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5G已来,但AR不会成为风口

2019年07月08日 19:00来源:腾讯网
责任编辑:第一黄金网
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5G商用给AR技术的推广带来了条件,但AR的用武之地在相当长时间内仍将主要在工业领域,进入消费市场要到2025年之后
5G商用给AR技术的推广带来了条件,但AR的用武之地在相当长时间内仍将主要在工业领域,进入消费市场要到2025年之后

《财经》记者 韩舒淋/文 马克/编辑

“AR是面向人的物联网。” 美国工业软件公司PTC的CEO Jim Heppelmann在今年6月的2019年用户大会上说。PTC是一家以三维仿真建模及产品全生命周期软件起家的工业软件公司,Heppelmann在大会主旨发言中用了大量时间来谈论AR(增强现实)技术的应用。

PTC的主要的竞争对手是西门子和达索系统,这三家公司是制造业最负盛名的三大工业软件公司。三家公司中,PTC的营收体量最小,但转型最为激进。

PTC上一次关键投资是在2014年收购物联网公司Thingworx和2015年收购软件公司Kepware,布局工业互联网业务。2015年, Jim Heppelmann主导的另一个关键收购是从高通手里买下了开发增强现实应用的软件公司Vuforia。

收购Vuforia将近四年之后,AR首次成为了PTC用户大会的核心议题之一,无论是在CEO的主旨演讲里,还是在用户大会现场的应用展示中,AR都有着极强的存在感。这不禁让人好奇, AR会成为工业互联网之后的下一个大趋势吗?

不仅业内前沿的技术公司在关注,知名大厂也在布局。今年2月的巴塞罗那MWC(全球移动通讯大会)展期间,微软发布了其混合现实(MR,Mixed Reality)眼镜Hololens的第二代产品。微软将其定义为混合现实眼镜,试图强调虚拟和现实世界的混合,其实与业界惯常所称的AR技术并无本质区别。

在微软的战略里,混合现实技术已经是公司未来投资的主要技术方向之一,微软CEO萨提亚·纳德拉所著的《刷新》一书中,他将混合现实和量子计算、人工智能一起,视作微软重点进行投资的三种影响未来的关键技术。在萨提亚看来,未来或许会出现如当前从小就熟悉互联网时代的“数字原住民”一样,有“混合现实原住民”,在那一代年轻人中,电脑使用体验理所当然地应该把现实和虚拟融为一体。

相比虚拟现实(VR),增强现实(AR)的区别在于可以同时与虚拟的全息图像、3D模型和现实世界接触,而虚拟现实则完全沉浸在数字化世界中,与现实世界隔绝,VR沉浸式的特点,让它的应用更侧重在游戏、影视的沉浸式娱乐消费体验中。

AR同样具备娱乐应用的前景,任天堂2016年发布的风靡一时的游戏Pokemon Go已经证明了这一点。不过,能够同时与虚拟和现实进行交互、协作的特点,决定了AR技术在当前具备远超娱乐的更广阔应用前景。

据萨提亚的《刷新》中的讲述,在微软内部,Hololens项目的发起者Alex Kipman,此前曾开发Xbox游戏机的配件Kinect,它具备动作感应技术,能够捕捉人的动作为电脑输入数据。此后开发他的团队开发了Hololens的原型产品,萨提亚表示,虽然Hololens在视频游戏领域的应用前景非常明显,但很快就看到了它在课堂、医院和太空探索方面的潜力。

在市场策略上,微软明确将其Hololens产品定义为面向企业(2B)的产品,而非面向普通消费者(2C)。其今年2月推出的最新2代产品售价也高达3500美元,并非普通消费者手中的玩物,而是一个生产工具。

AR的现实价值

任何技术在工业领域的应用,只有能够实现“降本增效”的目的,才可能有市场。对于AR而言,当前起步的一些应用,已经展现出“降本增效”的潜力。

简单来看,AR技术在工业领域主要有以下几个典型场景:远程协助,员工培训、作业指导,产品展示。这些场景中,AR技术的应用,都有着减少人工成本、提高工作效率的潜力。

远程协助是AR技术非常典型的应用场景,也是工业领域实际的需求。通过AR技术,在设备出现故障时,远程的维修工程师可以通过AR眼镜或者手机、平板上的摄像头看到设备的故障情况,并通过AR眼镜或者平板的显示器对设备附近的工人进行作业指导,从而减少了工程师出差前往设备的人力成本,也减少了机器的维修时间。

