【元宇宙】智能眼镜为何屡屡失败——原因并非技术

在经历了一系列的波折之后，智能眼镜似乎终于迎来了它的崛起，并将成为下一个伟大的消费技术。

所有的拼图碎片，除了一个，而这个碎片可能会永远丢失。

重要技术已经取得了显著进展，使得智能眼镜变得实用，甚至具有吸引力。

“智能眼镜”这个术语有点模糊，所以我们先明确一下。我们说的不是虚拟现实头戴设备，也不是带有电子控制自适应镜片或滤光镜的眼镜。我们说的是可穿戴计算机，外形类似普通眼镜或遮阳镜，而且体积不会比普通眼镜或遮阳镜大多少。

要获得资格，它必须：

• 能够将视觉信息放置在用户至少一只眼睛的前面；

• 配备至少一个摄像头用于拍照、录像或计算机视觉；

• 能够响应语音命令或肢体动作，或两者兼而有之；并且

• 联网，可以连接到附近的智能手机，也可以直接连接到 Wi-Fi 或蜂窝服务，最好两者兼而有之。

它可能可选地：

• 产生只有佩戴者能听到的声音；

• 将其显示能力扩展到创建增强现实覆盖；

• 包括任意数量的其他传感器、发射器和接收器；

• 以及运行任意数量的潜在有用的应用程序，其中许多应用程序原本可以在智能手表、智能腕带或智能手机上运行，或者可能只能在智能眼镜上运行。

如果科幻小说是一种发明，正如雨果·根斯巴克（科幻小说的雨果奖以他的名字命名）所说的那样，那么增强现实眼镜的发明者就是 L·弗兰克·鲍姆。

鲍姆以《绿野仙踪》的作者而闻名，1901年，他创作了《万能钥匙》，副标题笨拙（且过时），称其为“一个基于电的奥秘及其爱好者的乐观主义的电学童话。这本书是写给男孩看的，但其他人也可以读。 ”

在其中，他设想了一副他称之为“角色标记”的眼镜。

L·弗兰克·鲍姆所著《万能钥匙：一个电气童话》的封面，书中描述了我们所谓的增强现实眼镜。（封面插图由FY Cory绘制；由Bowen-Merrill公司出版，1901年）

“当你佩戴它们时，”鲍姆写道，“你遇到的每个人的额头上都会被标记一个字母，表明他或她的性格。善良的人额头上会标有字母‘G’，邪恶的人额头上会标有字母‘E’。智者额头上会标有字母‘W’，愚者额头上会标有字母‘F’。善良的人额头上会标有字母‘K’，残忍的人额头上会标有字母‘C’。这样，你只需一眼就能看出你遇到的所有人的真实本性。”

现实世界的头戴式显示系统至少可以追溯到 1960 年。1963年， Gernsback 本人向《生活》杂志展示了基于双阴极射线管的立体头戴式显示器原型。

科幻小说之父之一雨果·根斯巴克于 1963 年演示“电视眼镜”。图片由阿尔弗雷德·艾森斯塔特/时代与生活图片社/盖蒂图片社提供，1963 年 1 月 1 日。

根斯巴克称它们为“电视眼镜”。《生活》杂志将其列为“30项愚蠢发明”榜单中的第26名。

与此同时，平视显示器技术（主要基于挡风玻璃大小的佩珀尔幻象机制）率先应用于军用战斗机驾驶舱，并偶尔出现在汽车概念车中。

一幅描绘舞台剧中使用的“佩珀尔幻象”的插图。它是早期平视显示器的基础。插图：Die Gartenlaube – Illustrirtes Familienblatt，1869年，公共领域

如果说有谁能称得上是智能眼镜的真正先驱，那非超级书呆子史蒂夫·曼莫属。早在“可穿戴计算机”一词进入主流词汇之前，他就毕生致力于研发真正可穿戴的原型计算机。

早在1978年，年仅16岁的曼恩就打造了自己的第一款原型产品，并从那时起一直在设计并佩戴改进版。曼恩最初的想法并非增强现实（这个词直到多年后才被创造出来），而是要提升现实。

小时候，祖父教他焊接，这给了他很大的启发。焊接面罩可以遮挡焊工的视线，防止电弧亮度对视网膜造成损伤。然而，面罩会均匀地遮挡视线，这也会带来一个缺点，那就是工件也会变得更难看清。

