本文作者：Bosch Sensortec GmbH光學(xué)微系統(tǒng)營銷總監(jiān) Frank Fischer

物聯(lián)網(wǎng)（IoT）正在對各種工業(yè)進(jìn)行轉(zhuǎn)型，并實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的商業(yè)應(yīng)用，但這對消費(fèi)者群體有何影響？

想象一下這樣的世界：更少的電燈開關(guān)、按鈕或液晶顯示器；整個世界基于幾十個傳感器和復(fù)雜控制系統(tǒng)；智能恒溫器或服務(wù)機(jī)器人不斷聆聽和響應(yīng)我們的需求，為我們提供直觀、可靠、無處不在的服務(wù)。這就是未來——物聯(lián)網(wǎng)的世界。

這些設(shè)備能夠幫助我們掌控周圍環(huán)境，應(yīng)對日益復(fù)雜的現(xiàn)代生活方式。這是一個真正的反直覺概念，即通過更加復(fù)雜的技術(shù)來簡化生活。在這種情況下，物聯(lián)網(wǎng)用戶界面（UI）在確定用戶輸入的類型和數(shù)量，以及從技術(shù)設(shè)備獲得的反饋的類型、范圍和形式方面發(fā)揮越來越重要的作用。

然而，我們本質(zhì)上是通過一個或多個屏幕觀看世界。例如，幾乎每個人都擁有一個甚至幾個智能手機(jī)。當(dāng)然，在許多情況下，智能手機(jī)提供了非常強(qiáng)大的用戶界面，用于訪問物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的一小部分活動進(jìn)程。然而，我們預(yù)計在許多情況下，用戶界面將會在我們周圍的真實(shí)和有形世界中“隱身”，在被需要的時候就會出現(xiàn)，并在不需要時保持隱藏狀態(tài)。

如果我們的設(shè)備可以將虛擬交互對象直接從數(shù)字空間投射到現(xiàn)實(shí)世界，這將是一個多么令人振奮的創(chuàng)新！它將通過“混合現(xiàn)實(shí)”（Mixed Reality）與“物聯(lián)網(wǎng)”域大大擴(kuò)展我們的交互范圍！

世界上傳感器、設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用比比皆是，但我們堅(jiān)信，我們與技術(shù)交互的方式正在經(jīng)歷一場沉默的革命。在即將到來的十年中，我們預(yù)見到交互式激光投影將從根本上改變我們現(xiàn)在的用戶界面概念，以及我們與世界展開技術(shù)交互的方式。令人興奮的是，交互式投影現(xiàn)在已經(jīng)不僅僅出現(xiàn)在電影屏幕中，Bosch Sensortec的BML050微型掃描儀已經(jīng)使之成為現(xiàn)實(shí)。

圖1：Bosch Sensortec的BML050微型掃描儀可實(shí)現(xiàn)交互式投影。（來源：Bosch Sensortec）

使用戶界面更簡單、更靈活，充滿更多樂趣！

比如，像咖啡機(jī)這樣的標(biāo)準(zhǔn)消費(fèi)電器。人們會認(rèn)為，一臺精心打造的廚房電器很難再實(shí)現(xiàn)改進(jìn)了。然而，消費(fèi)者總是在尋求新的、時尚的、與眾不同的商品。如果虛擬用戶界面、菜單、圖片和信息可以將咖啡的沖煮過程提升到一個新的水平呢？電器擁有了激光投影虛擬用戶界面之后，外觀可以得到顯著的精簡，按鈕、旋鈕和液晶顯示屏逐漸讓位于這種新穎的、基于軟件的交互形式。消費(fèi)者喜歡體驗(yàn)柔和的色彩，以及簡潔、智能和直觀的功能，家電的功能不應(yīng)僅限于做意式濃縮咖啡或烤面包。家電必須令人印象深刻，必須讓消費(fèi)者贊不絕口。將可編程的虛擬用戶界面結(jié)合到我們的電器中將會使更為復(fù)雜的電器（如洗衣機(jī)和微波爐）更加簡便易用，用戶可以靈活地設(shè)置為特定任務(wù)而設(shè)計的專門程序，例如基于內(nèi)置食譜的定時烹飪程序。這開啟了一系列以用戶為中心的功能，并在早期使用者中大有市場。有遠(yuǎn)見的制造商非常清楚這一點(diǎn)，BML050微型掃描儀完美滿足了他們的需求。

控制復(fù)雜功能有時的確十分復(fù)雜。高端全自動咖啡機(jī)具有如此多的功能和特點(diǎn)，用戶手冊也許比在上海高峰時間的路況導(dǎo)航更加繁瑣：按鈕、彈出或下拉菜單、滑塊、撥盤、旋鈕、燈、蜂鳴器、收音機(jī)調(diào)諧器……我們所需要的難道不就是一杯咖啡嗎？

