عینک هوشمند نوآوری جدید بعدی در حوزه تکنولوژی‌های هوشمند پوشیدنی است. آن‌ها این قابلیت را دارند که تکنولوژی موجود در گوشی‌های هوشمند ما را به طور مستقیم به چشم‌ها و گوش‌های ما بیاورند. در سال ۲۰۱۳، گوگل اولین عینک هوشمند را ارائه کرد. در نهایت Google Glass Explorer به یک شکست تجاری تبدیل شد، اما از آن زمان. شرکت‌های متعددی نسخه خود از عینک هوشمند را راه‌اندازی کرده‌اند و این زمینه، همواره در حال رشد و هیجان‌انگیزتر شدن است. با فنولوژی همراه باشید.
عینک هوشمند چیست؟
اصطلاح «عینک هوشمند» به دستگاه‌هایی اشاره دارد که یک تکنولوژی را به فرمی روی صفحه نمایش در می‌آورند. که می‌تواند بر روی لنزها نمایش داده شده یا روی آن منعکس شوند و یا می‌تواند یک جزء جداگانه باشد که اطلاعات را بدون ایجاد حواس‌پرتی در زمانی که به آن نیاز نیست، به کاربر ارائه می‌دهد.
عینک هوشمند، دقیقا مانند چیزی که در بعضی از فیلم‌های علمی‌تخیلی دیده‌اید عمل می‌کند. هدف دوربین‌های هوشمند این است که ارتباط بی‌سیم با دنیای بیرون را برای چشم‌ها ممکن سازند. ویژگی‌های فوق‌العاده‌ای مانند کنترل بدون لمس، کنترل صدا و انواع لنزها را داشته باشند. تصور کنید که بتوانید در هر جه که هستید، در یوتیوب فیلم ببینید و وبگردی کنید یا کتاب بخوانید، بدون اینکه اطرافیان‌تان متوجه شوند شما مشغول چه کاری هستید. این موضوع شاید در نگاه اول عجیب باشد، اما در هر حال، نمایی از آینده‌ی نزدیک است!
تفاوت بین واقعیت مجازی و واقعیت افزوده چیست؟
همانطور که عینکهای هوشمند با شتاب فزاینده‌ای به تصورات ما از آینده نزدیک‌تر می‌شوند، تیم‌های بازاریابی برای فروش محصولات خود از کلمات جدیدی مانند MR ،VR ،AR و XR استفاده می‌کنند. در ابتدا کمی در مورد این موارد توضیح می‌دهیم.
واقعیت افزوده (AR): واقعیت افزوده، تعاملی میان دنیای واقعی و صفحه نمایش دستگاه کاربر را ایجاد می‌کند که در عینک هوشمند، این تصویر بر روی چشم کاربر نمایش داده خواهد شد. در واقع تصویری از دنیای واقعی که در دوربین می‌بینید، می‌تواند روی مانیتور به اشیایی مجازی آراسته شود! بازی Pokemon Go یا Harry Potter Wizards Unite را تصور کنید؛ با این تفاوت که این بازی تنها توسط خود شما و پوکمون‌های محیط اطراف‌تان دیده می‌شود. یک نمونه دیگر واقعیت افزوده هم، اسنپ چت و پروژه‌ی واقعیت افزوده آن‌ها یعنی LensStudio است.
واقعیت مجازی (VR): معمولا واقعیت مجازی دنیای بیرون را حذف می‌کند و شما را به یک دنیای مجازی می‌برد که در آن می‌توانید با اشیا و محیط‌های آن جهان تعامل داشته باشید. دستگاه‌های مختلفی که با استفاده از VR کار می‌کنند، دستگاه‌هایی مانند HTC Vive، گوگل کاردبرد و آکیولس ریفت (َOculus Rift) هستند.
واقعیت ترکیبی (MR): به احتمال زیاد آینده واقعیت مجازی و واقعیت افزوده چنین خواهد بود. هر دوی این تکنولوژی‌ها با هم ترکیب شوند و به شما اجازه می‌دهد تا اجزای دنیای واقعی اطراف‌تان را همراه با عناصر واقعیت افزوده در دنیای دیگر ببینید. مایکروسافت با پروژه‌ای به نام HoloLens در حال کار بر روی واقعیت ترکیبی است که به کاربران این امکان را می‌دهد تا یک هولوگرام مجازی را در یک موقعیت سه‌بعدی ثابت پیش روی خودشان ملاحظه کنند.
