交互式投影開(kāi)啟通向物聯(lián)網(wǎng)的窗口

　　物聯(lián)網(wǎng)(IoT)正在對各種工業(yè)進(jìn)行轉型，并實(shí)現強大的商業(yè)應用，但這對消費者群體有何影響?

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

　　這些設備能夠幫助我們掌控周?chē)h(huán)境，應對日益復雜的現代生活方式。這是一個(gè)真正的反直覺(jué)概念，即通過(guò)更加復雜的技術(shù)來(lái)簡(jiǎn)化生活。在這種情況下，物聯(lián)網(wǎng)用戶(hù)界面(UI)在確定用戶(hù)輸入的類(lèi)型和數量，以及從技術(shù)設備獲得的反饋的類(lèi)型、范圍和形式方面發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。

　　然而，我們本質(zhì)上是通過(guò)一個(gè)或多個(gè)屏幕觀(guān)看世界。例如，幾乎每個(gè)人都擁有一個(gè)甚至幾個(gè)智能手機。當然，在許多情況下，智能手機提供了非常強大的用戶(hù)界面，用于訪(fǎng)問(wèn)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的一小部分活動(dòng)進(jìn)程。然而，我們預計在許多情況下，用戶(hù)界面將會(huì )在我們周?chē)恼鎸?shí)和有形世界中“隱身”，在被需要的時(shí)候就會(huì )出現，并在不需要時(shí)保持隱藏狀態(tài)。

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

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

　　圖1：Bosch Sensortec的BML050微型掃描儀可實(shí)現交互式投影。(來(lái)源：Bosch Sensortec)

　　使用戶(hù)界面更簡(jiǎn)單、更靈活，充滿(mǎn)更多樂(lè )趣!

　　比如，像咖啡機這樣的標準消費電器。人們會(huì )認為，一臺精心打造的廚房電器很難再實(shí)現改進(jìn)了。然而，消費者總是在尋求新的、時(shí)尚的、與眾不同的商品。如果虛擬用戶(hù)界面、菜單、圖片和信息可以將咖啡的沖煮過(guò)程提升到一個(gè)新的水平呢?電器擁有了激光投影虛擬用戶(hù)界面之后，外觀(guān)可以得到顯著(zhù)的精簡(jiǎn)，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。消費者喜歡體驗柔和的色彩，以及簡(jiǎn)潔、智能和直觀(guān)的功能，家電的功能不應僅限于做意式濃縮咖啡或烤面包。家電必須令人印象深刻，必須讓消費者贊不絕口。將可編程的虛擬用戶(hù)界面結合到我們的電器中將會(huì )使更為復雜的電器(如洗衣機和微波爐)更加簡(jiǎn)便易用，用戶(hù)可以靈活地設置為特定任務(wù)而設計的專(zhuān)門(mén)程序，例如基于內置食譜的定時(shí)烹飪程序。這開(kāi)啟了一系列以用戶(hù)為中心的功能，并在早期使用者中大有市場(chǎng)。有遠見(jiàn)的制造商非常清楚這一點(diǎn)，BML050微型掃描儀完美滿(mǎn)足了他們的需求。

　　控制復雜功能有時(shí)的確十分復雜。高端全自動(dòng)咖啡機具有如此多的功能和特點(diǎn)，用戶(hù)手冊也許比在上海高峰時(shí)間的路況導航更加繁瑣：按鈕、彈出或下拉菜單、滑塊、撥盤(pán)、旋鈕、燈、蜂鳴器、收音機調諧器……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(jiǎn)化咖啡機、烤面包機或洗碗機的操作。電器和設備更小巧直觀(guān)，產(chǎn)品設計擁有更多的可能性，對消費者的吸引力亦獲得提升。投影產(chǎn)生的用戶(hù)界面可以動(dòng)態(tài)適應和響應特定的用戶(hù)任務(wù)，僅顯示相關(guān)任務(wù)的信息。這意味著(zhù)，復雜可變的內容會(huì )以簡(jiǎn)潔且易于理解的格式直觀(guān)呈現出來(lái)?？Х葯C現在可以將大型、清晰的圖像投射到任何表面，如廚房臺面或桌子上。用戶(hù)只需點(diǎn)擊投影按鈕或菜單項來(lái)設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(lèi);小杯、正?；虼蟊?。這一切是如此簡(jiǎn)單便捷。此外，系統的直觀(guān)輔助功能在用戶(hù)與技術(shù)的交互進(jìn)程中持續伴隨，使日常生活的任務(wù)更簡(jiǎn)單、更輕松、更有趣。

　　圖2：簡(jiǎn)單便捷：使用交互式用戶(hù)界面選擇您最喜愛(ài)的咖啡。(來(lái)源：Bosch Sensortec)

