谷歌低調(diào)布局新一代可穿戴技術(shù)，加速全息眼鏡和智能紋身開(kāi)發(fā)

CINNO Research 產(chǎn)業(yè)資訊，一種可投射全息圖像的太陽(yáng)鏡，一種具有數(shù)字屏幕和模擬指針的智能手表，一種紋到皮膚上可以將相應(yīng)皮膚變成觸摸板的紋身，一種可以在數(shù)字世界感知對(duì)象的虛擬現(xiàn)實(shí)控制器。根據(jù)白皮書(shū)和演示視頻內(nèi)容介紹，這些都是谷歌一直在悄悄開(kāi)發(fā)或資助的項(xiàng)目，旨在開(kāi)發(fā)下一代可穿戴技術(shù)設(shè)備。

根據(jù)外媒 CNET 報(bào)道，智能眼鏡和手表項(xiàng)目來(lái)自谷歌的交互實(shí)驗(yàn)室（Interaction Lab），該實(shí)驗(yàn)室旨在將數(shù)字和物理體驗(yàn)融合在一起。這是 Google Research 的一部分，而 Google Research 則是谷歌的一個(gè)臂膀，扎根于學(xué)術(shù)界，專(zhuān)注于技術(shù)突破。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人 Alex Olwal 的簡(jiǎn)歷，互動(dòng)實(shí)驗(yàn)室在 2015 年創(chuàng)建于谷歌的硬件部門(mén)，大約兩年前被拆分出來(lái)并加入 Google Research。作為高級(jí)研究員的 Olwal 曾在谷歌的“登月工廠(chǎng)（Moonshot Factory）”和實(shí)驗(yàn)硬件部門(mén) ATAP 工作過(guò)。

Olwal 在簡(jiǎn)歷中寫(xiě)道，交互實(shí)驗(yàn)室的目標(biāo)是擴(kuò)大谷歌“可穿戴和接口技術(shù)硬件原型的快速制作能力”。該實(shí)驗(yàn)室的工作與其說(shuō)是對(duì)標(biāo) iWatch 和 Snapchat Spectacles 等先行產(chǎn)品研發(fā)，不如說(shuō)是一種用于證明想法的科學(xué)實(shí)驗(yàn)。不管怎么說(shuō)，它可以讓我們一瞥谷歌公司在可穿戴技術(shù)領(lǐng)域的野心。

另外一些項(xiàng)目主要來(lái)自公司和世界各地大學(xué)研究人員的合作，其中至少有兩個(gè)（VR 控制器和智能紋身）部分得到 Google Faculty Research Awards 的資助，該獎(jiǎng)項(xiàng)主要用于支持與計(jì)算機(jī)科學(xué)和工程有關(guān)的學(xué)術(shù)工作。這些努力凸顯了谷歌與學(xué)術(shù)界的緊密聯(lián)系，正是如此，該公司聯(lián)合創(chuàng)始人拉里·佩奇（Larry Page）和謝爾蓋·布林（Sergey Brin）才有機(jī)會(huì)從斯坦福大學(xué)研究生項(xiàng)目開(kāi)始成立公司，該項(xiàng)目最后成長(zhǎng)為目前大家所看到的全球性龐然大物，涉及到我們生活的方方面面。

隨著各大科技巨頭公司陸續(xù)進(jìn)入可穿戴技術(shù)新戰(zhàn)場(chǎng)，這些實(shí)驗(yàn)性項(xiàng)目可能會(huì)在未來(lái)幾年發(fā)揮出關(guān)鍵作用。業(yè)內(nèi)許多人都將其視為繼智能手機(jī)之后的下一個(gè)主要計(jì)算平臺(tái)。谷歌，蘋(píng)果，亞馬遜，三星和 Facebook（通過(guò)其虛擬現(xiàn)實(shí)子公司 Oculus）都發(fā)布了一些可穿戴設(shè)備，具體包括手表、戒指、耳塞和牛仔夾克。研究公司 IDC 預(yù)測(cè)，今年將出貨近 3.7 億部可穿戴設(shè)備，這一數(shù)字在兩年內(nèi)會(huì)增長(zhǎng)到 5.25 億。

