高解析度的光學、電磁波感知教我們的事 偵測物件、標定、動作解析(骨架),這些應用現在在電腦視覺程式設計上,利用openCV簡單調整就可以做出個大概,但如果捕捉行為不困難,為什麼要利用這些資訊轉換到人機介面進步那麼緩慢?答案很簡單,因為人對介面的行為本身不論是偵測(過濾)或回饋在於力度(距離、速度變化),而電腦視覺技術最弱的項目便是距離的感知,而此同時,電磁波(雷達)、光學(雷射)的感知均停留在物件等級,也就是說前些年的技術組合極限是可以知道有一個物體接近介面上的某個點並用手勢動作判斷可能的行為,但力度反應是遲鈍的,同時感知機制的儀器體積無法減小,讓商品化的領域受限(停留在高價模擬及遊戲市場)而且沒辦法更進一步進到更普及的消費市場。 Murakami Corporation的FPT技術(Floating Pictogram Technology)就是利用短距離光學(雷射)點陣配獨有的Parity Mirror技術,利用視覺錯覺讓影像懸浮在空中,同時利用另一個感測器偵測手部的變化,達成懸浮觸控的介面感受。 FPT技術應用,From Murakami news release From Murakami news release 當然視覺上不一定非要那麼有科技感,傳統的顯示螢幕也可以做為視覺回饋的基礎,日航所使用的就是這樣的形式,沒有改變太多介面,增加了感測手勢的方式,雖然目前沒有太多披露資訊,但筆者認為如果沒有光投射機構,應該採用電磁波型,成本考量的話,解析度應該也不會太高。 日航的免觸控報到 至於高解析度的懸浮觸控應用,Google的Project Soli應用在智慧型手機給了方向,雖然實際使用上與生物行為結合還有進步空間,但2014年定義的概念,確實是後期VR的進階應用的基礎,在這個領域,台灣並非落後者。2017年1月成立的IC設計新創公司開酷科技(KaiKuTek),已經成功開發以60GHz毫米波雷達技術為基礎、鎖定手機應用的3D手勢辨識解決方案,近年的毫米波技術成熟,高解點雲已經可以仰賴成熟的MMIC技術輸出,體積小,功耗也降低,加入位移解析、影像處理層就能輸出行為,雖然如同另一篇討論毫米波雷達遇到的問題,短波長造就有限的傳輸距離及隨距離不斷發散的解析度,但在極短距離的應用這樣的缺點可以被忽略,而搭上MMIC製成的成熟及工業設計優化還可以不斷減少成本及體積佔比,
故事 智慧交通的工程,什麼是最重要的?有人強調優秀的基礎建設(比如有線或無線網路),有人強調良好的資料處理後端,有人強調TA(目標客群)的定義,但長久下來,筆者深刻的感受到,城市級的感應器部建才能造就城市級的資料量,城市級的資料量才能促成城市級的智慧應用,但智慧城市是一筆高額的投資,決策時效益的評估不可不慎,追求高速部建感測器及成本的消耗的過程,才是最艱難的一件事。 在這點上,筆者一直以來信奉的信條是從蘋果電腦的產品看出的端倪。什麼為蘋果的產品帶來高毛利?精妙的工業設計結構、優秀的使用者體驗拉高獲利上限,產線的談判讓成本更有空間,但有一個很小但也重要的部分是—好的體驗不一定要用最新的技術,成熟的技術混合表現一樣也可以提供良好的體驗,並帶來相對高穩定性及低成本,同理,追求城市智慧化的過程中,提供新的技術場域實測來催化技術能夠落地並找到商業模式及利用成熟的技術用較低的成本組成合適的應用,可以是連續的過程也可能是平行的過程,但終究要收斂在經濟面的考量。 今天筆者想要討論的技術-毫米波雷達,就是一個在工業上已經成熟的技術,漸漸普遍應用到商用領域的案例,前一篇光達專題提到特斯拉在空間感知的領域傾向用攝影機加雷達的組合,成本考量佔了多數,至於為什麼?延伸自光達的題目,討論這個空間感知的老朋友。 回顧 毫米波指的是30-300GHz的波段,波長在1cm-1mm之間,如果有持續關注通訊技術的話,在5G題目應該已經頻繁看到(第5代通訊技術有兩大技術,sub 6跟毫米波),通訊領域上,商用的毫米波通訊除了智慧型手機搭載的晶片,指向通訊器也漸漸普及,一大特色就是多媒體傳輸上可以在傳輸範圍內達到HDMI等級的傳輸(也就是10Gbps等級),得以支援4K影像、30Hz以上的更新率,不過高頻率雖然具有高能量密度的特性,附帶的就是低波長、低穿透,這也是毫米波在5G基礎建設上雖然更符合低延遲傳輸的性質,普及採用卻遠遠不比sub6的原因。 但高頻特性在反射測距上就變成優勢,由於毫米波在目前可用的測距或空間感知技術裡,波性質中接近光的高頻高能,但不具有光的物質性,雖然特定頻段一樣會有容易被水、氧吸收的問題,但不平均介質的傳遞仍優於光學,這樣的特性讓它非常早開始應用在車用及無人機上,技術剛進入商用時(時間約2017年左右,當時論文及期刊考據),曾是高成本的中距離感知手段,以最早使用的24GHz為例,探測