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物連網穿戴創新技術(設計與應用)以智慧眼鏡應用為例
資策會智慧網通系統研究所
林敬文組長
2014.12.10
簡報大綱
穿戴式與物連網市場發展趨勢
智慧眼鏡應用與設計
優勢與挑戰
智慧眼鏡導覽解決方案
穿戴式與物連網市場發展趨勢
智慧穿戴市場逐年成長 由於各方業者紛紛投入智慧穿戴領域，預估2014年智慧穿戴市場規模為3,490萬台，至2018年將成長至1.45億台，其中智慧手錶與智慧手環為大宗。
12.734.9
60.5
89.6
114.8
145.2
0
20
40
60
80
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120
140
160
2013 2014e 2015f 2016f 2017f 2018f
2013~2018年智慧穿戴市場規模
Million units
2013~2018 CAGR 62.7%
資料來源：MIC，2014年4月
註：以出貨量為基礎
2014年智慧穿戴產品類型
4
穿戴裝置定義與種類
(資料來源：MIC，2014/06)
智慧型穿戴裝置：裝置本身可上網或搭配智慧裝置連線作業，進行功能延伸連動、紀錄管理或存取雲端服務。
• 整合眼、口、耳，具備顯示功能
頭戴式(眼鏡)
• 以通知、提醒為主要功能
• 生理資訊偵測
配戴(手錶/手環)
• 與服飾整合之電子紡織品
穿著式(手套/大衣)
• 整合電子與生物學之技術產品
生物電子(電子皮膚/器官)
5
智慧裝置將以Smartphone為運算中樞形成Personal IoT架構，串聯身上之穿戴裝置與身邊之感測裝置與智慧裝置，驅動新的智慧應用商機 資訊運算與訊息互動將是兩大發展關鍵
Personal IoT將是個異質作業系統環境
智慧裝置將串聯穿戴等裝置帶動新的應用
接收與分析感測訊息(如：溫度、心跳)
與周遭智慧裝置互動(如：電視、眼鏡)
Personal IoT運作環境將包含：Android、iOS、Firefox OS等，多種作業系統組成
6
物聯網時代來臨－以Smart Home為例智慧照明－ Smart lighting 智慧門鎖－Smart lock
智慧健康－Smart Healthcare 智慧監控－Smart Security
Philips Hue Bulbs & Belkin WeMo Bulb
Belkin、新創公司Goji等業者相繼推出Wi-Fi智慧門鎖，透過智慧型手機與門鎖比對，可達到自動開鎖、遠端監控與開鎖等功能
Belkin & Goji Smart Lock
D-link瞄準嬰兒與老人照護商機，推出Mommy Eye遠端監控產品，使用者可透過Mylink進行雲端遠端監控、遠端視訊
D-link Mommy Eye
802.11ac
Mylink
Cloud
智慧健康監控產品如Withings推出Aura sensor 可於使用者睡眠期間，監控睡眠環境，並控制室內聲源、溫度與燈光等，更可記錄使用者睡眠循環與睡眠品質
Philips、Belkin、Lumen等紛紛推出智慧手機App遙控燈泡，藉由Wi-Fi連線、控制燈泡開關、亮度、以及燈泡色澤、智慧節能
Aura sensor
資料來源：各公司，MIC整理，2014年4月
7
穿戴式業者特性Which of the following brands would you trust to
create wearable technology products? Select five.
Apple
Samsung
Sony
LG
HP
Dell
Nike
Panasonic
Timex
North Face
Adidas
Reebok
45%
42%
35%
32%
28%
25%
22%
22%
15%
12%
8%
8%
6%
藍色：未推出穿戴式產品，但消費者期待綠色：非科技產業
8
智慧眼鏡應用與設計
Why Smart Glass (1/2) ---市場面 IDC 2014年2月消費者調查，眼鏡類被評選為前三大的購買選擇。
根據ABI Research預估，2014年全球智慧眼鏡出貨量開始逐漸攀升，並將於2017年達到7500萬副的規模。
(資料來源：ABI Research，MIC整理，2014/08)N = 529. Source: IDC ConsumerScape 360, February 2014
Please select up to 5 of the following items that you’d
Consider purchasing if wearable computing was built in
Watch
Bracelet
Eyeglasses
Sunglasses
Workout Apparel
Necklace
Shoes
Ring
Pendant
Shirt
Jacket/Coat
45%
42%
35%
32%
28%
25%
22%
22%
15%
12%
8%
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Why Smart Glass (2/2) ---裝置特性
穿戴裝置中以智慧眼鏡擁有最多的輸出與輸入元件，發展潛力最高。
智慧眼鏡具備釋放雙手、顯示螢幕兩大特色，達到資訊隨看即算、視線隨看即錄、訊息隨看即得，因此專業用市場採用速度較快。
釋放雙手
開車時：資訊查詢、接聽電話、訊息通知、控制音樂
運動時：路徑導航顯示彎道左右轉訊息
生活記錄運動資料分析、進階訓練
工作時：醫生手術、警察執勤、軍人實戰
顯示螢幕
資訊顯示方式最為直覺，直接顯示於眼前
工作時：訊息提示、操作輔助
娛樂時：AR/VR應用
(資料來源：MIC，專案整理，2014/04)
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Smart Glass 挑戰 據路透社報導，Google已經推遲了將Google Glass推向大眾市場的計劃，知情人士估計可能會延至2015年。幾位開發Google眼鏡的重要員工都在過去半年離職，包括巴維茲與開發商關係主管亞拉米等。
路透社對16家為谷歌眼鏡開發應用程式的公司進行了調查。因為缺乏用戶，其中9家已終止或暫停了為其開發應用程式，另有3家公司轉而開發商業級應用。
(資料來源：www.nownews.com) (資料來源：Engadget)
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原生系統 VS 專有系統 透過既有OS進行輕量化修改，搭載於裝置上
