可穿戴式智能硬件路在何方
從谷歌研發(fā)智能眼鏡、蘋(píng)果公司發(fā)布智能手表算起,可穿戴式智能設(shè)備的發(fā)展歷史大約有五年時(shí)間了。五年時(shí)間過(guò)去了,可穿戴式智能設(shè)備與智能手機(jī)的銷量相比差距一直較大。各種可穿戴式智能設(shè)備,不論是智能手環(huán)、智能手表、還是智能眼鏡,都不能說(shuō)算是成功。與智能手機(jī)的成功相比,可穿戴式智能設(shè)備在大眾中的普及率差得太遠(yuǎn)。
相比Google Class項(xiàng)目在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上的完全失敗【1】,智能手表表現(xiàn)好得多。智能手表在2018年出貨量有了巨大同比增長(zhǎng)。但是與智能手機(jī)超過(guò)14億臺(tái)的絕對(duì)銷量【2】相比,智能手表出貨量還是太少了。更不要說(shuō),智能手表在功能上與智能手機(jī)相比,差得太遠(yuǎn)。
可穿戴式智能設(shè)備難以在大眾中普及的原因,我認(rèn)為有以下兩個(gè)方面:
首先,受限于電池技術(shù)的發(fā)展,可穿戴式智能設(shè)備普遍續(xù)航時(shí)間不足。這一點(diǎn)對(duì)于最終用戶的體驗(yàn)來(lái)說(shuō),是一個(gè)硬傷。一些用于監(jiān)測(cè)用戶健康的可穿戴式智能設(shè)備,由于續(xù)航時(shí)間不足,導(dǎo)致連續(xù)監(jiān)測(cè)的時(shí)間不足,失去了實(shí)際意義。
其次,可穿戴式智能設(shè)備為了便于攜帶,設(shè)備體積比較小,在用戶交互方式上缺乏創(chuàng)新。導(dǎo)致用戶操作困難,體驗(yàn)不佳。這種體驗(yàn)問(wèn)題,導(dǎo)致最終用戶難以長(zhǎng)期使用,不能形成正反饋效應(yīng)??纱┐魇街悄茉O(shè)備自然口碑不佳。
對(duì)于第一個(gè)方面,只能期待電池技術(shù)的進(jìn)步,將來(lái)能提高電池的能量密度。同時(shí)也可以期待芯片技術(shù)的進(jìn)步,降低芯片運(yùn)行時(shí)的功耗,延長(zhǎng)可穿戴式智能設(shè)備的續(xù)航時(shí)間。
對(duì)于第二個(gè)方面,用戶交互方面的不足,我認(rèn)為可以通過(guò)不同類型的可穿戴式智能設(shè)備之間相互配合來(lái)解決。智能眼鏡提供視覺(jué)方面的交互功能,但不方便接收用于用戶輸入。智能耳機(jī)提供的聽(tīng)覺(jué)和語(yǔ)音方面的用戶交互,但缺乏對(duì)用戶選擇確定的手段。既然智能眼鏡、智能耳機(jī)都缺乏用戶操控方面的界面,可以設(shè)想在智能指環(huán)上位提供用戶輸入或選擇確定的功能。將智能眼鏡、智能耳機(jī)、智能指環(huán)三者結(jié)合起來(lái)。用戶利用智能指環(huán)操控界面,而界面顯示在智能眼鏡上。視覺(jué)輸出都由智能眼鏡呈現(xiàn),聽(tīng)覺(jué)輸出由智能耳機(jī)呈現(xiàn)。我覺(jué)得這樣結(jié)合后的用戶界面對(duì)用戶更加方便。
通過(guò)多個(gè)智能設(shè)備的組合,把用戶的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、語(yǔ)音、觸覺(jué)、操控等幾個(gè)方面統(tǒng)一起來(lái),向用戶提供全新的用戶交互方式。多個(gè)設(shè)備之間相互配合,需要定義一套統(tǒng)一的命令集。由于多個(gè)廠商之間協(xié)作困難,如果某個(gè)公司能夠首先建立一套系統(tǒng),融合智能眼鏡、智能耳機(jī)、智能指環(huán)等多個(gè)設(shè)備一起協(xié)同工作,則極有可能占領(lǐng)市場(chǎng),形成事實(shí)上的可穿戴式智能設(shè)備用戶交互標(biāo)準(zhǔn)。
