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穿戴式產品模組化設計與應用介紹

2014/06/26    上一則 下一則

穿戴式裝置採一體化設計,還是模組化設計比較好?這個問題其實見仁見智。以智慧眼鏡這類產品為例,全功能的產品會讓體積與重量增加,配戴舒適度降低;而功能單純的產品雖然輕盈,但有時候又會因功能不足必須買其它配件來搭配,反顯得不切實際。

穿戴式裝置如何採模組化設計,具備功能擴充特性,又能兼顧美觀。就讓這個領域的專家來告訴你…


近世穿戴史演進盡是穿戴式眼鏡
JORJIN(佐臻)研發副總王獻章,就「Module-based Glasses Design & Application」(模組化為主的眼鏡設計與應用)議題做演說,一開始他先戴上兩副市面上美國與日本廠商所研發的智慧眼鏡給大家看,採全功能設計,不過外型看起有點厚重,感覺不如自己的眼鏡那麼親和。他以此案例,說明人類是否有需要這麼厚重的產品,來揭開序幕。

王獻章介紹JORJIN公司在這一兩年有機會與過外多家智慧眼鏡廠商合作,參與產品的開發,並從客戶的設計當中,學習到智慧眼鏡的發展方向,並思考到如何設計一副符合消費者真正需求的產品。在今天的主題部分,包含:一體化或分離式、單眼或雙眼、視角小/寬/完全浸潤、顯示專屬或相機攝錄、HCI(主控介面)控制: 手觸控制、眼球控制、戒指控制、語音辨識、影像辨識。


近世鏡飾.盡是競勢-智慧眼鏡設計理念

王獻章說明,當今的智慧眼鏡上面,有Display(顯示幕)、Camera(相機)、Sensor(感應器)、Computer(電腦),把這麼多組件全部戴在身上的必然性為何?我們需要什麼樣的眼鏡,才是自己會比較常用、或某些行業的人員使用,並能在需要的情境下,獲得想要的資訊。這部分可以就其原始設計理念來詳加討論。

以外型為例,目前智慧眼鏡主要分成Uniting(一體式)和Separating(分離式)2類。前者是將所有的功能塞入眼鏡上,讓消費者直接配戴(例如Vuzix M100,所有功能都在眼鏡上);後者則是將必要的功能做在眼鏡上,其餘功能則分離開來(例如Epson Moverio BT-200,眼鏡上只留Display、Camera、Sensor,耳機與Computer控制主機另外做成配件,透過有線或無線的方式與眼鏡做連結)。

前者因為功能多,耗電量大,勢必得增加電池容量,使得重量也跟著增加,而後者則將控制主機與電池分離開來,能夠放入口袋或包包中,可讓眼鏡重量減輕,亦可提供較長電池壽命。

再來看Monocular(單眼)或Binocular(雙眼)的部分,前者有Vuzix M100、Google Glass,後者有Epson BT-200。兩者在成像、光跡、投影等構造的差異性非常大,以雙眼產品來說,可以實現3D投影,以觀看3D影片,單眼產品來說,則可以著重在解析度的提升。

接著是FOV(Field of View;視野視角)的部分,可分成小視角、寬視角、到全視角Immersive(完全浸潤)。單眼產品大約提供十幾度的小視角,能投影出相當於距離5呎看14吋的畫面。而雙眼產品,大多可以提供到更寬的視角。如Epson BT-200可達23度視角,可投射出相當於10米接近160吋畫面。而Meta Pro更提供Immersive等級的全視角畫面。

另外在比較特殊的產品,像是眼鏡上只有提供Display(如Sony的HMZ家庭劇院)或只有Camera(如Pivothead的HDHF免手持高畫質攝影眼鏡),甚至只有內建Sensor的設計(如Jins Meme的疲勞感測兼健身監測眼鏡)。


最佳的眼鏡架構=輕盈+省電+好操控

王獻章接著說明當今智慧眼鏡的設計上,最重視的三個因素,就是:1. 重量、2. 耗電、3. HCI (主控介面)。以1來說,這也是最重要的,因為大家都不想戴一副又笨又重的眼鏡出門,例如前述的全浸潤式眼鏡,重量將近1磅(453g),Google眼鏡約65g,Jins約36克。所以什麼樣的重量最適合大家去使用,值得大家去思考。

再來2的部分,Vuzix M100搭配3800mAh的外接行動電源時,可撐6~8小時。而Google眼鏡的規格中,宣稱其電池續航力高達1天,應該是有針對電源管理、硬軟體架構上做整體系統最佳化。

至於3的部分,可以透過Touch(觸控)、Eye(眼球感測)、Ring(戒指手勢控制)、Voice(語音辨識)、Image(影像辨識)等方式,這些是否全部都要做在眼鏡上,或者另外透過別的配件來達成,則是大家可以思考的課題。


模組化設計新優勢打造最佳智慧眼鏡

從上述可知,透過模組化的方式設計智慧眼鏡,具有輕量、電池壽命更長、更好操控等優勢。因此王獻章表示,智慧眼鏡的硬體上,可切割成:1. 眼鏡感測端;2. 主機控制端;3. 雲服務端。其中2的部分,可透過LTE或Wi-Fi等方式來與3連結,並透過MIPI協定與1連結。

JORJIN Glasses Turnkey Solution,有主機控制端的Raccoon硬體平台(採OMAP4460/4470 應用處理器模組)、搭配Camera Sensor子板(可支援1.3/2/5/8百萬畫素CCM感應模組),內建自家無線模組(Wi-Fi/BT/GPS)與行動通訊模組(LTE/3G)等,且尺寸小於15x65mm。並提供Wi-Fi Miracast、BLE 4.0、PGPS(精確GPS)、CCX(Cisco Compatible Extensions, 思科相容性擴展計畫)、臉部辨識、影像品質調整、擴增實境控制、條碼掃描、3G/LTE資料與語音連結等軟體元件。

在眼鏡感測端的部分,JORJIN在硬體上提供光學引擎、LCoS顯示幕/驅動IC、Eye flash感應器、1.3/2/5/8百萬畫素CCM模組,尺寸為15x35mm。

在軟體方案部分,則具備顯示品質調整、顯示色彩壓縮、靜態影像補捉、視訊影像捕捉、串流&播放等特色。總之,JORJIN這兩年致力於以模組化的方案來擴展JORJIN在智能眼鏡開發市場的價值,並加入了大陸智能眼鏡產業聯盟,慢慢在智能眼鏡的開發上,扮演領航者的角色,完善模組化與軟硬體整合統包方案,將提供智慧眼鏡業者最佳的系統解決方案。 

 

 

摘錄電子S3版 

 


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