员工培训是另一类AR在工业领域较为常见的应用。相比以往纸质培训手册或者电子的培训手册,引入AR技术之后,借助于眼镜或者手机、平板上显示的操作流程,借助虚拟的模型与实际设备相结合的特点,可以让新入手的员工更直观、快速的熟悉设备的操作流程。

用AR来进行培训的价值在于,一名熟练工人的培训费时费力,并且随着新自动化技术的出现,工人不一定能操作新设备。在海外,随着婴儿潮一代的退休,年轻的工人越来越少,熟练的工人越来越成为稀缺资源。而AR技术的引用,通过更加直观的培训方式,可以缩短培训周期,让新人更快上手,减少了人力成本。

作业指导的应用,则更侧重在日常操作过程中对工人的指导。利用AR技术,工人可以直观看到设备的每一步操作应该如何进行,譬如一个零部件的装配过程中,每一步应该拿起什么工具、几号螺钉,通过AR的应用,可以在显示屏上直观给出所需设备的模型、尺寸,或者需要检修的关键位置,它要实现的目的,是减少操作过程中的错误,进而提高良品率。

或许对于一个熟练工人来说,这一点应用价值并不大,但在实际产线里,它也仍然有意义。

深圳增强现实技术公司0GlassAR是一家国内侧重于AR在工业领域应用的创业公司,公司CEO苏波对《财经》记者介绍,在与华为PCB(印刷电路板)工厂的合作中,AR被用来进行检修,其PCB板品在经过机器检测之后,还有大约5%需要进行人工复检。譬如机检发现一个元器件可能存在虚焊问题,工人以往需要借助工位上的显示屏显示的疑似故障点来进行复检,但PCB板上元器件众多,且每天产品批次不尽相同,快速找到需要复检的元器件就会浪费时间,找到之后再按照规程逐步检测。

引入AR技术之后,基于预选训练好的数据和设备模型,可以在眼镜中快速定位需要检测的元器件,给工人画框标注出来,并逐步在眼镜中提示这种元器件正确的检测步骤和需要检测的要点。它一方面可以快速定位疑似元器件来提高检测的效率,另一方面通过作业指导,降低漏检、错检的可能性。

产品展示的应用,则主要用在销售环节,通过AR技术来向消费者虚拟展示产品的特征。在《刷新》一书中,萨提亚介绍了劳氏公司(Lowe’s)的家装店利用Hololens,能够让顾客站在自己的厨房和浴室里,把新的橱柜、电器和配件的全息图叠加上去,让他们准确看到改造后的样子。

PTC执行副总裁Matt Cohen曾在接受《财经》专访时举例介绍了AR在销售、营销领域的应用,譬如在向拖拉机客户介绍新产品时,真实的拖拉机不便于运输,但通过AR技术可以向客户展示它的所有功能,采用不同轮胎、发动机的效果,客户可以直观看到这一切,而不是一本纸质的小册子。

不过Matt Cohen也强调,在销售领域的应用虽然很酷,但更关键的应用还是在制造业的现场指导方面。

AR+物联网

除开这些典型的应用场景,AR技术也正在与其他技术产生融合,让它的应用前景看上去更加广阔。

正在发生的趋势就是与物联网技术的融合。

常见的AR应用,可以在视线中现实的物体上叠加虚拟、全息的数字模型,因此,3D建模技术与AR往往密不可分,通过AR设备,人们可以真正看到业界常说的“数字孪生”中的虚拟模型、虚拟世界。而如果在这些虚拟模型中,连入了通过物联网搜集而来的设备实际运行的数据,那么工厂的工人、管理人员就不需要经由后台或者看板的数据来分析设备的运行情况,而是更加一目了然的“看”到和处理。

PTC AR部门总经理Hillary Ashton在接受《财经》记者采访时表示,当前AR应用的第一大驱动力是减少机器的宕机时间。

在PTC、微软与工业设备公司Howden的合作中,Howden在世界100多个国家有各类工业设备在运行,条件、环境各异。为了提高机器的运营效率,减少宕机事件,Howden的在设备已经实现互联的基础上,引入AR技术,将产品已有的3D模型和设备运行数据导入到AR设备中,让客户更够直观看到设备的运行装备,快速识别出故障设备,进行针对性的维护。