目前在可穿戴式智能設(shè)備上普遍使用的藍(lán)牙協(xié)議。藍(lán)牙協(xié)議有一定的復(fù)雜性,未必是可穿戴式智能設(shè)備之間通訊的最好選擇。
前面的討論,只是局限于某個(gè)人使用的可穿戴式智能設(shè)備之間的配合問(wèn)題。進(jìn)一步擴(kuò)展思路,考慮在兩個(gè)或多個(gè)人之間,可穿戴式智能設(shè)備如何進(jìn)行合作的情況。比如:通過(guò)可穿戴式智能設(shè)備,在兩個(gè)陌生人之間,實(shí)現(xiàn)相對(duì)定位和身份確認(rèn)。
智能硬件之間,如果可以進(jìn)行相對(duì)定位,在應(yīng)用上有利于實(shí)現(xiàn)陌生人之間的互動(dòng)。在大城市中,依賴于陌生人提供服務(wù)的情況,將越來(lái)越多。外賣(mài)、網(wǎng)約車、快遞服務(wù)、上門(mén)家政服務(wù)等等都屬于由陌生人提供的服務(wù)。而且在服務(wù)鏈條上的各個(gè)環(huán)節(jié),也是由陌生人構(gòu)成的。陌生人之間相互配合,才能保證服務(wù)鏈條正常運(yùn)轉(zhuǎn)。服務(wù)鏈條上的陌生人之間,需要相互識(shí)別對(duì)方的身份,另一個(gè)需求是相互定位,以便更快的完成交接。
由于服務(wù)鏈條上的交易都是由云端的服務(wù)器管理的,所以陌生人之間的身份識(shí)別,可以通過(guò)云端服務(wù)器給鏈條上每個(gè)參與方下發(fā)交易相關(guān)的唯一標(biāo)識(shí)來(lái)解決。但云端的服務(wù)器沒(méi)法解決陌生人之間相對(duì)定位的問(wèn)題。
在兩個(gè)智能硬件之間進(jìn)行相對(duì)定位的過(guò)程中,遵循先確定距離,再確定方向的原則。首先通過(guò)廣播確定對(duì)方身份。收到廣播的智能硬件,驗(yàn)證身份后,會(huì)發(fā)送特定的包含對(duì)方身份ID的無(wú)線電波。收到返回的無(wú)線電波后,先根據(jù)信號(hào)強(qiáng)度計(jì)算大致距離。然后相互確定身份的兩個(gè)智能硬件之間多次發(fā)送無(wú)線電波,測(cè)量無(wú)線電信號(hào)的幅度、頻率和相位,根據(jù)角測(cè)量原理或者距離測(cè)量原理,進(jìn)一步計(jì)算出速度、位置等信息,完成兩個(gè)智能硬件的相對(duì)定位。
在兩個(gè)智能硬件之間確定方向時(shí),可以借鑒AOA定位的方法,測(cè)量電磁波的入射角度。但這種方式要求智能硬件上必須配備方向性強(qiáng)的天線陣列。
如果兩個(gè)智能硬件都在相對(duì)運(yùn)動(dòng),則需要周期性的重復(fù)上述相對(duì)定位過(guò)程。智能硬件上的加速度傳感器會(huì)發(fā)現(xiàn)智能硬件在運(yùn)動(dòng)中,由此通過(guò)適當(dāng)?shù)恼{(diào)整應(yīng)用程序,可以觸發(fā)周期性的相對(duì)定位。
未來(lái)5G時(shí)代的眾多技術(shù)中,由于波束賦形技術(shù)的采用,方向性強(qiáng)的天線陣列有可能在智能硬件中廣泛的實(shí)現(xiàn),便于智能硬件測(cè)量電磁波的入射角度,則智能硬件之間的相對(duì)定位也變得容易實(shí)現(xiàn)。
5G技術(shù)中的另一項(xiàng)技術(shù),設(shè)備到設(shè)備通信,可能從另一個(gè)方向促進(jìn)智能硬件的發(fā)展,使得智能硬件之間的相對(duì)定位變得簡(jiǎn)單。