這不僅僅是賣(mài)硬件設(shè)備，將集成多個(gè)傳感器的設(shè)備穿到消費(fèi)者身上意味著可以獲得比傳統(tǒng)手機(jī)或者臺(tái)式設(shè)備更多的數(shù)據(jù)。對(duì)谷歌來(lái)說(shuō)，這是一筆特別寶貴的財(cái)富，因?yàn)樗磕?1600 億美元收入的絕大部分是通過(guò)定向廣告投放來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這些廣告之所以能夠?qū)崿F(xiàn)定向投放主要就是因?yàn)樗梢垣@得用戶(hù)的個(gè)人數(shù)據(jù)。這些穿戴設(shè)備雖然顯得很小，但是它還能為健康和健身等科技巨頭帶來(lái)利潤(rùn)更為豐富的新業(yè)務(wù)，不過(guò)立法和監(jiān)管機(jī)構(gòu)現(xiàn)在也都對(duì)此感到擔(dān)憂(yōu)。

多年來(lái)，谷歌公司一直都試圖在可穿戴設(shè)備中立足，不過(guò)到目前還沒(méi)有完全扎下根來(lái)。2012 年，谷歌揭開(kāi)了硅谷這些科技公司進(jìn)入可穿戴技術(shù)領(lǐng)域序幕：谷歌眼鏡。這款設(shè)備一開(kāi)始就做得不是很好，最后以失敗告終。另外，谷歌還開(kāi)發(fā)了一種專(zhuān)門(mén)用于智能手表和其他設(shè)備的操作系統(tǒng)，稱(chēng)為 Wear OS。

不過(guò)最近，谷歌做出了一項(xiàng)更加堅(jiān)定的決定。上個(gè)月，它以 1.8 億美元的價(jià)格收購(gòu)了加拿大的 North 公司，該公司生產(chǎn)了一款名為 Focals 的智能眼鏡。而在去年，谷歌宣布以 21 億美元的價(jià)格收購(gòu)了身陷困境的健身追蹤器先驅(qū) Fitbit，以增強(qiáng)谷歌的硬件業(yè)務(wù)。這項(xiàng)收購(gòu)交易在批評(píng)者中引發(fā)了擔(dān)憂(yōu)，他們擔(dān)心谷歌是否有能力通過(guò)強(qiáng)硬的方式進(jìn)入這一全新的行業(yè)并購(gòu)買(mǎi)數(shù)百萬(wàn)人的用戶(hù)健康數(shù)據(jù)。

研究公司 Gartner 的分析師 Tuong Nguyen 認(rèn)為，在諸如智能織物等新型可穿戴材料方面取得進(jìn)展至關(guān)重要。他說(shuō)：“即使不一定完整，獲得其他公司還沒(méi)有得到的消費(fèi)者數(shù)據(jù)也是取得領(lǐng)先的第一步。”

上述每個(gè)項(xiàng)目都附有學(xué)術(shù)白皮書(shū)、照片和演示視頻，這是 Google Research 的行事慣例。這些視頻都是旨在向研究人員展示其研究結(jié)果，而不是你在其他谷歌發(fā)布活動(dòng)上看到的營(yíng)銷(xiāo)剪輯。Olwal 和 Google 都被列為其所有論文的作者，但是只有眼鏡和混合手表項(xiàng)目列出了其與交互實(shí)驗(yàn)室的隸屬關(guān)系。

該公司已經(jīng)公開(kāi)演示了交互實(shí)驗(yàn)室的項(xiàng)目之一，谷歌 1 月份在舊金山舉行的 AI 活動(dòng)上就展示過(guò)一款 I / O 編織物，它讓用戶(hù)通過(guò)與電線(xiàn)交互來(lái)控制設(shè)備。例如，用戶(hù)可以通過(guò)扭動(dòng)或捏住這種“編織物”來(lái)啟動(dòng)，停止和控制手機(jī)上的音樂(lè)音量。這里介紹幾個(gè)尚沒(méi)有展示的項(xiàng)目：

一維眼鏡（1D Eyewear）

圖 1. 1D Eyewear 是由谷歌交互實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的一款智能眼鏡?

