Kako delujejo pametna očala?

Pametna očala so naslednja velika stvar v nosljivi pametni tehnologiji. Ponujajo sposobnost, da tehnologijo, ki jo najdemo v naših pametnih telefonih, pripeljemo neposredno do naših oči in ušes.

Leta 2013 je Google predstavil prva pametna očala. Google Glass Explorer se je končal kot komercialni neuspeh, a od takrat je več podjetij izdalo svojo različico pametnih očal, področje pa je iz meseca v mesec bolj razburljivo.

Torej, kako delujejo pametna očala? So tako zapleteni, kot se slišijo? Preberite, če želite izvedeti.

Kaj so pametna očala?

Pametna očala so nosljiva računalniška očala, ki imajo lahko različne funkcije. Nekatere informacije v vidnem polju prekrivajo, kot je prekrivanje razširjene resničnosti (AR). Nekateri imajo možnost sprejemanja klicev in poslušanja glasbe, vendar ne ponujajo nobenega vizualnega izhoda. Drugi lahko preprosto spremenijo temo leč, odvisno od osvetlitve.

V bistvu si pametna očala prizadevajo zagotoviti brezžično funkcionalnost pametnih telefonov in podobnih naprav neposredno na vaš obraz ali glavo. Pametna očala so lahko nadzorovana na dotik ali popolnoma prostoročna. Omogočajo vam lahko klicanje ali sprejemanje sporočil, fotografiranje in snemanje videoposnetkov z vašega zornega kota, poslušanje glasbe, interakcijo z aplikacijami, uporabo GPS-navigacije ali prikaz AR prekrivanja.

Pametna očala imajo tudi veliko možnosti zmogljivosti v različnih panogah, vključno z logistiko, zdravstvom in gradbeništvom.

Iz katerih delov so sestavljena pametna očala?

Da bi pametna očala ponujala podobno funkcionalnost kot pametni telefoni in druge naprave, jih je treba enostavno nadzorovati, imeti več senzorjev in ustvarjati vizualne in zvočne izhode.

Tu so funkcionalni deli pametnih očal in kako delujejo.

Zvočne zmogljivosti

Pametna očala imajo lahko možnost sprejemanja klicev ali gledanja videoposnetkov. Za te in številne podobne funkcije je potreben zvočni izhod. Namesto zvočnikov nekatera pametna očala prenašajo zvok na polž (ušesno kost) s pomočjo prevodnosti kosti in ne po zraku. To vključuje pošiljanje vibracij iz okvirja očal na polž preko lobanje in obide bobnič.

Mikrofon

Večina pametnih očal ima majhen mikrofon, ki lahko posname vaš glas in zvoke v okolici. To je potrebno za pametna očala, ki imajo glasovno upravljanje, imajo klicne funkcije ali snemajo video z zvokom.

Računalniški procesor

Kot vsak računalnik tudi za pametna očala potrebuje centralno procesorsko enoto (CPU). Ta se običajno drži v enem od krakov okvirjev in mora biti majhen. Običajno je CPU enak ali podoben procesorju pametnega telefona, kot je Qualcomm Snapdragon XR1.

Človeško-računalniški vmesnik (HCI)

Tako človek nadzoruje svoja pametna očala. Vmesnik človek-računalnik mora veljati za očala, kar pomeni, da so tipični kontrolniki, kot so zaslon na dotik ali računalniška miška, neprimerni.

Namesto tega lahko pametna očala nadzira eno ali kombinacije naslednjega:

• Gumbi.
• Prepoznavanje govora.
• Prepoznavanje kretenj.
• Sledenje očem.
• Daljinski upravljalnik (prek pametnega telefona).

Leče

Tako kot običajna očala je tudi na številna pametna očala mogoče namestiti različne vrste leč. To so lahko leče na recept (za slabovidnost), leče za filtriranje modre svetlobe za računalnike ali "pametne" leče, ki postanejo temnejše glede na okoliške svetlobne pogoje.

Kamera

Veliko pametnih očal potrebuje kamero. Google Glass Explorer je bil izpostavljen požaru, ker je nenehno zapisoval okoliške ljudi in predstavljal velik pravni in etični problem za vsa pametna očala. Kamera se uporablja za snemanje in analizo v očalih, tako da je mogoče AR prekrivanje.

