“AR是面向人的物聯(lián)網(wǎng)。” 美國工業(yè)軟件公司PTC的CEO Jim Heppelmann在今年6月的2019年用戶大會(huì)上說。PTC是一家以三維仿真建模及產(chǎn)品全生命周期軟件起家的工業(yè)軟件公司,Heppelmann在大會(huì)主旨發(fā)言中用了大量時(shí)間來談?wù)揂R(增強(qiáng)現(xiàn)實(shí))技術(shù)的應(yīng)用。
PTC的主要的競爭對手是西門子和達(dá)索系統(tǒng),這三家公司是制造業(yè)最負(fù)盛名的三大工業(yè)軟件公司。三家公司中,PTC的營收體量最小,但轉(zhuǎn)型最為激進(jìn)。
PTC上一次關(guān)鍵投資是在2014年收購物聯(lián)網(wǎng)公司Thingworx和2015年收購軟件公司Kepware,布局工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)。2015年, Jim Heppelmann主導(dǎo)的另一個(gè)關(guān)鍵收購是從高通手里買下了開發(fā)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的軟件公司Vuforia。
收購Vuforia將近四年之后,AR首次成為了PTC用戶大會(huì)的核心議題之一,無論是在CEO的主旨演講里,還是在用戶大會(huì)現(xiàn)場的應(yīng)用展示中,AR都有著極強(qiáng)的存在感。這不禁讓人好奇, AR會(huì)成為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)之后的下一個(gè)大趨勢嗎?
不僅業(yè)內(nèi)前沿的技術(shù)公司在關(guān)注,知名大廠也在布局。今年2月的巴塞羅那MWC(全球移動(dòng)通訊大會(huì))展期間,微軟發(fā)布了其混合現(xiàn)實(shí)(MR,Mixed Reality)眼鏡Hololens的第二代產(chǎn)品。微軟將其定義為混合現(xiàn)實(shí)眼鏡,試圖強(qiáng)調(diào)虛擬和現(xiàn)實(shí)世界的混合,其實(shí)與業(yè)界慣常所稱的AR技術(shù)并無本質(zhì)區(qū)別。
在微軟的戰(zhàn)略里,混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)已經(jīng)是公司未來投資的主要技術(shù)方向之一,微軟CEO薩提亞·納德拉所著的《刷新》一書中,他將混合現(xiàn)實(shí)和量子計(jì)算、人工智能一起,視作微軟重點(diǎn)進(jìn)行投資的三種影響未來的關(guān)鍵技術(shù)。在薩提亞看來,未來或許會(huì)出現(xiàn)如當(dāng)前從小就熟悉互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的“數(shù)字原住民”一樣,有“混合現(xiàn)實(shí)原住民”,在那一代年輕人中,電腦使用體驗(yàn)理所當(dāng)然地應(yīng)該把現(xiàn)實(shí)和虛擬融為一體。
相比虛擬現(xiàn)實(shí)(VR),增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)的區(qū)別在于可以同時(shí)與虛擬的全息圖像、3D模型和現(xiàn)實(shí)世界接觸,而虛擬現(xiàn)實(shí)則完全沉浸在數(shù)字化世界中,與現(xiàn)實(shí)世界隔絕,VR沉浸式的特點(diǎn),讓它的應(yīng)用更側(cè)重在游戲、影視的沉浸式娛樂消費(fèi)體驗(yàn)中。
AR同樣具備娛樂應(yīng)用的前景,任天堂2016年發(fā)布的風(fēng)靡一時(shí)的游戲Pokemon Go已經(jīng)證明了這一點(diǎn)。不過,能夠同時(shí)與虛擬和現(xiàn)實(shí)進(jìn)行交互、協(xié)作的特點(diǎn),決定了AR技術(shù)在當(dāng)前具備遠(yuǎn)超娛樂的更廣闊應(yīng)用前景。