當(dāng)年，谷歌第一次發(fā)布“登月工廠(chǎng)”開(kāi)發(fā)的 Glass 時(shí)，評(píng)論家對(duì)此一直冷嘲熱諷。人們對(duì)這款設(shè)備機(jī)器人一樣的外形失去興趣。戴上它就像在眼前擱了一大塊玻璃，該設(shè)備的處理器設(shè)計(jì)在了它巨大的眼鏡架和聽(tīng)筒內(nèi)。這么怪異的設(shè)計(jì)，加上市場(chǎng)對(duì)谷歌處理數(shù)據(jù)隱私方式的不滿(mǎn)，促使公司在 2015 年停止了這款產(chǎn)品消費(fèi)者版本的供應(yīng)?，F(xiàn)在，這款產(chǎn)品主要用作倉(cāng)庫(kù)工人和其他企業(yè)的工具。

來(lái)自交互實(shí)驗(yàn)室的 1D Eyewear 項(xiàng)目正是針對(duì) Glass 的失敗重新開(kāi)發(fā)的一款產(chǎn)品，它的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)首先會(huì)給用戶(hù)一種非常強(qiáng)烈的佩戴意愿：它的設(shè)計(jì)足夠簡(jiǎn)約，外形時(shí)尚（不過(guò)這款產(chǎn)品的原型機(jī)器還是設(shè)計(jì)了較厚的聽(tīng)筒）。

“除了具有足夠容量的電池外，裝配所有電子，光學(xué)和圖像生成組件的要求也會(huì)極大地限制外觀(guān)設(shè)計(jì)，”O(jiān)lwal 和他的團(tuán)隊(duì)在描述該設(shè)備的白皮書(shū)中寫(xiě)道，“終端用戶(hù)可以選擇的樣式受制于此，這些都會(huì)降低產(chǎn)品的靈活性和美觀(guān)。”

交互實(shí)驗(yàn)室的解決方案是使用一對(duì)淡色光罩（Shades），它可以與 Android 設(shè)備配對(duì)進(jìn)而在佩戴者的眼睛上投射全息圖標(biāo)和彩色燈光。例如，當(dāng)使用導(dǎo)航應(yīng)用程序時(shí)，用戶(hù)會(huì)在左框架上方看到閃爍的黃燈，告訴你向左轉(zhuǎn)，同理，右框架上方的指示燈指示用戶(hù)向右轉(zhuǎn)。其他通知信息使用了顏色編碼：閃爍的藍(lán)色燈表示用戶(hù)收到日歷提醒，黃色燈表示收到郵件，綠色燈則表示聊天或電話(huà)通知。

圖 2. 1D Eyewear 設(shè)備的全息系統(tǒng)測(cè)試

這款眼鏡還可以借助激光束投影顯示 16 種不同的全息圖。白皮書(shū)解釋說(shuō)，這些圖片都是“移動(dòng)設(shè)備常用圖標(biāo)”。其中之一是電話(huà)，另一種是揚(yáng)聲器，它看起來(lái)像是音量控制工具。不過(guò)，我們目前還不清楚如何使用它們。

該設(shè)備的開(kāi)發(fā)顯然已經(jīng)涉及到谷歌的其他團(tuán)隊(duì)。在 Glass 計(jì)劃被擱置后，該公司表示將以 Aura 名稱(chēng)重新啟動(dòng)這個(gè)項(xiàng)目。這個(gè)項(xiàng)目將由谷歌的 Advanced Technology and Projects 組或 ATAP 組來(lái)完成。在 1D Eyewear 的白皮書(shū)中，其工程師將 Google Glass，Aura 和 X 團(tuán)隊(duì)列為“合作者”。1D Eyewear 與 Aura 項(xiàng)目相似，不過(guò)谷歌的發(fā)言人表示這兩者沒(méi)有關(guān)系。

