庭剧院)或只有Camera(如Pivothead的HDHF免手持高画质摄影眼镜),甚至只有内建Sensor的设计(如Jins Meme的疲劳传感兼健身监测眼镜)。

最佳的眼镜架构=轻盈+省电+好操控

王献章接着说明当今智能眼镜的设计上,最重视的三个因素,就是:1. 重量、2. 耗电、3. HCI (主控界面)。以1来说,这也是最重要的,因为大家都不想戴一副又笨又重的眼镜出门,例如前述的全浸润式眼镜,重量将近1磅(453g),Google眼镜约65g,Jins约36克。所以什麽样的重量最适合大家去使用,值得大家去思考。

再来2的部分,Vuzix M100搭配3800mAh的外接移动电源时,可撑6?8小时。而Google眼镜的规格中,宣称其电池续航力高达1天,应该是有针对电源管理、硬软件架构上做整体系统最佳化。

至于3的部分,可以透过Touch(触控)、Eye(眼球传感)、Ring(戒指手势控制)、Voice(语音识别)、Image(影像识别)等方式,这些是否全部都要做在眼镜上,或者另外透过别的配件来达成,则是大家可以思考的课题。

模块化设计新优势 打造最佳智能眼镜

从上述可知,透过模块化的方式设计智能眼镜,具有轻量、电池寿命更长、更好操控等优势。因此王献章表示,智能眼镜的硬件上,可切割成:1. 眼镜传感端;2. 主机控制端;3. 云服务端。其中2的部分,可透过LTE或Wi-Fi等方式来与3连结,并透过MIPI协定与1连结。

JORJIN Glasses Turnkey Solution,有主机控制端的Raccoon硬件平台 (采OMAP4460/4470 应用处理器模块)、搭配Camera Sensor子板(可支持1.3/2/5/8百万像素CCM感应模块),内建自家无线模块(Wi-Fi/BT/GPS)与移动通讯模块(LTE/3G)等,且尺寸小于15x65mm。并提供Wi-Fi Miracast、BLE 4.0、PGPS(精确GPS)、CCX(Cisco Compatible Extensions, 思科兼容性扩展计划)、脸部识别、影像品质调整、增实境控制、条码扫描、3G/LTE数据与语音连结等软件元件。

在眼镜传感端的部分,JORJIN在硬件上提供光学引擎、LCoS显示幕?驱动IC、Eye flash感应器、1.3/2/5/8百万像素CCM模块,尺寸为15x35mm。

在软件方案部分,则具备显示品质调整、显示色彩压缩、静态影像补捉、视讯影像捕捉、串流&播放等特色。总之,JORJIN这两年致力于以模块化的方案来扩展JORJIN在智能眼镜开发市场的价值,并加入了大陆智能眼镜产业联盟,慢慢在智能眼镜的开发上,扮演领航者的角色,完善模块化与软硬件整合统包方案,将提供智能眼镜业者最佳的系统解决方案。