交互式投影能夠完全摒棄物理輸入/輸出元件，從根本上簡化咖啡機(jī)、烤面包機(jī)或洗碗機(jī)的操作。電器和設(shè)備更小巧直觀，產(chǎn)品設(shè)計擁有更多的可能性，對消費(fèi)者的吸引力亦獲得提升。投影產(chǎn)生的用戶界面可以動態(tài)適應(yīng)和響應(yīng)特定的用戶任務(wù)，僅顯示相關(guān)任務(wù)的信息。這意味著，復(fù)雜可變的內(nèi)容會以簡潔且易于理解的格式直觀呈現(xiàn)出來。咖啡機(jī)現(xiàn)在可以將大型、清晰的圖像投射到任何表面，如廚房臺面或桌子上。用戶只需點(diǎn)擊投影按鈕或菜單項(xiàng)來設(shè)置他們喜歡的咖啡樣式，例如，淡、普通、濃三種濃度；卡布奇諾、拿鐵、意式濃縮咖啡等種類；小杯、正常或大杯。這一切是如此簡單便捷。此外，系統(tǒng)的直觀輔助功能在用戶與技術(shù)的交互進(jìn)程中持續(xù)伴隨，使日常生活的任務(wù)更簡單、更輕松、更有趣。

圖2：簡單便捷：使用交互式用戶界面選擇您最喜愛的咖啡。（來源：Bosch Sensortec）

即使用戶界面在烹飪的時候被阻擋或被弄臟，仍然起作用。您精心擦亮的電器上再也沒有油膩的指紋，再沒有必要親自動手觸摸電器，您的電器將能夠保持干凈。此外，用戶可以在虛擬屏幕上觀看食譜視頻，或使用虛擬鍵盤與朋友聊天。

實(shí)踐中的交互式投影

為了現(xiàn)實(shí)所有這一切，Bosch Sensortec開發(fā)了BML050微型掃描儀，它擁有兩個MEMS反射鏡，當(dāng)被整合到一個完整的投影機(jī)參考設(shè)計中時，可將RGB彩色激光圖像投射到任何一種表面。

除了激光投影，BML050還具備必要的手勢感應(yīng)功能。通過測量照明對象的光學(xué)反饋，系統(tǒng)可以檢測到用戶與投影內(nèi)容之間的任何干擾。由于光學(xué)反饋直接由投射光決定，因此不需要投影儀和檢測之間的校準(zhǔn)。用戶只需開啟并按下一個虛擬按鈕！

物聯(lián)網(wǎng)的窗口

顯然，我們在這一領(lǐng)域的使命不僅僅是為了革新沖煮咖啡。事實(shí)是，基于交互式投影的混合現(xiàn)實(shí)將被用于各種設(shè)備，只有設(shè)計工程師想不到，沒有技術(shù)做不到。

此外，由數(shù)十個單獨(dú)液晶屏幕和按鈕組成的用戶界面環(huán)境較為復(fù)雜，確實(shí)為更廣泛的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用造成了障礙。消費(fèi)者根本無法應(yīng)付安裝在家中的更多屏幕和按鈕。交互式投影提供了一種創(chuàng)造按需界面的方式，提供更大、更清晰、更直觀的控制元件，這些元件在不需要時候會隱藏起來。預(yù)期的結(jié)果是，家里不再會堆積更多雜亂的屏幕和控制面板，我們采取“干凈墻壁”的方法，給您帶來一個擁有更少的光開關(guān)、按鈕或液晶顯示屏的互聯(lián)世界。

烹飪家電或服務(wù)機(jī)器人等設(shè)備的特點(diǎn)將在于簡潔的設(shè)計理念。產(chǎn)品可用性將大大提高，制造商可以不受物理界面的限制，任意為其產(chǎn)品添加更多增值功能。

對消費(fèi)者來說，與情景相關(guān)、菜單導(dǎo)向的用戶界面將帶來顯著的優(yōu)勢。用戶可以扔掉紙質(zhì)的用戶手冊，因?yàn)橹庇^的幫助將會始終通過用戶界面提供指導(dǎo)，必要的時候還包括視頻和圖像。視覺解釋使設(shè)備更方便使用，特別是對于不想閱讀使用手冊的用戶，或不知如何開始使用新服務(wù)機(jī)器人的老年人或兒童大有幫助。交互式投影將對目前正在滲透消費(fèi)電子市場的語音控制用戶界面進(jìn)行補(bǔ)充。

此外，投影圖像不僅僅限于用戶界面功能。它將用于播放視頻和投影圖形和文字，例如食譜和YouTube上的烹飪視頻。它還將可以訪問社交媒體或令用戶能夠與鄰居、家人和朋友進(jìn)行視頻通話。