據(jù)薩提亞的《刷新》中的講述,在微軟內(nèi)部,Hololens項(xiàng)目的發(fā)起者Alex Kipman,此前曾開發(fā)Xbox游戲機(jī)的配件Kinect,它具備動(dòng)作感應(yīng)技術(shù),能夠捕捉人的動(dòng)作為電腦輸入數(shù)據(jù)。此后開發(fā)他的團(tuán)隊(duì)開發(fā)了Hololens的原型產(chǎn)品,薩提亞表示,雖然Hololens在視頻游戲領(lǐng)域的應(yīng)用前景非常明顯,但很快就看到了它在課堂、醫(yī)院和太空探索方面的潛力。
在市場策略上,微軟明確將其Hololens產(chǎn)品定義為面向企業(yè)(To B)的產(chǎn)品,而非面向普通消費(fèi)者(To C)。其今年2月推出的最新2代產(chǎn)品售價(jià)也高達(dá)3500美元,并非普通消費(fèi)者手中的玩物,而是一個(gè)生產(chǎn)工具。
AR的現(xiàn)實(shí)價(jià)值
任何技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用,只有能夠?qū)崿F(xiàn)“降本增效”的目的,才可能有市場。對于AR而言,當(dāng)前起步的一些應(yīng)用,已經(jīng)展現(xiàn)出“降本增效”的潛力。
簡單來看,AR技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域主要有以下幾個(gè)典型場景:遠(yuǎn)程協(xié)助,員工培訓(xùn)、作業(yè)指導(dǎo),產(chǎn)品展示。這些場景中,AR技術(shù)的應(yīng)用,都有著減少人工成本、提高工作效率的潛力。
遠(yuǎn)程協(xié)助是AR技術(shù)非常典型的應(yīng)用場景,也是工業(yè)領(lǐng)域?qū)嶋H的需求。通過AR技術(shù),在設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí),遠(yuǎn)程的維修工程師可以通過AR眼鏡或者手機(jī)、平板上的攝像頭看到設(shè)備的故障情況,并通過AR眼鏡或者平板的顯示器對設(shè)備附近的工人進(jìn)行作業(yè)指導(dǎo),從而減少了工程師出差前往設(shè)備的人力成本,也減少了機(jī)器的維修時(shí)間。
員工培訓(xùn)是另一類AR在工業(yè)領(lǐng)域較為常見的應(yīng)用。相比以往紙質(zhì)培訓(xùn)手冊或者電子的培訓(xùn)手冊,引入AR技術(shù)之后,借助于眼鏡或者手機(jī)、平板上顯示的操作流程,借助虛擬的模型與實(shí)際設(shè)備相結(jié)合的特點(diǎn),可以讓新入手的員工更直觀、快速的熟悉設(shè)備的操作流程。
用AR來進(jìn)行培訓(xùn)的價(jià)值在于,一名熟練工人的培訓(xùn)費(fèi)時(shí)費(fèi)力,并且隨著新自動(dòng)化技術(shù)的出現(xiàn),工人不一定能操作新設(shè)備。在海外,隨著嬰兒潮一代的退休,年輕的工人越來越少,熟練的工人越來越成為稀缺資源。而AR技術(shù)的引用,通過更加直觀的培訓(xùn)方式,可以縮短培訓(xùn)周期,讓新人更快上手,減少了人力成本。
作業(yè)指導(dǎo)的應(yīng)用,則更側(cè)重在日常操作過程中對工人的指導(dǎo)。利用AR技術(shù),工人可以直觀看到設(shè)備的每一步操作應(yīng)該如何進(jìn)行,譬如一個(gè)零部件的裝配過程中,每一步應(yīng)該拿起什么工具、幾號螺釘,通過AR的應(yīng)用,可以在顯示屏上直觀給出所需設(shè)備的模型、尺寸,或者需要檢修的關(guān)鍵位置,它要實(shí)現(xiàn)的目的,是減少操作過程中的錯(cuò)誤,進(jìn)而提高良品率。
