Google Glass：功能、工作原理、存在问题及发展前景

Google Glass：功能、工作原理、存在问题及发展前景

Google Glass是一种可响应触摸和语音指令的可穿戴式计算机，这是其探索者版本（Explorer version）原型。

宇宙维度与未知信息

弦理论（string – theory）的支持者认为，我们的宇宙至少有10个维度。但人类只能直接感知三个空间维度，同时能体验到时间这个第四维度。除此之外，我们只能通过理论数学得知其他维度存在的可能性。我们的宇宙可能隐藏着我们永远无法直接观测到的秘密。即便不考虑弦理论和超出我们感知的维度概念，我们的世界也包含着大量日常生活中大多数人未察觉的信息。例如初到一个城市，我们可能仅依靠自身感官收集信息，而智能手机或计算机能提供帮助，获取关于该城市地理、历史、经济、美食和其他文化特征的更多数据。

增强现实应用及其局限性

增强现实（Augmented – reality）应用会在我们周围的现实世界之上叠加一层数字信息。在智能手机上使用这类应用时，你可以举起手机摄像头拍摄城市街道图像，然后在屏幕上接收周边环境信息。虽然这些增强现实应用既有信息性又有趣味性，但使用形式仍有些笨拙。我们必须举起智能手机看屏幕，就像在《星际迷航》（”Star Trek”）中的外派小组，你总是眼睛紧盯着三录仪（tricorder），而无暇欣赏周围景色。

Google Glass的诞生

Google的众多部门之一叫Google X。访客的描述使其听起来像是计算机实验室和疯狂科学家巢穴的结合体。Google X的项目致力于解决工程领域的重大问题，从智能家居网络到太空电梯等项目都在该实验室进行研发。其中一个项目便是Project Glass。2012年4月，Google社交网络平台Google Plus上出现了一个Project Glass账号。该账号的首条帖子揭示了项目目的——打造一款可穿戴式计算机，帮助用户“探索和分享你的世界”。帖子还包含一个概念视频，展示该项目（一副眼镜）未来可能具备的功能。在其他帖子和文章中，Google公布了这款眼镜的更多细节。有些版本没有镜片，所有版本在右眼上方的镜框部分都较厚，这里就是Google放置眼镜屏幕的位置。要看屏幕时，需向上抬眼。这种放置方式很重要，若屏幕位于直视范围内可能会导致严重安全问题。Google发布概念视频后不久，人们就有机会看到实物眼镜。2012年春末，Google的联合创始人谢尔盖·布林（Sergey Brin）和拉里·佩奇（Larry Page）戴着这款高科技眼镜参加活动。2012年6月27日的Google I/O大会上，Google向与会者展示了令人激动的技术演示。

Google I/O大会上的演示

Google I/O大会在旧金山的莫斯康中心（Moscone Center）内举行，但演示的第一部分在大楼外进行，确切地说，是在大楼上空数千英尺处。Google为乘坐飞艇的跳伞队配备了Google Glass，并在Google Plus平台上与该团队进行环聊（Hangout，一种视频聊天）。Glass摄像头拍摄的画面记录了整个过程。团队从飞艇跳下并操控降落，最终落在莫斯康中心的屋顶。演示并未就此结束。专业自行车手也戴着Glass在屋顶表演特技，直到到达大楼边缘。然后，一名戴着Glass的男子沿大楼侧面速降，将一个包裹递给另一名骑车者。这名骑车者穿过会议中心到达舞台，将包裹递给谢尔盖·布林。观众通过大屏幕观看了整个过程，来自不同眼镜的画面在他们眼前播放。之后，负责该项目的Google X团队成员讲述了这款眼镜背后的理念。布林随后回到舞台宣布，Google计划在2013年初推出名为探索者版（Explorer Edition）的开发者眼镜，售价1500美元。这仍然是探索者版眼镜的价格，但当Google Glass进入普通消费市场时，这可能不是最终价格。