曼恩认为，使用摄像机和屏幕的计算机可以更好地实时过滤视图，减少图像的动态范围，这样明亮的电弧就不会让人眼花缭乱，而较暗的焊缝和工件仍然清晰可见。

一切都可以被记录下来，即使是随意的社交活动也会像走在鸡蛋上一样

他在 2013 年为 IEEE 旗下《Spectrum》杂志撰写的一篇文章中写道：“ 20 世纪 70 年代，我年轻的时候就开始探索各种方法，当时大多数计算机都只有大房间那么大，无线数据网络还闻所未闻。我制作的第一个版本配备了独立的发射和接收天线，包括兔耳天线，我敢肯定，戴在头顶上看起来一定很滑稽。但打造一台具有无线数字通信功能的可穿戴通用计算机本身就是一项壮举。我为自己能够做到这一点而感到自豪，并不在乎自己看起来怎么样。”

01

“媒介现实”

曼恩将他的实验称为“中介现实”，而非“增强现实”。虽然他的各种智能眼镜原型能够将数字图像叠加到他的视线中，但各种传感器也能够增强他的视觉。

他的动态范围滤镜最初用于焊接，现在也可用于摄影，或增强夜间驾驶时的视觉效果。曼恩声称，即使在夜间，即使车灯会阻碍他的视线，他也能看清迎面驶来的车辆司机的脸。

另一种设计使用了红外摄像头，不仅可以改善夜视能力，还能将细微的热信号叠加到他的视野中。他还开发了一些应用程序，以提高自己在现实世界中阅读文本的能力，并将地图细节叠加到现实中。

他将自己的可穿戴设备系列命名为“EyeTap 数码眼镜”。

史蒂夫·曼恩 (Steve Mann) 于 2004 年拍摄的自画像，展示了他自制的智能眼镜的众多版本之一

然而，直到曼恩最初的原型问世 35 年后，科技公司才将这项技术发展到足以在科技展会上展示面向消费者的智能眼镜概念模型。

早期的推动者包括太阳镜品牌 Oakley，它拥有数百项与将图像投射到镜片相关的专利；还有佳能，它制造了极其昂贵的专业“混合现实”系统，售价为 125,000 美元，每年另加 25,000 美元。

Vergence Labs 于 2011 年 5 月向开发人员发布了 Epiphany Eyewear，并于两年后向消费者发布。

Vergence Labs 设计了一款名为 Epiphany Eyewear 的智能眼镜，可以当做普通太阳镜使用。图片：Vergence Labs

爱普生于2011年11月发布了Moverio BT-100，声称这是全球首款通过无线连接提供视听内容的独立双目消费级智能眼镜。然而，与Epiphany产品不同的是，爱普生的这款眼镜并非普通的眼镜。

爱普生 Moverio BT-100 被誉为首款具有无线连接功能的透明头戴式显示器，于 2011 年 11 月发布

这些已完全实现的智能眼镜于2011年投入生产，与谷歌智能眼镜产品的原型形成了鲜明对比。后者当时仍被保密，存放在谷歌“臭鼬工厂”部门的一个实验室里。2011年，它的重量为3.8公斤。

2012年，谷歌开始预售其名为“谷歌眼镜”的产品。目前尚不清楚该公司是抄袭了曼恩的研究成果，还是独立想出了“Glass”这个独特的名字。

谷歌眼镜的首批产品目标客户是所谓的“Glass Explorers”，实际上只是付费的 Beta 测试用户。首批产品一年后，也就是 2013 年才开始发货。

谷歌眼镜最终于 2014 年 4 月向消费者发布，当时它比一副太阳镜还要轻，但并不时尚。

谷歌于 2014 年 4 月向消费者发布了智能眼镜。图片来源：Dan Leveille，CC BY-SA 3.0

尽管谷歌是智能眼镜领域举足轻重的巨头，让所有人都刮目相看，但它不仅不是第一个进入市场的公司，而且产品功能也相当有限。它只有一个前置摄像头，只能响应语音指令，并通过贴在太阳穴上的骨传导扬声器传输音频。当然，它完全可以联网，并且可以运行地图和日历等基本应用程序。

然而，谷歌眼镜并没有采用增强现实叠加显示屏，而是在用户右眼前方上方放置了一个小型视频屏幕。谷歌眼镜完全不需要任何实际镜片（尽管可以安装镜片，而且可以是处方镜片），这更加凸显了这一点。

这种方法的缺点是它没有考虑到聚散调节冲突——眼睛聚焦的位置和大脑认为图像实际所在的位置不匹配，这会导致眼睛疲劳和类似晕动病的症状。

史蒂夫·曼恩声称已经用自己的方法解决了这些问题，并对谷歌和其他新进入智能眼镜领域的制造商选择了一条更简单的道路表示失望，因为这可能会导致眼睛疲劳和受伤。

公众不喜欢被偷偷地、持续地拍摄或录音。他们觉得这很恐怖

谷歌眼镜的另一个主要问题是视野中分散注意力的图像对安全的影响，尤其是在驾驶时或其他需要集中注意力（或仅仅是出于礼貌）的情况下。

用户还对界面不直观、电池寿命有限和硬件配置不够完善提出了问题。

然而，对谷歌眼镜以及智能眼镜最重要的批评也是由曼恩首先提出的。

02

爬行

曼恩戴着 EyeTap 数码眼镜去巴黎度假，享用了一顿正宗的美式麦当劳大餐，却被一名袭击者打断。袭击者试图将眼镜从曼恩脸上扯下来，然后把他推到街上。曼恩试图出示设备上的袭击记录，但袭击者和两名同伙将记录撕碎。