Grabity

圖 3. 谷歌與斯坦福大學(xué)研究人員合作開(kāi)發(fā)的 VR 控制器 Grabity 項(xiàng)目

這款設(shè)備的原型不像手套，用戶(hù)需要將它綁在手上，然后像控制器一樣將其滑到拇指和食指上。它在實(shí)現(xiàn)手指定位時(shí)，就像用戶(hù)握住汽水罐一樣。這種設(shè)備使用輕微的振動(dòng)或觸感（haptics）來(lái)模仿在 VR 游戲中撿起小物品的感覺(jué)。這種觸感實(shí)際上是在模擬用戶(hù)抓住某些東西時(shí)指尖上皮膚的伸展情況。為了將振動(dòng)體驗(yàn)傳到用戶(hù)手上，該設(shè)備設(shè)計(jì)了兩個(gè)稱(chēng)為音圈致動(dòng)器的小型電動(dòng)機(jī)，它的底部設(shè)計(jì)了一個(gè)可以前后擺動(dòng)的手臂，當(dāng)用戶(hù)在手中揮動(dòng)物品時(shí)，它會(huì)給用戶(hù)一種慣性的感覺(jué)。

“我們還需要考慮如何讓用戶(hù)感知到重量，”作為該項(xiàng)目的研究人員之一，斯坦福大學(xué)形狀實(shí)驗(yàn)室（Shape Lab）的一名博士研究生 Inrak Choi 在 2017 年關(guān)于 Grabity 項(xiàng)目的演講中說(shuō)到，“基本上，這是人體多個(gè)感覺(jué)系統(tǒng)的結(jié)合?！?/p>

根據(jù) 2017 年有關(guān) Grabity 項(xiàng)目的白皮書(shū)，該項(xiàng)目的部分資金來(lái)自谷歌教職工研究獎(jiǎng)。崔博士并沒(méi)有對(duì)此多做評(píng)論。

正當(dāng) Facebook 和其他公司為了 VR 產(chǎn)品的研發(fā)投資建立了許多擁有非常強(qiáng)大計(jì)算能力的平臺(tái)時(shí)，谷歌主要的重心還是放在了手機(jī)市場(chǎng)。不過(guò)，谷歌也一直在研發(fā) VR 產(chǎn)品技術(shù)，只是過(guò)程很艱難。這幾年，F(xiàn)acebook 的無(wú)線(xiàn)頭戴式設(shè)備 Oculus Quest 取得了一定的成功，該公司 5 月份宣布，消費(fèi)者在 Quest 內(nèi)容上的花費(fèi)超過(guò)了 1 億美元。

谷歌于 2014 年借助 Cardboard 首次涉足 VR 領(lǐng)域。Cardboard，顧名思義，使用一塊硬紙板撐托用戶(hù)的手機(jī)，進(jìn)而將其變成一款頭戴式 VR 機(jī)器。兩年后，該公司又推出了 Daydream，這是一個(gè)更完善的具有強(qiáng)大處理能力的概念版本，不過(guò)它還是使用手機(jī)作為操作核心。實(shí)際上，谷歌去年悄悄關(guān)閉了該平臺(tái)。

盡管進(jìn)展不順，谷歌還是在 VR 產(chǎn)品研發(fā)的路上，他們與 Grabity 的合作就表明，谷歌已經(jīng)考慮使用一些實(shí)驗(yàn)性硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的 VR 體驗(yàn)。

SkinMarks

圖 4. 谷歌與德國(guó)薩爾大學(xué)研究人員一起開(kāi)發(fā)的智能紋身原型

這種原型技術(shù)的運(yùn)作方式如下：將集成有多種傳感器的紋身模塊貼到用戶(hù)身體的一部分皮膚上，例如人的指關(guān)節(jié)或手指?jìng)?cè)面。這些傳感器可以像觸摸面板一樣通過(guò)傳統(tǒng)的觸摸或滑動(dòng)手勢(shì)來(lái)觸發(fā)，它和我們現(xiàn)在手機(jī)上使用的幾乎一樣。不一樣的地方是，還有一些特定手勢(shì)更適合在用戶(hù)皮膚表面進(jìn)行操作。另外，用戶(hù)可以通過(guò)擠壓紋身周?chē)鷧^(qū)域的皮膚，或者彎曲手指或四肢來(lái)激活這些傳感器。