اجزای سازنده‌ی عینک هوشمند چیست؟
برای اینکه عینکهای هوشمند عملکرد مشابهی با گوشی‌های هوشمند و دیگر دستگاه‌ها داشته باشند، باید به راحتی کنترل شوند، چندین سنسور داشته باشند، و خروجی‌های بصری و صوتی تولید کنند. در اینجا به قسمت‌های کاربردی عینک هوشمند و نحوه کار آن‌ها اشاره می‌کنیم.
قابلیت صوتی
عینک هوشمند می‌تواند قابلیت برقراری تماس و یا دیدن ویدئو را داشته باشد. این عملکرد و بسیاری از عملکردهای مشابه، نیاز به خروجی صوتی دارند تا امکان پذیر باشند. به جای استفاده از بلندگوها، برخی از انواع عینک هوشمند صدا را از طریق هدایت استخوانی به حلزون گوش (استخوان گوش) منتقل می‌کنند نه از طریق هوا. این کار شامل ارسال ارتعاشات از قاب عینک به حلزون گوش از طریق جمجمه، و دور زدن پرده گوش است.
میکروفون
بیشتر عینکهای هوشمند دارای میکروفن کوچکی هستند که می‌تواند صدای شما و صداهای اطراف شما را ضبط کند. این امر برای عینک هوشمند که قابلیت کنترل صدا، عملکرد تماس، یا ضبط ویدئو با صدا را داشته باشد، ضروری است.
پردازنده
مانند هر کامپیوتر دیگری، عینک هوشمند نیز به یک واحد پردازش مرکزی (CPU) نیاز دارد. این پردازنده معمولا در یکی از بازوهای قاب‌ها نگه‌داشته می‌شود، بنابراین باید کوچک باشد. معمولا، CPU مشابه پردازنده گوشی هوشمند است.
واسط انسان – کامپیوتر (HCI)
این روشی است که فرد عینک هوشمند خود را کنترل می‌کند. رابط انسان-کامپیوتر باید بر روی عینک اعمال شود، به این معنی که کنترل‌های معمول مانند صفحه لمسی یا ماوس کامپیوتر برای برقراری ارتباط نامناسب هستند. در عوض، عینک هوشمند را می توان با یک یا چند ترکیب از موارد زیر کنترل کرد:
- دکمه‌ها
- تشخیص گفتار
- تشخیص ژست
- ردیابی چشم
- کنترل از راه دور (از طریق گوشی‌های هوشمند)
لنزها
مانند عینکهای معمولی، بسیاری از عینکهای هوشمند نیز می‌توانند با انواع مختلف لنزها تجهیز شوند. این لنزها می‌توانند لنزهای تجویزی (برای دید ضعیف چشم)، لنزهای فیلتر نور آبی برای استفاده کامپیوتری، یا لنزهای هوشمندی باشند که بسته به شرایط نور اطراف تاریک‌تر می‌شوند.
دوربین
بسیاری از عینکهای هوشمند به یک دوربین نیاز دارند. اولین عینک، یعنی Google Glass Explorer به این دلیل مورد حمله قرار گرفت که به طور مداوم فعالیت افراد اطراف خود را ثبت می‌کرد و یک مشکل قانونی و اخلاقی مهم برای هر عینک هوشمند ایجاد می‌کرد. دوربین برای فیلم برداری و تجزیه و تحلیل به وسیله عینک به کار می‌رود، به طوری که با آن، استفاده از واقعیت افزوده ممکن می‌شود. برخی از انواع عینک هوشمند جدیدتر، دوربین ندارند و تنها قابلیت‌های صوتی را دارا هستند.
چالش‌های ساخت نمایش‌گر عینک هوشمند
تا کنون چالش برانگیزترین بخش توسعه عینک هوشمند، نمایش بوده است. بیایید نگاهی به برخی از تکنولوژی‌های نمایش واقعیت افزوده در عینک هوشمند بیاندازیم. دو نوع نمایش اصلی برای عینک هوشمند وجود دارد. اولی صفحه نمایش آینه خمیده و دومی صفحه نمایش موج‌بر هستند. یک آینه منحنی با قرار دادن یک تصویر بر روی آن که نور را مستقیما به چشم بیننده بازتاب می‌کند، عمل می‌کند. مشکل رویکرد آینه خمیده این است که دستگاه باید برآمده باشد، و تصویر کم‌تر شارپ یا تیز است. از سوی دیگر، موج‌برها مجموعه‌ای از فناوری‌های جدیدتر هستند. این موارد عبارتند از:
موج‌بر متفرق‌کننده
موج بر هولوگرافیک
موج‌بر انعکاسی
صفحه نمایش شبکیه مجازی
موج‌بر، با نور پیش‌بینی‌شده خمشی در مقابل چشم شما کار می‌کند تا یک میدان بصری (از جمله اشیا واقعیت افزوده سه‌بعدی) را نمایش دهد. نور از طریق یک قطعه پلاستیکی یا شیشه‌ای نیمه شفاف، که برای بازتاب نور در امتداد ماده طراحی شده است، فرستاده می‌شود. سپس در امتداد موج‌بر، به قسمتی در جلوی چشم تابانده می‌شود و در نهایت یک تصویر را مستقیما بر روی چشم قرار می‌دهد.