公众不喜欢被偷偷地、持续地拍摄或录音。他们觉得这很恐怖。

两年后，同样的事情也发生在旧金山的一位谷歌眼镜佩戴者身上。

谷歌眼镜用户很快被称为“眼镜洞”。公共场所和工作场所开始禁止使用该产品

谷歌眼镜用户很快就被戏称为“眼镜洞”。公共场所和工作场所开始禁止使用该产品，原因是担心其可能被监视、滥用，以及其他顾客或员工的反对。谷歌于2015年将谷歌眼镜撤出消费市场。

相反，它试图专注于商业市场，因为该市场的用例定义更明确，其用途也更容易被限制。然而，谷歌在2023年也放弃了该市场，并彻底终止了该项目。

在过去的十年里，技术取得了巨大的进步。

智能眼镜在医疗保健、制造业以及作为视障人士或其他障碍人士的辅助工具方面有着良好的应用。

03

现代芯片

波导等显示技术（通过镜头传输覆盖图像而不是将其投射到镜头上）以及可以将图像直接投射到视网膜上的系统使增强现实覆盖变得更加复杂。

高通等公司的高性能、低功耗芯片，使得所需电路体积更小，电池寿命更长。这使得各公司能够设计出更时尚、更美观的智能眼镜。

绝非普通的极客。Meta 与 Ray-Ban 和 Oakley 联手设计了新一代时尚智能眼镜

将摄像头输入和其他传感器与人工智能驱动的计算机视觉相结合，开辟了全新的应用领域。事实证明，它对视障人士尤其有用，他们可以通过智能眼镜通过音频描述周围环境，从而受益匪浅。

在商业和工业领域，人工智能还有许多其他潜在的应用。例如，无需做会议记录即可记录、总结、存档和搜索会议内容，这是一个潜在的杀手级应用；在商业或社交场合识别和描述人物，也同样如此。

许多公司已在人工智能智能眼镜领域投入巨资。除了几家规模较小、专业的初创公司外，Facebook 母公司 Meta Platforms 也与两大顶级时尚品牌雷朋 (Ray-Ban) 和奥克利 (Oakley) 合作推出了一系列智能眼镜。Snapchat 母公司 Snap 收购了 Vergence Labs，目前生产一系列名为 Spectacles 的智能眼镜。苹果公司正在研发一系列新的智能眼镜，预计将于 2026 年或 2027 年上市。

毫无疑问，这些公司已经打造出，或者即将打造出克服谷歌眼镜诸多缺陷的优秀产品。所有难题都已迎刃而解，唯独有一点：所有这些智能眼镜都依赖于摄像头。

所有的谜题都已迎刃而解，除了一点：所有这些智能眼镜都依赖于摄像头

问题在于，智能眼镜的新型杀手级应用的吸引力是否能够克服人们内心深处的抵触情绪，他们不希望自己走到哪里都被拍摄或录音。

在公共厕所拍摄，或者弯腰捡掉落的硬币时拍摄，或者瞥一眼楼梯时拍摄，或者看着孩子们在公园里玩耍时拍摄，都是始终开启的个人摄像机的“令人毛骨悚然的因素”。

你说的每一句话都可能被记录下来，并在必要时作为对你不利的证据，这种想法会让即使是随意的社交接触也如履薄冰，唯恐说错话。

04

有风险

调和这一冲突并非易事。“摄像头开启”指示灯很容易被绕过或破解。如果智能眼镜必须在各种公共场所摘下，用户就必须随身携带充电保护盒。如果他们还在智能眼镜中使用了处方镜片，就必须额外携带一副普通眼镜，这样就出现了两种情况。

便捷性是消费科技的终极目标。如果设备使用体验不够直观流畅，大众市场就会对其失去兴趣。

智能眼镜的商业应用场景将永远存在。史蒂夫·曼恩的焊接用例不会消失。然而，作为大众市场的消费设备，智能眼镜的未来前景黯淡。

智能眼镜或许有未来，只要它们能克服“恐惧因素”

谷歌放弃这个难题很可能是正确的。Meta 和苹果指望的是，没人会注意到缺失的那块拼图。而这可是个冒险的赌注。

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