研究人員在 2017 年的白皮書(shū)中寫(xiě)道，使用皮膚作為界面的好處是可以利用人類(lèi)生來(lái)就具有的精細(xì)運(yùn)動(dòng)技能。實(shí)際上，彎曲和擠壓身體皮膚等是人類(lèi)的本能，所以該技術(shù)借助本能方式的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)激活和反饋動(dòng)作就顯得非常自然了，畢竟用戶(hù)不用特意去看也能完成與自己的皮膚和四肢的互動(dòng)。

研究人員通過(guò)將導(dǎo)電墨水絲網(wǎng)印刷到紋身紙上來(lái)制作紋身。接著，他們將該紙張熱固化，以便可以將其再轉(zhuǎn)移到用戶(hù)皮膚上。實(shí)驗(yàn)期間，研究人員用到了包括卡通圖畫(huà)或發(fā)光顯示器等在內(nèi)的紋身原型。該實(shí)驗(yàn)由德國(guó)薩爾大學(xué)（Saarland University）的研究人員領(lǐng)導(dǎo)，該工作部分獲得了谷歌大學(xué)研究獎(jiǎng)的資助。

研究人員寫(xiě)道：“通過(guò)大大減少紋身厚度進(jìn)而增加材料的可拉伸性，SkinMark 可以做得非常薄且具有柔韌性，它可以做成不規(guī)則的幾何形狀，例如彎曲線(xiàn)型或者突出的骨頭形?！?/p>

圖 5. 應(yīng)用于不平坦的表面（例如人的指關(guān)節(jié)脊上）的紋身

谷歌并不是唯一在 Moon-shot 項(xiàng)目中進(jìn)行皮膚實(shí)驗(yàn)的科技巨頭。2017 年，F(xiàn)acebook 就推出過(guò)一個(gè)項(xiàng)目，該項(xiàng)目可以讓人們通過(guò)皮膚上的振動(dòng)來(lái)“聽(tīng)到”單詞。這個(gè)概念類(lèi)似于盲文，盲文中的小凸起代表字母和其他語(yǔ)言元素。但是，這款設(shè)備上，用戶(hù)不必將手放在那些凸起上，他們只需要將它會(huì)戴在手腕上，從從袖子上感受前臂不同模式的頻率。

該項(xiàng)目是 Facebook 實(shí)驗(yàn)硬件實(shí)驗(yàn)室 8 號(hào)樓的重要項(xiàng)目之一，不過(guò)雖然花了很多心思，最后這個(gè)實(shí)驗(yàn)室還會(huì)在一年后關(guān)閉了。

智能袖套 SmartSleeve 和 StrechEBand

圖 6. 智能袖套是一個(gè)科技含量十足的智能織物項(xiàng)目

SmartSleeve 的原型看起來(lái)像籃球運(yùn)動(dòng)員常常穿的射手護(hù)臂。這里面用到壓力傳感器，它通過(guò)編織的方式集成在織物材料中。這種袖子可以讀取 22 種不同類(lèi)型的手勢(shì)，包括扭曲，拉伸和折疊織物。另外，它還可以解讀用戶(hù)何時(shí)彎曲手臂或?qū)⒖椢锿葡蛑獠俊?/p>

在演示視頻中，研究人員給了一個(gè)通過(guò)該智能袖套控制視頻播放的示例。研究人員通過(guò)簡(jiǎn)單彎曲手臂就可以開(kāi)始或者暫停視頻，而上下滑動(dòng)手指可以讓視頻后退或者快進(jìn)，最后研究人員還可以通過(guò)扭曲這種智能織物，讓視頻的音量相應(yīng)調(diào)高或調(diào)低。