或許對于一個(gè)熟練工人來說,這一點(diǎn)應(yīng)用價(jià)值并不大,但在實(shí)際產(chǎn)線里,它也仍然有意義。
深圳增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)公司0GlassAR是一家國內(nèi)側(cè)重于AR在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的創(chuàng)業(yè)公司,公司CEO蘇波對《財(cái)經(jīng)》記者介紹,在與華為PCB(印刷電路板)工廠的合作中,AR被用來進(jìn)行檢修,其PCB板品在經(jīng)過機(jī)器檢測之后,還有大約5%需要進(jìn)行人工復(fù)檢。譬如機(jī)檢發(fā)現(xiàn)一個(gè)元器件可能存在虛焊問題,工人以往需要借助工位上的顯示屏顯示的疑似故障點(diǎn)來進(jìn)行復(fù)檢,但PCB板上元器件眾多,且每天產(chǎn)品批次不盡相同,快速找到需要復(fù)檢的元器件就會(huì)浪費(fèi)時(shí)間,找到之后再按照規(guī)程逐步檢測。
引入AR技術(shù)之后,基于預(yù)選訓(xùn)練好的數(shù)據(jù)和設(shè)備模型,可以在眼鏡中快速定位需要檢測的元器件,給工人畫框標(biāo)注出來,并逐步在眼鏡中提示這種元器件正確的檢測步驟和需要檢測的要點(diǎn)。它一方面可以快速定位疑似元器件來提高檢測的效率,另一方面通過作業(yè)指導(dǎo),降低漏檢、錯(cuò)檢的可能性。
產(chǎn)品展示的應(yīng)用,則主要用在銷售環(huán)節(jié),通過AR技術(shù)來向消費(fèi)者虛擬展示產(chǎn)品的特征。在《刷新》一書中,薩提亞介紹了勞氏公司(Lowe’s)的家裝店利用Hololens,能夠讓顧客站在自己的廚房和浴室里,把新的櫥柜、電器和配件的全息圖疊加上去,讓他們準(zhǔn)確看到改造后的樣子。
PTC執(zhí)行副總裁Matt Cohen曾在接受《財(cái)經(jīng)》專訪時(shí)舉例介紹了AR在銷售、營銷領(lǐng)域的應(yīng)用,譬如在向拖拉機(jī)客戶介紹新產(chǎn)品時(shí),真實(shí)的拖拉機(jī)不便于運(yùn)輸,但通過AR技術(shù)可以向客戶展示它的所有功能,采用不同輪胎、發(fā)動(dòng)機(jī)的效果,客戶可以直觀看到這一切,而不是一本紙質(zhì)的小冊子。
不過Matt Cohen也強(qiáng)調(diào),在銷售領(lǐng)域的應(yīng)用雖然很酷,但更關(guān)鍵的應(yīng)用還是在制造業(yè)的現(xiàn)場指導(dǎo)方面。
AR+物聯(lián)網(wǎng)
除開這些典型的應(yīng)用場景,AR技術(shù)也正在與其他技術(shù)產(chǎn)生融合,讓它的應(yīng)用前景看上去更加廣闊。
正在發(fā)生的趨勢就是與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融合。
常見的AR應(yīng)用,可以在視線中現(xiàn)實(shí)的物體上疊加虛擬、全息的數(shù)字模型,因此,3D建模技術(shù)與AR往往密不可分,通過AR設(shè)備,人們可以真正看到業(yè)界常說的“數(shù)字孿生”中的虛擬模型、虛擬世界。而如果在這些虛擬模型中,連入了通過物聯(lián)網(wǎng)搜集而來的設(shè)備實(shí)際運(yùn)行的數(shù)據(jù),那么工廠的工人、管理人員就不需要經(jīng)由后臺或者看板的數(shù)據(jù)來分析設(shè)備的運(yùn)行情況,而是更加一目了然的“看”到和處理。
PTC AR部門總經(jīng)理Hillary Ashton在接受《財(cái)經(jīng)》記者采訪時(shí)表示,當(dāng)前AR應(yīng)用的第一大驅(qū)動(dòng)力是減少機(jī)器的宕機(jī)時(shí)間。