圖3：老年人使用服務(wù)機(jī)器人：虛擬用戶界面提供更清晰和更直觀的控制元素。

可穿戴和更多可能性

家電領(lǐng)域的創(chuàng)新故事才剛剛開始。交互式投影還將在可穿戴設(shè)備和其他便攜式設(shè)備中找到許多細(xì)分市場。用戶希望獲得輕巧輕便的設(shè)備，同時也需要大屏幕來管理日益復(fù)雜的應(yīng)用程序，解決這個難題過程中，交互式投影將發(fā)揮關(guān)鍵作用。BML050微型掃描儀足夠緊湊，可安裝在便攜式智能設(shè)備中。

微型掃描儀最有可能在游戲中大量使用，將投影圖像融合到真實(shí)物體上。當(dāng)然，導(dǎo)航程序是一種很自然的搭配，“了如指掌”這個詞在此能夠獲得全新詮釋。

隨著這項(xiàng)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，超出我們今天想像的新應(yīng)用將會出現(xiàn)，并很快成為我們?nèi)粘Ｉ钪欣硭?dāng)然的一部分。也許在幾年后，市面上可能會推出框架中帶有一個小型交互式MEMS投影機(jī)的智能眼鏡。鏡片上的投影圖像可為佩戴者提供信息或增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)。

緊湊模塊

盡管上述概念仍然在計劃論證中，但是其中所使用的MEMS鏡像技術(shù)已超越這一步驟。BML050微型掃描儀體積小巧，功率高，適用于移動和電池供電的設(shè)備。通過先進(jìn)的斑點(diǎn)抑制，以及對MEMS鏡片和激光二極管的精確控制，此設(shè)備可提供絕佳的投影質(zhì)量。投影無需聚焦，生動的激光色彩超過人眼可察覺的自然色彩。

這款微型掃描儀是一款完全對準(zhǔn)，隨時可用的標(biāo)準(zhǔn)解決方案，其中包括所有MEMS鏡片和控制電路、激光和激光驅(qū)動器以及單個緊湊包裝中的電源管理。有關(guān)BML050工作原理的信息可在Bosch Sensortec YouTube頻道查看。

分銷商尚未獲得參考設(shè)計。一旦參考設(shè)計進(jìn)入渠道推廣階段，Bosch Sensortec網(wǎng)站將發(fā)布公告。

圖4：裝有BML050微型投影儀的即拆即用型投影機(jī)參考設(shè)計。（來源：Bosch Sensortec）

結(jié)語

使用Bosch Sensortec BML050微型投影儀，工程師將轉(zhuǎn)變我們在許多產(chǎn)品中創(chuàng)建全新用戶界面的方式。交互式投影將使消費(fèi)者的日常生活變得更加輕松、更激動人心，并為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用清除許多現(xiàn)有障礙。我們十分期待了解設(shè)計師將如何對其加以利用，我們已然可以預(yù)見一個令人興奮的創(chuàng)新時代！

MEMS傳感器——物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)

作為領(lǐng)先的物聯(lián)網(wǎng)（IoT）公司，博世為智能家居、智能城市、移動互聯(lián)和互聯(lián)工業(yè)提供創(chuàng)新解決方案。公司利用其在傳感器技術(shù)、軟件和服務(wù)方面的專長以及自己的物聯(lián)網(wǎng)云為客戶提供一站式互聯(lián)跨域解決方案。博世的戰(zhàn)略目標(biāo)在于為互聯(lián)生活創(chuàng)造解決方案。

智能MEMS傳感器技術(shù)可以讓我們家庭、城市、車輛和工作場所的物品可以感知和互聯(lián)。隨著物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，越來越多的設(shè)備將彼此互聯(lián)，這為MEMS傳感器技術(shù)帶來了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，在低成本、小尺寸、低功耗以及整體系統(tǒng)性能之外，MEMS傳感器必須滿足更多需求。

Bosch Sensortec提供廣泛的MEMS傳感器和執(zhí)行器解決方案組合，能夠很好地應(yīng)對這些挑戰(zhàn)并滿足物聯(lián)網(wǎng)市場的需求。

關(guān)于Bosch Sensortec

Bosch Sensortec GmbH是羅伯特·博世有限責(zé)任公司（Robert Bosch GmbH）的全資子公司，為智能手機(jī)、平板電腦、可穿戴設(shè)備及物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品開發(fā)并提供定制MEMS（微機(jī)電系統(tǒng)）傳感器與解決方案。產(chǎn)品組合包括3軸加速度計、陀螺儀和地磁傳感器、集成6軸和9軸傳感器、環(huán)境傳感器，以及全面的軟件組合。自2005年成立起，Bosch Sensortec已成為上述市場的MEMS技術(shù)領(lǐng)先企業(yè)。博世公司自1995年至今一直是MEMS傳感器領(lǐng)域的先鋒與全球市場的領(lǐng)導(dǎo)者，至今所銷售的MEMS傳感器數(shù)量已超過80億。全球每兩部智能手機(jī)中便有一部使用Bosch Sensortec的傳感器。