Nekatera novejša pametna očala ne vključujejo fotoaparata. Ti ponavadi zagotavljajo samo zvočne zmogljivosti.

Zaslon: ukrivljena ogledala in valovodi

Zaslon je bil doslej najzahtevnejši del razvoja pametnih očal. Oglejmo si nekaj tehnologije, ki stoji za AR zasloni v pametnih očalih.

Obstajata dve glavni vrsti zaslonov za pametna očala. To so ukrivljeni zrcalni zaslon in valovodni zasloni.

Ukrivljeno ogledalo deluje tako, da sliko projicira na ukrivljeno ogledalo, ki odbija svetlobo neposredno v oko uporabnika. Težava pri pristopu z ukrivljenimi ogledali je, da mora biti naprava večja in slika manj ostra.

Po drugi strani pa so valovni vodi sklop novejših tehnologij (veliko jih je še v razvoju). Tej vključujejo:

• Difraktivni valovod.
• Holografski valovod.
• Odsevni valovod.
• Navidezni zaslon mrežnice.

Valovod deluje tako, da pred vašimi očmi »upogne« projicirano svetlobo, da prikaže vizualno polje (vključno s 3D objekti razširjene resničnosti). Svetloba se pošlje skozi skoraj popolnoma prosojen kos plastike ali stekla, ki je zasnovan tako, da odbija svetlobo vzdolž materiala. Svetloba se odbije vzdolž valovoda do dela pred očesom in nato sliko projicira neposredno na oko.

Ena težava valovodov je omejen FOV, ki ga zagotavljajo. Na primer, valovod HoloLens zagotavlja FOV 30-50 stopinj, medtem ko je normalen človeški vid približno 220 stopinj. Obstaja nekaj trditev o 100-stopinjskih FOV valovodih, vendar noben trenutno še ni v fazi preverjanja koncepta.

Glavna težava je, da povečanje FOV pomeni povečanje velikosti valovodov in obsežnosti očal.

Drug izziv je reševanje. Pametna očala morajo imeti zaslon z visoko ločljivostjo, da so realistična ali da se razlikujejo podrobnosti (na primer besedilo). Izziv je, da imajo pametna očala za razliko od zaslona, ​​ki si ga lahko neposredno ogledate, kompleksen optični sistem, ki lahko poslabša ločljivost.

Dodajte še druge zaplete, kot so natančnost barv in resnična popačenja, in ustvarjanje visokokakovostnega zaslona je izjemno zahtevno.

Kako izgledajo trenutna pametna očala?

V prodaji je na desetine pametnih očal ali v razvoju. Nobena ni popolna in številna je draga, a tehnologija hitro napreduje. Tu sta dva primera pametnih očal, ki so trenutno na voljo.

Amazonski odmevni okvirji

The Pametna očala Amazon Echo niso AR, zato ne zagotavljajo nobenega vizualnega prikaza. Namesto tega imajo štiri usmerjene zvočnike in mikrofon, tako da lahko poslušate glasbo, upravljate svoj dom Alexa ali kličete.

Nadgrajen rezilo Vuzix

To so pravilna očala AR, ki nudijo celoten prikaz valovoda nad desnim očesom. Očala z 8-milimetrsko kamero in glasovnim nadzorom omogočajo uporabnikom fotografiranje, igranje različnih iger, gledanje pretočnih storitev in še več.

Prihodnost razširjene resničnosti

Pametna očala so od prvega poskusa Googla daleč daleč. Zdaj je na desetine proizvajalcev, tehnologija pa prihaja z izjemno hitrostjo. Z novimi zasloni valovodov v razvoju, ki ponujajo boljšo ločljivost, vidno polje in jasnost kot kdaj koli prej, je prihodnost AR vznemirljiva.

Tržna očala AR so še vedno draga in puščajo nekaj zaželenega, toda kdo ve, kaj bodo prinesla naslednja leta.

Avtor slike: Dan Leveille /Spletna stran

Razer je predstavil pametna očala Anzu za zaščito vaših dragocenih oči

Vključujejo filtriranje modre svetlobe za tiste dolge igralne seje.

Preberite Naprej

O avtorju

Razširi na Branje celotne zgodbe