在PTC、微軟與工業(yè)設(shè)備公司Howden的合作中,Howden在世界100多個(gè)國家有各類工業(yè)設(shè)備在運(yùn)行,條件、環(huán)境各異。為了提高機(jī)器的運(yùn)營效率,減少宕機(jī)事件,Howden的在設(shè)備已經(jīng)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)的基礎(chǔ)上,引入AR技術(shù),將產(chǎn)品已有的3D模型和設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)導(dǎo)入到AR設(shè)備中,讓客戶更夠直觀看到設(shè)備的運(yùn)行裝備,快速識別出故障設(shè)備,進(jìn)行針對性的維護(hù)。
不僅是更直觀地處理設(shè)備,AR技術(shù)也能夠幫助人成為數(shù)據(jù)的來源。0Glass AR公司CEO蘇波對《財(cái)經(jīng)》記者分析,以往工業(yè)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)都是圍繞“物”展開的,各種自動(dòng)化設(shè)備、傳感器都是搜集的機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù),但人才是生產(chǎn)的組織者、管理者和領(lǐng)導(dǎo)者,需要建立其以人為中心的大數(shù)據(jù),而AR設(shè)備可以直觀的搜集人在生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)。譬如操作過程中是否符合操作規(guī)范,是否有可以提高效率的操作流程,這些判斷的基礎(chǔ),都離不開對人的數(shù)據(jù)的搜集。
還有多久才能To C
先在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用,再拓展到消費(fèi)娛樂,是AR技術(shù)應(yīng)用正在展現(xiàn)出的拓展路徑。
上海徠尼科技是另一家AR領(lǐng)域的創(chuàng)業(yè)公司,其創(chuàng)始人之一李樹欣,此前曾在小米生態(tài)鏈公司中負(fù)責(zé)打造VR產(chǎn)品,但他最終選擇進(jìn)入了AR領(lǐng)域。
李樹欣對《財(cái)經(jīng)》記者分析,VR產(chǎn)品的特點(diǎn)是個(gè)人設(shè)備,戴上之后就與外界隔離,不適合進(jìn)行協(xié)作,是娛樂產(chǎn)品,需要大生態(tài)支持。但是,在沒有基礎(chǔ)設(shè)施條件不具備的情況下,創(chuàng)業(yè)公司很難發(fā)展起來,猶如在沒有智能機(jī)的情況下去做手機(jī)游戲。
而對于AR,主要是針對垂直領(lǐng)域的具體場景,開發(fā)相應(yīng)的行業(yè)應(yīng)用,相對而言不需要大的生態(tài)系統(tǒng)。李樹欣預(yù)計(jì),今年年底到明年,一些行業(yè)能夠出現(xiàn)一批真正的應(yīng)用,但在消費(fèi)領(lǐng)域還早。
李樹欣所提及的基礎(chǔ)設(shè)施條件中,5G技術(shù)是多位受訪者都提到的重要變量。
蘇波對《財(cái)經(jīng)》記者表示,他此前判斷AR技術(shù)要在企業(yè)級市場爆發(fā),至少要在2020年后,其依據(jù)是AR對數(shù)據(jù)運(yùn)算的要求很高,如果沒有高帶寬、低延時(shí)的網(wǎng)絡(luò),如果沒有5G技術(shù),很難發(fā)展起來。而從2020年起,5G開始鋪開,會(huì)給AR技術(shù)的應(yīng)用創(chuàng)造基礎(chǔ)設(shè)施。
高德納(Gartner)在今年4月表示,5G技術(shù)的應(yīng)用將加速AR/VR技術(shù)。其2018年底的一份關(guān)于5G的調(diào)研顯示,AR/VR的5G應(yīng)用,是被調(diào)研者認(rèn)為最能夠驅(qū)動(dòng)新增營收的領(lǐng)域。