不仅是更直观地处理设备,AR技术也能够帮助人成为数据的来源。0Glass AR公司CEO苏波对《财经》记者分析,以往工业领域的数据都是围绕“物”展开的,各种自动化设备、传感器都是搜集的机械设备的运行数据和环境数据,但人才是生产的组织者、管理者和领导者,需要建立其以人为中心的大数据,而AR设备可以直观的搜集人在生产过程中的数据。譬如操作过程中是否符合操作规范,是否有可以提高效率的操作流程,这些判断的基础,都离不开对人的数据的搜集。

还有多久才能2C

先在工业领域应用,再拓展到消费娱乐,是AR技术应用正在展现出的拓展路径。

上海徕尼科技是另一家AR领域的创业公司,其创始人之一李树欣,此前曾在小米生态链公司中负责打造VR产品,但他最终选择进入了AR领域。

李树欣对《财经》记者分析,VR产品的特点是个人设备,戴上之后就与外界隔离,不适合进行协作,是娱乐产品,需要大生态支持。但是,在没有基础设施条件不具备的情况下,创业公司很难发展起来,犹如在没有智能机的情况下去做手机游戏。

而对于AR,主要是针对垂直领域的具体场景,开发相应的行业应用,相对而言不需要大的生态系统。李树欣预计,今年年底到明年,一些行业能够出现一批真正的应用,但在消费领域还早。

李树欣所提及的基础设施条件中,5G技术是多位受访者都提到的重要变量。

苏波对《财经》记者表示,他此前判断AR技术要在企业级市场爆发,至少要在2020年后,其依据是AR对数据运算的要求很高,如果没有高带宽、低延时的网络,如果没有5G技术,很难发展起来。而从2020年起,5G开始铺开,会给AR技术的应用创造基础设施。

高德纳(Gartner)在今年4月表示,5G技术的应用将加速AR/VR技术。其2018年底的一份关于5G的调研显示,AR/VR的5G应用,是被调研者认为最能够驱动新增营收的领域。

回顾技术进步的历史,通信技术的进步为各类新技术的应用创造了条件。2G时代,功能机开始登上舞台,3G时代,智能手机应用走向普及,4G时代,各种移动互联网技术取代PC成为互联网的主流。那么即将到来的5G时代,至少为AR技术的应用创造了基础条件。

另一个观察的维度在于,AR目前已经实现的应用,开始展示出了全新的人与虚拟世界、现实世界的交互方式。在历史上,鼠标和计算机图形界面的出现,促进了PC走入千家万户;智能手机时代,人们习惯了触摸屏的操作。PTC的CEO Jim Heppelmann在谈及AR时,强调人的眼睛是非常高效的吸收信息的入口,那么未来,AR技术是否会带来更高效、边界的交互方式,在当前的产品、应用中可以看到一些雏形,但仍需时间来检验。

苏波对《财经》记者预测,AR从目前侧重在工业领域应用到真正走向消费者,至少也要在2025年以后。据他分析,除开前面提到的网络基础设施外,还有以下几个困难要克服,AR才能真正走向普通消费者。

第一是硬件要进一步轻量化,AR眼镜要能佩戴舒适,这主要取决于计算模组和显示模组技术的进步。其中,计算模组借助5G和云技术,可以将算力交给云端。而显示模组技术当前正处在第三代的光波导技术,还不够成熟,成本、重量都还有进步空间,未来第四代光场技术也在研发,显示模组技术的成熟还需三到五年时间。

第二是交互技术。每一代的计算平台都有独立的交互技术,而目前AR的交互技术还不够成熟,AR如果要走向消费级,需要发展出适合它的交互技术,当前的手势、语音、眼动或许都不够高效、隐私,需要关注脑电波交互与生物芯片技术的进展。

第三是操作系统。每一代计算平台都有独立的操作系统,功能机没有继承PC的操作系统,智能手机也没有继承功能机的操作系统,未来AR、VR一定需要独立的操作系统。而交互技术的革命与操作系统技术可能会互相促进。

李树欣也对《财经》记者表示,AR技术要进入消费级,一定会需要独立的操作系统,否则开发应用的效率会很低。

在苏波看来,2020年将是工业级AR的元年,它就如同个人电脑在70年代末、80年代初的阶段,或者手机的功能机阶段。而到2025年,消费级AR才可能开始起步,就如同苹果在2007年刚刚发布第一代iPhone的阶段。

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