یکی از مشکلات مربوط به موج‌برها، میدان دید محدودی است که آن‌ها فراهم می‌کنند. به عنوان مثال، موج‌بر هولولنز یک میدان دید ۳۰ تا ۵۰ درجه‌ای را فراهم می‌کند، در حالی که دید نرمال انسان در حدود ۲۲۰ درجه است. برخی ادعاهای مربوط به موج‌برهایی با میدان دید بالاتر از ۱۰۰ درجه وجود دارد، اما هیچ کدام از آن‌ها در حال حاضر از مرحله اثبات نظری عبور نکرده‌اند. مشکل اصلی این است که افزایش میدان دید به معنای افزایش اندازه موج‌بر و برآمدگی شیشه‌ها است.
چالش دیگر، وضوح تصاویر است. عینک هوشمند باید یک صفحه نمایش با وضوح بالا داشته باشد تا واقع گرایانه باشد و جزئیات را مشخص کند (مانند متن). چالش این است که بر خلاف یک صفحه نمایش که شما می‌توانید به طور مستقیم آن را ببینید، عینک هوشمند دارای یک سیستم نوری پیچیده است که می‌تواند تفکیک پذیری را کاهش دهد. علاوه بر مشکلات دیگری مانند دقت رنگ و اعوجاج دنیای واقعی، ایجاد یک صفحه نمایش با کیفیت فوق‌العاده، امری چالش برانگیز است.
عینک هوشمند می‌تواند چه کاری انجام دهد؟
چندین سال است که عینکهای هوشمند در اخبار حضور دارند. یکی از نقاط عطف مربوط به عینک هوشمند در سال ۲۰۱۲ است؛ زمانی بود که گوگل توسعه عینک گوگل را اعلام کرد و از مایکروسافت هولولنز نیز پرده‌برداری شد.
عینک هوشمند محصولی است که هنوز باید تکامل یابد و بیشتر توسعه داده شود. با توجه به پتانسیل این دستگاه‌های محاسباتی، هیچ شکی وجود ندارد که در آینده نزدیک آن‌ها در کاربردهای بیشتر و یا حتی به صورت روزانه مورد استفاده قرار خواهند گرفت. انواع عینک هوشمند مانند عینکهای معمولی، می‌توانند کارهای مختلفی را انجام دهند. عینک‌هایی وجود دارند که لنز را با توجه به محیط بیرون تغییر می‌دهند، برخی به ما امکان گرفتن عکس از آنچه می‌بینیم و می‌توانیم آن‌ها را در شبکه‌های اجتماعی منتشر کنیم می‌دهند و برخی دیگر را می‌توانیم به عنوان نسخه کوچکی از صفحه گوشی خود تعریف کنیم.
مانند دیگر دستگاه‌ها، همه مدل‌های عینک هوشمند از تکنولوژی‌های یکسانی استفاده نمی‌کنند. ما می‌توانیم مدل‌هایی با تعداد مختلفی از دوربین‌ها، سنسور GPS، ماژول های اتصال بی‌سیم برای انتقال داده‌ها، دکمه‌ها، میکروفون و غیره پیدا کنیم. کاربر می‌تواند بسته به مدل دستگاه با روش‌های مختلفی نظیر صدا، نشانه‌ها یا کشیدن انگشتان با سیستم ارتباط برقرار کند.