回顧技術(shù)進(jìn)步的歷史,通信技術(shù)的進(jìn)步為各類新技術(shù)的應(yīng)用創(chuàng)造了條件。2G時(shí)代,功能機(jī)開始登上舞臺,3G時(shí)代,智能手機(jī)應(yīng)用走向普及,4G時(shí)代,各種移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)取代PC成為互聯(lián)網(wǎng)的主流。那么即將到來的5G時(shí)代,至少為AR技術(shù)的應(yīng)用創(chuàng)造了基礎(chǔ)條件。
另一個(gè)觀察的維度在于,AR目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用,開始展示出了全新的人與虛擬世界、現(xiàn)實(shí)世界的交互方式。在歷史上,鼠標(biāo)和計(jì)算機(jī)圖形界面的出現(xiàn),促進(jìn)了PC走入千家萬戶;智能手機(jī)時(shí)代,人們習(xí)慣了觸摸屏的操作。PTC的CEO Jim Heppelmann在談及AR時(shí),強(qiáng)調(diào)人的眼睛是非常高效的吸收信息的入口,那么未來,AR技術(shù)是否會(huì)帶來更高效、邊界的交互方式,在當(dāng)前的產(chǎn)品、應(yīng)用中可以看到一些雛形,但仍需時(shí)間來檢驗(yàn)。
蘇波對《財(cái)經(jīng)》記者預(yù)測,AR從目前側(cè)重在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用到真正走向消費(fèi)者,至少也要在2025年以后。據(jù)他分析,除開前面提到的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施外,還有以下幾個(gè)困難要克服,AR才能真正走向普通消費(fèi)者。
第一是硬件要進(jìn)一步輕量化,AR眼鏡要能佩戴舒適,這主要取決于計(jì)算模組和顯示模組技術(shù)的進(jìn)步。其中,計(jì)算模組借助5G和云技術(shù),可以將算力交給云端。而顯示模組技術(shù)當(dāng)前正處在第三代的光波導(dǎo)技術(shù),還不夠成熟,成本、重量都還有進(jìn)步空間,未來第四代光場技術(shù)也在研發(fā),顯示模組技術(shù)的成熟還需三到五年時(shí)間。
第二是交互技術(shù)。每一代的計(jì)算平臺都有獨(dú)立的交互技術(shù),而目前AR的交互技術(shù)還不夠成熟,AR如果要走向消費(fèi)級,需要發(fā)展出適合它的交互技術(shù),當(dāng)前的手勢、語音、眼動(dòng)或許都不夠高效、隱私,需要關(guān)注腦電波交互與生物芯片技術(shù)的進(jìn)展。
第三是操作系統(tǒng)。每一代計(jì)算平臺都有獨(dú)立的操作系統(tǒng),功能機(jī)沒有繼承PC的操作系統(tǒng),智能手機(jī)也沒有繼承功能機(jī)的操作系統(tǒng),未來AR、VR一定需要獨(dú)立的操作系統(tǒng)。而交互技術(shù)的革命與操作系統(tǒng)技術(shù)可能會(huì)互相促進(jìn)。
李樹欣也對《財(cái)經(jīng)》記者表示,AR技術(shù)要進(jìn)入消費(fèi)級,一定會(huì)需要獨(dú)立的操作系統(tǒng),否則開發(fā)應(yīng)用的效率會(huì)很低。
在蘇波看來,2020年將是工業(yè)級AR的元年,它就如同個(gè)人電腦在70年代末、80年代初的階段,或者手機(jī)的功能機(jī)階段。而到2025年,消費(fèi)級AR才可能開始起步,就如同蘋果在2007年剛剛發(fā)布第一代iPhone的階段。
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