Google Glass的功能

在探索者测试版（Explorers beta program）推出时，Google Glass用户可使用其功能来：提醒佩戴者约会和日历事件；提醒佩戴者社交网络活动或短信消息；提供逐向导航；提醒佩戴者公共交通等出行选择；提供当地天气和交通的最新信息；拍摄和分享照片与视频；通过语音指令发送消息或启动应用；进行Google搜索；参与Google Plus上的视频聊天。截至2014年初本文发表时，Glass还不能在物理位置上叠加数字信息。但可以想象，看着一栋建筑就能看到里面商家的名字，或者看一眼餐厅就能浏览菜单。通过合适的应用，可以应用数十种滤镜来提供不同类型的信息。例如，假设你在伦敦戴着时髦的Glass眼镜，你看向新环球剧院（Globe Theatre）并请求更多信息，你会得到选择——想了解原版环球剧院的历史吗？想了解20世纪90年代开业的新版本吗？或者只是想看看本季舞台上正在上演哪些剧目。Google Glass可能会提供所有这些信息。展望未来，你也许能够使用Google Glass来追踪生活中的人物，或者更多地了解你遇到的人。借助面部识别软件和社交网络，你可能看一眼刚认识的人就能看到他们在众多社交平台上的公开资料（如果这听起来有点令人毛骨悚然，你不是一个人——我们稍后会谈到对这一功能的批评）。Google Glass内部紧密集成了芯片、传感器和反馈装置。让我们深入了解一下其内部构造。

Google Glass的工作原理

如果拆解一副Google Glass，可能会发生两件事：一是发现使眼镜工作的组件，二是会因拆解价值1500美元的小物件而深感后悔。幸运的是，已经有人代劳了。Google Glass有几种不同的控制方式。一种是使用眼镜右侧的电容式触摸板。触摸板对电容变化做出响应，电容本质上是屏幕上产生的弱静电场。当手指接触面板时，控制器芯片检测到电容变化并将其记录为一次触摸。水平滑动手指可在设备上浏览菜单，在触摸板上向下滑动可取消选择，如果在顶级菜单下则可使眼镜进入睡眠模式。另一种控制Google Glass的方式是通过语音指令。眼镜上的麦克风接收声音，微处理器解读指令。不能随便说句话就期望Google Glass做出响应，有一系列特定的指令可用，而且几乎所有指令都以“OK, Glass”开头，这是告知眼镜接下来是一条指令。例如，“OK, Glass, take a picture”会向微处理器发送指令，拍摄你正在看的东西。截至2014年初，Google Glass探索者版中的处理器来自德州仪器（Texas Instruments），是一款开放式多媒体应用平台（Open Multimedia Applications Platform，OMAP）芯片。这些芯片属于更大类别的微芯片——片上系统（systems on chip）。这意味着有多个组件协同工作，在这种情况下，包括基于ARM的微处理器、视频处理器和内存接口。根据德州仪器的规格，该芯片能够以1080p分辨率、每秒30帧的速度播放视频。主电路板上还有一个闪迪（SanDisk）闪存驱动器用于存储，容量为16GB，但用户只能使用12GB。美光内存（Micron Memory，前身为尔必达（Elpida））提供动态随机存取存储器（DRAM）芯片。这些芯片不仅为媒体和应用提供存储，还为微芯片在Glass上运行程序提供所需内存。虽然可以在不连接外部网络的情况下使用Google Glass拍摄照片和视频，但要充分发挥产品功能则需要连接互联网。实现连接的两种方式是蓝牙（连接到其他设备，如智能手机）或WiFi。Google Glass内部的单个芯片支持这两种连接类型。另一个芯片SirFstarIV是全球定位系统（GPS）微芯片，可使Google Glass通过卫星信号确定其位置。