کابردهای عینک هوشمند چیست؟
عینک هوشمند آینده امیدوار کننده‌ای دارد و می‌تواند کاربردهای متعددی در حوزه‌های مختلف داشته باشد:
- این عینک‌ها به آرامی در صنعت ظاهر می‌شوند و به کارکنان کمک می‌کنند تا کارآمدتر باشند و هر روز کار خود را بهبود بخشند. به‌کارگیری عینک هوشمند در مجموعه‌های پیچیده در کارخانه‌ها، به اپراتور اجازه می‌دهد تا قدم به قدم بخش‌هایی را که باید برای انجام فرایند طی شوند و نحوه انجام آن‌ها را مشاهده کند. این امر منجر به پیشرفت‌های قابل‌توجهی در کیفیت، بازده و زمان چرخه تولید می‌شود.
- در حوره امنیت، به لطف گرفتن تصاویر از طریق عینک هوشمند، می‌توانیم آن‌ها را در هر لحظه با یک پایگاه داده مقایسه کنیم تا چیزی که نیاز داریم را پیدا کنیم. پلیس چین از این روش برای یافتن مظنونین و ردیابی آن‌ها استفاده می‌کند.
- یک کابرد بسیار خاص عینک هوشمند، اپلیکیشن ساخته‌شده توسط یک آتش‌نشان به نام پاتریک جکسون بود. که اجازه دیدن طرح‌های ساختمان‌ها در هر لحظه و یا پیدا کردن یک شیر آتش‌نشانی در آن نزدیکی را برای کاربر فراهم می‌کرد.
- در خیابان‌ها و به کمک واقعیت افزوده، با متمرکز کردن چشمان خود بر روی یک موسسه. تمام اطلاعات موجود و مربوط به آن در وب را به دست می‌آوریم، مانند انتقاداتی که به عملکرد آن شده است یا موارد نظیر آن.
- مثال دیگر استفاده از عینک هوشمند، مسئله تبلیغات است. مثلا تنها با نگاه کردن به پوستر تبلیغاتی یک فیلم، می‌توانیم تریلر را ببینیم.
- دستورهای صوتی بخش اساسی دستگاه‌های عینک هوشمند هستند، چون بسیاری از عینکهای هوشمند توسط صدای ما کنترل می‌شوند. برخی از امکاناتی که برای شما ایجاد می‌شوند عبارتند از: برقراری تماس، گرفتن عکس یا ویدئو با یک دستور صوتی ساده، و یا طرح درخواست‌هایی که با دستیارانی مانند Google Home ایجاد می‌شوند.
- یکی از کاربردهایی که بیش‌ترین توجه را به خود جلب می‌کند. این احتمال است که افراد دارای بینایی محدود یا نابینا، با کمک عینک هوشمند می‌توانند متون را بخوانند یا موانعی را که در مسیر حرکتشان وجود دارد، تشخیص دهند.
- کیفیت تصویر ارائه شده توسط عینک هوشمند به این معنی است که می توان از آن برای آموزش استفاده کرد. همچنین امکان مشاوره از راه دور برای مراقبت‌های پزشکی را فراهم می‌کند. در طول چند سال گذشته، عینک هوشمند در این بخش اهمیت پیدا کرده است، یک اتفاق قابل‌توجه در سال ۲۰۱۳ رخ داد. زمانی که گروهی از دانش آموزان مدرسه پزشکی اوهایو شاهد یک عمل جراحی در اتاق عمل از دید اول شخص از طریق کامپیوتر بودند.
- ما می‌توانیم عینکهای هوشمند ورزشی را پیدا کنیم، بسیاری از آن‌ها بر دوچرخه‌سواری تمرکز دارند. که مسئول نظارت بر فعالیت‌هایی است که انجام می‌دهیم و آن‌ها را بر روی صفحه نمایش نشان می‌دهد.
- دیگر کاربردهای قابل‌توجه، رانندگی امن است که امکان تشخیص زمانی که راننده به خواب می‌رود را فراهم می‌کند. کاربردهای مختلفی را برای شرکت‌ها به وجود می‌آورد و امکان کنترل موجودی، مدیریت حادثه یا پشتیبانی از راه دور را فراهم می‌کند.
آینده‌ی عینک هوشمند با حضور واقعیت افزوده
عینک هوشمند از زمان اولین تلاش گوگل، راه درازی را طی کرده است. در حال حاضر، ده‌ها تولید کننده عینک هوشمند وجود دارند و این تکنولوژی با سرعت بسیار زیادی در حال پیشرفت است. با رونمایی‌های جدید از توسعه این عینک‌ها که میدان دید و وضوح بهتری نسبت به عینکهای قبل ارائه می‌دهد، آینده واقعیت افزوده هیجان‌انگیز به نظر می‌رسد.