除了智能硬件之間通信和定位之外,智能硬件與現(xiàn)存的其他設(shè)備之間進(jìn)行協(xié)同工作,也可以提升智能硬件的價(jià)值。
通過(guò)物聯(lián)網(wǎng),智能硬件可以與公共區(qū)域的數(shù)字監(jiān)視器相互配合使用,這樣即使智能硬件上沒(méi)有攝像頭,也可以完成一些與攝像相關(guān)的功能,降低了智能設(shè)備自身的成本,充分利用了公共區(qū)域內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視器。而執(zhí)法部門(mén)也可以通過(guò)智能硬件的反饋,在公共攝像頭產(chǎn)生的海量視頻數(shù)據(jù)中快速定位有意義的圖像,為監(jiān)督違法行為提供視頻證據(jù),大大強(qiáng)化對(duì)輕微違法的監(jiān)督力度。
由于有智能硬件主動(dòng)觸發(fā),管理視頻數(shù)據(jù)的服務(wù)器可以在數(shù)字?jǐn)z像頭產(chǎn)生的視頻信息流中加入相應(yīng)的標(biāo)記,通過(guò)查詢特定標(biāo)記,則大大減輕在海量視頻中查找違法行為的難度。相應(yīng)的減少了人的工作量,能夠使得很多執(zhí)法工作自動(dòng)化。
我設(shè)想的公共攝像頭平臺(tái),是一個(gè)開(kāi)放的平臺(tái),將社會(huì)中由各個(gè)部門(mén)和單位建設(shè)的數(shù)字?jǐn)z像頭資源整合起來(lái)。當(dāng)通過(guò)公共攝像頭平臺(tái),智能硬件與數(shù)字?jǐn)z像頭能夠進(jìn)行聯(lián)動(dòng)后,會(huì)對(duì)社會(huì)產(chǎn)生更大的價(jià)值。
目前兒童智能手表中普遍包含一鍵報(bào)警的功能。家長(zhǎng)普遍覺(jué)得,雖然兒童智能手表可以提供兒童的位置信息。但由于衛(wèi)星定位的精度問(wèn)題,家長(zhǎng)手機(jī)上接到兒童智能手表發(fā)出的報(bào)警功能時(shí),看到的位置信息也不太準(zhǔn)確,家長(zhǎng)很難去憑此信息找到兒童。
如果有了公共攝像頭平臺(tái),兒童智能手表的生產(chǎn)廠家,就可以接入公共攝像頭平臺(tái)。當(dāng)兒童智能手表向生產(chǎn)廠家的服務(wù)器發(fā)出SOS報(bào)警時(shí),生產(chǎn)廠家的服務(wù)器可以通過(guò)公共攝像頭平臺(tái)讓兒童智能手表所在位置附近的數(shù)字?jǐn)z像頭進(jìn)行拍攝。這樣家長(zhǎng)的手機(jī)上不僅僅可以獲得兒童智能手表報(bào)警時(shí)的位置信息,甚至可以獲得一些圖片或者視頻,幫助家長(zhǎng)確定兒童的位置,從而達(dá)到更好的防止兒童丟失的目的。
單個(gè)可穿戴式智能設(shè)備由于受物理尺寸的限制,很難設(shè)計(jì)很多功能,也難以體現(xiàn)價(jià)值。但當(dāng)可穿戴式智能設(shè)備成為系統(tǒng)體系中的一個(gè)節(jié)點(diǎn),就既可以增強(qiáng)整個(gè)系統(tǒng)的功能,自身也能體現(xiàn)出更大的價(jià)值。
隨著電池技術(shù)、通信技術(shù)、芯片技術(shù)、AR技術(shù)的發(fā)展,可穿戴式智能硬件有可能獲得突破式的進(jìn)展,未來(lái)將分布得更廣泛,需要智能硬件之間更多的互動(dòng)、更多交換信息,才能為人們提供更多的附加價(jià)值。
引注:
【1】谷歌智能眼鏡為何會(huì)慘???
021yin.com/roll/2016-11/9692309.html?agt=15438
【2】IDC公布2018年智能手機(jī)出貨量排行榜
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