Google Glass的摄像头、扬声器和传感器

Google Glass中的棱镜会将图像重定向到眼睛。2013年在得克萨斯州奥斯汀的一次公开活动上展示了这项技术。关闭时，它看起来像一个透明棱镜。从顶部看，可以看到一条对角线将棱镜宽度一分为二，这条对角线所在处的棱镜有一个倾斜层，作为反射面。Google Glass的图像投射到棱镜的反射面上，然后将光线重定向到眼睛。图像是半透明的，可以透过它们看到另一侧的现实世界。截至2014年初，显示屏的分辨率为640×360。虽然算不上高清，但离眼睛这么近看起来也不像是低分辨率。看向显示屏旁边靠近眼镜外缘的地方，会看到一个摄像头镜头。据Google称，该摄像头可拍摄500万像素分辨率的照片，还能拍摄720p分辨率的视频。Google Glass的扬声器是骨传导扬声器，这意味着扬声器发送的振动会通过头骨传到内耳，无需插入耳塞或佩戴耳机。结合摄像头和扬声器就可以进行视频会议通话。要知道，由于眼镜上只有一个前置摄像头，通话另一端的人将看到你所看到的内容。眼镜上还配备了接近传感器和环境光传感器。这些传感器有助于判断眼镜是否被佩戴或取下。如果取下眼镜，可选择让Google Glass自动进入睡眠模式，再次佩戴时则自动唤醒。这些传感器还能检测诸如眨眼之类的动作，这就提供了一种通过大力眨眼来发送“拍照”等指令的选项（没错，这一点也不令人毛骨悚然）。Google Glass内部最后一个传感器是应美盛（InvenSense）MPU – 9150，这是一个惯性传感器，用于检测运动。这在多种应用中很有用，包括通过将头向后倾斜到预定角度来唤醒处于睡眠模式的Google Glass。所有这些芯片和功能都需要电力才能工作，电力由位于镜腿宽大部分的电池提供，电池位于右耳后方，是容量为2.1瓦时的锂聚合物电池。Google表示，使用随眼镜附带的充电线和插头充电只需45分钟。

Google Glass存在的问题

并非所有人都对Google Glass的消息充满热情。像互联网安全专家大卫·阿斯普雷（David Asprey）就对该产品及其影响表示担忧。阿斯普雷的担忧部分源于Google云端硬盘（Google Drive）服务条款的措辞。服务条款中有这样一段话：“当您上传或以其他方式向我们的服务提交内容时，您授予Google（以及我们的合作伙伴）在全球范围内使用、托管、存储、复制、修改、创作衍生作品（例如，为使您的内容更好地与我们的服务配合而进行的翻译、改编或其他更改所产生的作品）、传播、发布、公开表演、公开展示和分发此类内容的许可。您授予此许可的权利仅用于运营、推广和改进我们的服务以及开发新服务的有限目的。即使您停止使用我们的服务（例如，您添加到Google Maps的商家信息），此许可仍然有效。”乍一看，这似乎意味着您存储在Google Drive中的任何数据实际上都成为了Google的财产。Google代表表示，这是为了让Google能够以不同方式显示您的数据。例如，您上传了一个文件到Google Drive并选择公开，当人们搜索与您文件相关的术语时，该文件应出现在搜索结果中。服务条款的这一部分允许Google在搜索结果中显示该文件的部分内容。阿斯普雷的观点是，此类条款的措辞似乎给予Google对用户数据过多的控制权。他还指出，借助面部识别软件，这款眼镜可能引发隐私问题。另一个担忧是Google可能将这款眼镜用作收集个人数据和投放广告的平台。当你整天戴着眼镜时，Google可能创建一个虚拟档案。根据你的行为和位置，Google可能会在眼镜屏幕上投放它认为相关的广告。还有人担心在视野范围内接收社交网络更新会影响做其他事情的能力，比如驾驶。Google对此的回应是指出Google Glass眼镜的屏幕位于镜框顶部，需要抬眼才能看到，所以佩戴眼镜时不用担心短信或弹出式广告遮挡视线。即使探索者计划全面展开，现在就说这些担忧是否合理还为时过早。也许这款眼镜永远不会面向消费者销售。但隐私倡导者警告说，我们现在就应该考虑可能的后果，以免日后成为真正的问题。Google代表已经回应了一些担忧，并表示欢迎反馈。假设该项目进展顺利，消费者版本的眼镜可能会与原型版本有所不同。也许到那时，Google将找到一种方法，让人们既能畅游数据丰富的环境，又能保护隐私。

作者注

我一听到Google Glass的传闻就想要一副。我是个信息迷，喜欢用能提供周围环境各方面数据的眼镜探索世界的想法。2013年夏天，我有机会成为探索者计划的一员，便毫不犹豫地抓住了这个机会。当我戴着它参加会议时，别人给我戴着Glass拍照的时间和我用Glass拍照的时间差不多。显然，我不是唯一对这项技术着迷的人。