這個(gè)項(xiàng)目的目標(biāo)似乎和谷歌的 Jacquard 項(xiàng)目很像，Jacquard 項(xiàng)目的目標(biāo)也是希望制造智能服裝和配飾。Jacquard 于 2015 年宣布開(kāi)發(fā)出許多產(chǎn)品，這些產(chǎn)品都具有互聯(lián)網(wǎng)連接功能，包括與 Levi's 合作制造的牛仔夾克。這種夾克允許用戶(hù)通過(guò)滑動(dòng)袖口來(lái)控制音樂(lè)或獲取最新的交通信息。去年，他們還與伊夫·圣羅蘭（Yves Saint Laurent）共同推出了一款帶有觸摸和點(diǎn)擊功能表帶的豪華背包。最近，谷歌還和阿迪達(dá)斯以及電子藝術(shù)公司（Electronic Arts）合作開(kāi)發(fā)了一款智能鞋底。

另一個(gè)項(xiàng)目名為 StretchEBand，這個(gè)項(xiàng)目的基本方案也同樣是將傳感器編織到織物中，例如表帶，手機(jī)殼或汽車(chē)內(nèi)飾等。在演示視頻顯示的一個(gè)示例中，用戶(hù)拉動(dòng)汽車(chē)座椅手柄的帶子就可以調(diào)節(jié)座椅。

上述 SmartSleeve 項(xiàng)目是由上奧地利應(yīng)用科學(xué)大學(xué)和薩爾大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)的，而 StretchEBand 是谷歌與奧地利某大學(xué)的研究人員共同開(kāi)發(fā)的。

混合型手表用戶(hù)界面

圖 7. 谷歌互動(dòng)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的一款帶有數(shù)字屏幕和模擬指針的手表

另一個(gè)交互實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的項(xiàng)目將模擬世界和智能手表結(jié)合在了一起。該項(xiàng)目在實(shí)驗(yàn)室中稱(chēng)為“混合型手表用戶(hù)界面”，它使用傳統(tǒng)手表上使用的老式時(shí)針和分針部件，并將它們重新用作光標(biāo)來(lái)指向不同的命令。

該手表指針的背后是一個(gè)基于電子墨水的數(shù)字屏幕，用戶(hù)的體驗(yàn)像是看閱讀板。用戶(hù)可以按下設(shè)備側(cè)面的按鈕（傳統(tǒng)機(jī)械手表用來(lái)設(shè)置時(shí)間的按鈕）來(lái)移動(dòng)電磁指針。

Olwal 撰寫(xiě)的項(xiàng)目白皮書(shū)說(shuō)：“這些組件共同提供了一套超越其自身功能的獨(dú)特的交互技術(shù)和用戶(hù)界面?！?/p>

該界面的一種用途是回答一段文字。在演示視頻中，佩戴者收到一條消息，說(shuō)：“嘿！給我發(fā)送你這款原型設(shè)備的照片！”這時(shí)，文本下方會(huì)顯示三個(gè)選項(xiàng)：存檔，回復(fù)或刪除。這時(shí)，用戶(hù)可以通過(guò)手表側(cè)面的按鈕來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)指針到其中一個(gè)選項(xiàng)。

這個(gè)想法以前已經(jīng)有公司嘗試過(guò)。兩年前，LG 就推出過(guò) Watch W7，這是一種在 Wear OS 上運(yùn)行的設(shè)備，其物理時(shí)針位于數(shù)字屏幕上，這款手表當(dāng)時(shí)并沒(méi)有受到不多歡迎。

LG 這款乏善可陳的發(fā)行版智能手表可能對(duì)谷歌同類(lèi)型產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)具有很多借鑒意義。目前尚不清楚這家公司是否會(huì)嘗試將互動(dòng)實(shí)驗(yàn)室中的某些產(chǎn)品商業(yè)化。不過(guò)無(wú)論是哪個(gè)想法，谷歌都需要讓商業(yè)化的產(chǎn)品具有足夠的吸引力才能在擁擠的市場(chǎng)中脫穎而出。

最后，盡管這些新奇的項(xiàng)目多少都存在一些缺陷，但和 Google Glass 一樣，它還是做對(duì)了一件事情：那就是引起所有人的注意。