技術挑戰點 使用者介面
使用者操作方法
資料來源：專案自行整理
依據裝置特性，打造專屬OS搭載於裝置上
技術挑戰點 如何開發
相容性
Mirror API + GDK 混合使用示意圖
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智慧眼鏡 八大互動人機介面技術
(資料來源：專案整理)
項目 技術名稱 操作說明
1 觸控技術 觸控板上滑動手指進行操控
2 語音技術 語音控制與辨識
3 感測技術 整合加速度計、陀螺儀與磁力計等感測功能
4 眼動控制技術 偵測眼球動態，辨識使用者所注視的方向
5 骨傳導技術 使用骨傳導技術傳遞音頻信號
6 手勢識別技術 偵測使用者手勢進行操控
7 腦波控制技術 透過腦波生理訊號進行操控
8 物件辨識技術 透過鏡頭自動偵測，進行物件辨識
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智慧眼鏡現況-以 Google 眼鏡為例 Google Glass硬體規格
– Android 4.0
– 500萬畫素相機、Wi-Fi、藍牙
– 3軸陀螺儀、3軸加速計、3軸電子羅盤、環境光感測器、骨傳導耳機、微型投影機等
既有應用需求
• 電池續航力問題，裝置容易發燙– 連續錄影僅可使用約45分鐘
– Google Glass之電池容量僅570mAh，
約為現有手機的 1/3
• 使用者體驗仍有改善空間− 觸控操作反應不夠直覺
− 戴起來不舒服
Google Glass Spec
• CPU OMAP 4430, 2 cores, 2.4GHz
• PVRSGX540 GPU
• Display Resolution 640 x 360
資料來源：資策會智通所專案整理
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III Distributed Computing Framework Architecture
資料來源：專案自行整理
CPUs GPUs
Device
CPUs GPUs
Device
CPUs GPUs
Device
Applications
III Distributed Computing Framework
Resource
Manager
Message
Manager
Connectivity
Manager
III Distributed
Computing Engine
III Distributed
Computing Engine
III Distributed
Computing Engine
裝置連線
• 支援Wi-Fi 無線通訊網路 (Wi-Fi Infrastructure)
固定IP模式
UPnP Service Discovery模式
WiFi Hotspot模式
• 支援 Bluetooth 連線
• 支援裝置連線管理
提供遠端運算任務(Task)服務框架
• 提供標準化的遠端運算任務呼叫機制
• 支援函式擴充
支援CMS後台管理
支援 Google原生Android and Google GDK
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Coding Example
import android.iii.ofloading;public class Bridge extends Activity implement IPeerListener
{
void onCreate()
{
IPeer peer = Peer.create(ip, port);
peer.setListener(this);
peer.start();
}
void sendMsg2Peer()
{
data.type=1;
data.content=get_content()
data.xxx
peer.write(data);
} …
}
import android.iii.ofloading;public class Bridge extends Activity implement IHubListener
{
byte[] onWrite(byte[] data)
{
switch(rec_data.type)
{
case a_function:
break;
case b_function:
break;
default:
}}
…
}
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即時性與多元化的資訊顯示
• 支援多種智慧型裝置(手機、平板、眼鏡等)，進行即時商品導覽
• 支援多種2D圖像辨識套件(SIFT、Vuforia等)
搭載本技術之智慧眼鏡提昇十倍運算效能
• 十倍的圖像辨識量(辨識圖像>1900張)
• 兩倍的運算辨識時間 (單張辨識時間<5秒)
Take a
Picture Analy
zing Show
Result
智慧眼鏡應用示意圖
照片拍攝
影像初步處理(縮放/特徵轉換)
物件辨識(OpenCL)
運算任務分派(OpenVX Kernel)
跨裝置負載分配
運算加速
CPU/GPU
協同運算
智慧眼鏡導覽示範應用 (1/2)
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智慧眼鏡導覽示範應用 (2/2)
台北數位藝術節「同步走看，即時導覽」智慧化的即時導覽服務！
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智慧眼鏡場域實證
2014.04
• 智慧型眼鏡軟硬體技術發展趨勢研討會-參與人數：152人、廠家數：104家、媒體報導4則
• 2014 香港春季電子產品展
2014.05
• 穿戴式裝置商機探究暨設計實務
2014.06
• COMPUTEX TAIPEI 2014-與鉅景科技共同展示智慧眼鏡應用，媒體影音報導6則
2014.09 IFA 2014
2014.09 發明展
2014.11 台北數位藝術節-共計249體驗人次
103年場域驗證
1 件國際藝術展覽 (科技文創應用)
2 場技術研討會 (研發經驗分享)
3 案國際資訊展覽 (解決方案展示)
Computex 現場照片
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結 論
穿戴式物聯網市場的前景雖被看好，但屬少量多樣的市場。
電池續航力與使用者體驗以及關鍵應用將是智慧眼鏡置發展的最大挑戰。
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