　　即使用戶(hù)界面在烹飪的時(shí)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(méi)有油膩的指紋，再沒(méi)有必要親自動(dòng)手觸摸電器，您的電器將能夠保持干凈。此外，用戶(hù)可以在虛擬屏幕上觀(guān)看食譜視頻，或使用虛擬鍵盤(pán)與朋友聊天。

　　實(shí)踐中的交互式投影

　　為了現實(shí)所有這一切，Bosch Sensortec開(kāi)發(fā)了BML050微型掃描儀，它擁有兩個(gè)MEMS反射鏡，當被整合到一個(gè)完整的投影機參考設計中時(shí)，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功能。通過(guò)測量照明對象的光學(xué)反饋，系統可以檢測到用戶(hù)與投影內容之間的任何干擾。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。用戶(hù)只需開(kāi)啟并按下一個(gè)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實(shí)將被用于各種設備，只有設計工程師想不到，沒(méi)有技術(shù)做不到。

　　此外，由數十個(gè)單獨液晶屏幕和按鈕組成的用戶(hù)界面環(huán)境較為復雜，確實(shí)為更廣泛的物聯(lián)網(wǎng)應用造成了障礙。消費者根本無(wú)法應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(guān)的控制元件，這些元件在不需要時(shí)候會(huì )隱藏起來(lái)。預期的結果是，家里不再會(huì )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(lái)一個(gè)擁有更少的光開(kāi)關(guān)、按鈕或液晶顯示屏的互聯(lián)世界。

　　烹飪家電或服務(wù)機器人等設備的特點(diǎn)將在于簡(jiǎn)潔的設計理念。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。

　　對消費者來(lái)說(shuō)，與情景相關(guān)、菜單導向的用戶(hù)界面將帶來(lái)顯著(zhù)的優(yōu)勢。用戶(hù)可以扔掉紙質(zhì)的用戶(hù)手冊，因為直觀(guān)的幫助將會(huì )始終通過(guò)用戶(hù)界面提供指導，必要的時(shí)候還包括視頻和圖像。視覺(jué)解釋使設備更方便使用，特別是對于不想閱讀使用手冊的用戶(hù)，或不知如何開(kāi)始使用新服務(wù)機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電子市場(chǎng)的語(yǔ)音控制用戶(hù)界面進(jìn)行補充。

　　此外，投影圖像不僅僅限于用戶(hù)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(fǎng)問(wèn)社交媒體或令用戶(hù)能夠與鄰居、家人和朋友進(jìn)行視頻通話(huà)。

　　圖3：老年人使用服務(wù)機器人：虛擬用戶(hù)界面提供更清晰和更直觀(guān)的控制元素。(資料來(lái)源：[Brainsil和Wavebreakmedia] / Depositphotos.com; Bosch Sensortec)

　　可穿戴和更多可能性

　　家電領(lǐng)域的創(chuàng )新故事才剛剛開(kāi)始。交互式投影還將在可穿戴設備和其他便攜式設備中找到許多細分市場(chǎng)。用戶(hù)希望獲得輕巧輕便的設備，同時(shí)也需要大屏幕來(lái)管理日益復雜的應用程序，解決這個(gè)難題過(guò)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。當然，導航程序是一種很自然的搭配，“了如指掌”這個(gè)詞在此能夠獲得全新詮釋。

　　隨著(zhù)這項技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，超出我們今天想像的新應用將會(huì )出現，并很快成為我們日常生活中理所當然的一部分。也許在幾年后，市面上可能會(huì )推出框架中帶有一個(gè)小型交互式MEMS投影機的智能眼鏡。鏡片上的投影圖像可為佩戴者提供信息或增強現實(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(dòng)和電池供電的設備。通過(guò)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，此設備可提供絕佳的投影質(zhì)量。投影無(wú)需聚焦，生動(dòng)的激光色彩超過(guò)人眼可察覺(jué)的自然色彩。

　　這款微型掃描儀是一款完全對準，隨時(shí)可用的標準解決方案，其中包括所有MEMS鏡片和控制電路、激光和激光驅動(dòng)器以及單個(gè)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(xiāo)商尚未獲得參考設計。一旦參考設計進(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參考設計。(來(lái)源：Bosch Sensortec)

　　結語(yǔ)

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

　　MEMS傳感器——物聯(lián)網(wǎng)的基礎

　　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(dòng)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(zhuān)長(cháng)以及自己的物聯(lián)網(wǎng)云為客戶(hù)提供一站式互聯(lián)跨域解決方案。博世的戰略目標在于為互聯(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(chē)輛和工作場(chǎng)所的物品可以感知和互聯(lián)。隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)的出現，越來(lái)越多的設備將彼此互聯(lián)，這為MEMS傳感器技術(shù)帶來(lái)了嚴峻的挑戰，在低成本、小尺寸、低功耗以及整體系統性能之外，MEMS傳感器必須滿(mǎn)足更多需求。

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