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我穿着移动设备的35年上

发布时间:2021-01-21 18:00:42 阅读: 来源:家用机厂家

编者按:本文作者Steve Mann是一个彻底的“精神病”。上世纪70年代,当计算机还占一个大房间,无线局域网、移动手持设备的影都没有的时候,他就有了可穿戴式移动设备的想法。他每天带着那些奇奇怪怪的头盔、电线在街上走来走去,不被路人当疯子才怪。不过也正因如此,他或许是目前世界上将计算设备“穿”在身上时间最多的人。现在,社会的认知已逐渐追上了Mann的脚步。他现在成了多伦多大学电子计算机工程系的教授,同时也是IEEE的高级会员。

2004年的一个早晨,我被门外突然传来的一阵剧烈撞击声惊醒了。我急忙跑出去,发现一辆车撞到我房子的一角。我本想走过去找车主理论,但那人立马调转车头,不顾我的阻拦,硬是从我右边擦身而过。我被撞倒在地,而他却一阵风没影了。当时我的头上正戴着一个计算机视觉设备。这一撞不仅让我腿受伤不说,设备也坏了。但幸好,这个设备有自动拍照功能,把这辆车的车牌号和车主本人都记录了下来。正是通过这些珍贵的现场照片,警方也通过找到并抓获了肇事车主。

被撞的时候正好戴着这个“神器”,这是我的狗屎运吗?完全不是。事实上,我已经设计、制造、穿戴这些奇奇怪怪的设备有35年的时间了。我戴越久越发现这些设备有各种各样的用途,功能很强大。比如,当夜晚公路上的车头灯直晃我眼时,我能通过我的“头盔”看清前方司机的面孔。这是因为这个计算机视觉系统能够将拍摄的多张曝光度不同的照片合成理想画面之后再呈现给我。

事实上,我已经制作了很多这样的系统。这些系统通过多种途径增强了我的视觉。有些系统甚至能够捕捉可见光频段以外的光线。比如,我曾今有一个设备能够捕捉长波红外线,能够感应热。把它戴在身上,当我走进一个讲座大厅后,我能知道哪些座位是刚才有人坐过的。另外我还有一些设备是在文字上下功夫的。利用它们,我能看到远处我视野外的标识,或者能够读懂那些我本来读不懂的外文。

相信我,当你用过这些设备一段时间过后,你就不想再摘下来了。当然,想戴着它们,你必须付出代价。第一个代价就是,我经常被周围人当作神经病。另一个代价是,这些设备的早期原型很难摘取。厚重的铝质框紧紧地箍在你的头上,想摘下来的话需要特殊的工具。

在我看来,我研发这些可穿戴式设备的作用是它们能给用户呈现一个“调和”后的现实。这些设备把我们想看的那些黑暗区域变亮了,把一些噪音式的刺眼区域的光线减弱了。“调和后的现实”这个词是我创造的,它比“增强现实”一词出现的还要早。“增强现实”一般是在我们的正常视觉之上叠加文字、图片等信息,不仅没能增强我们的视觉能力(比如上文提到的能够感应红外线、能够看得更远、能够看懂外文),反而有时会成为干扰我们视觉的噪音。

有很长一段时间,计算机辅助视觉和增强现实都是很模糊的话题,不被大家了解,对它们感兴趣的仅限于一些研究人员、大学教授和一小撮对此有狂热兴趣爱好的人。而最近,增强现实开始逐渐走入公众的视线。这主要归功于Google的Project Glass。但说实话,比起我几十年前构建的计算机调和视觉系统,Google Glass其实只是皮毛,毕竟它在走大众化产品路线。

无论如何,随着一些健康监测设备和头戴显示设备的不断涌现,可以预见可穿戴式设备已经接近成为一个万亿美元的行业。而且,如果Google对Project Glass雄心勃勃地媒体宣传能够证明Google的决心的话,我相信大众把计算设备穿在身上将不再是什么稀奇事。

所以,如果你还是不能接受把一些“怪东西”戴在身上的话,我想在这里分享我这35年来戴着这些“怪东西”的经验。希望这些经验能够帮助你告别不适感。

我第一次产生制作设备来增强视觉这一念头是在童年时期。那是我的祖父是个老焊接工人,他教会了我焊接。大家知道,焊接时电弧产生的火花会伤害人眼,因此焊接工人必须戴面罩和护目镜。老式的焊接面罩上使用的一般是墨镜镜片。更现代一点的则是使用自动变光焊接面罩。无论哪种都只是将电弧产生的火光减弱。但减弱程度还是不够,还会使人眼产生不适感,并且周围一些我们本需要的环境光也随之减弱。

这个问题长期困扰着焊接工人,同时也开始让我思考:为什么不用摄像头、显示设备、计算机三者配合去实时修改我们人眼所看到的画面呢?为什么不将可穿戴式计算设备连到一个中心基站或者直接互连呢?这样不是让单个设备能够实现更多功能吗?

于是,我开始探索不同的方法来实现这一想法。那是上世纪70年代,那时大多数的计算机有房间那么大,无线数据网络更是连听都没听过。但不管怎样,我还是做出来了我的第一个可穿戴设备——一个长得像兔耳朵的天线,可以传输和接受信号。我知道把这对“兔耳朵”戴在头上会很荒谬,但我不在乎。相反,我很骄傲,因为能够自己实现一个无线数据传输的功能本身就很了不起了,而且当时该设备的无线数据传输能力已经达到56KB/s。

到70年代末、80年代初,我的疯狂行径更甚了。我为摄像师制造了很多辅助设备,有文字、图片、视频、音频,甚至雷达等各种功能。可以想象,能有这么多功能的设备一定不简单。当我穿着这一大堆设备在街上走的时候,不夸张,每个人都试图避开我。

我为何如此极端呢?因为我相信计算的将来除了要使计算的规模越来越庞大之外,另一个同等重要的将来就是人们能够穿着计算设备随时随地通信。不过在那时,我的这种想法被很多电脑工程师不屑,他们都认为我疯了。直到在90年代初我去MIT读研,我才开始发现身边逐渐有人看到可穿戴设备潜藏的价值。

几年之后,我回到了最初的灵感之源——为焊接工人制作一个更好的面罩。后来我还真做出来一些。焊接工人戴上我这面罩不仅能透过一大片火花看见里面的电弧,还能看清楚周围环境的更多细节。不仅如此,即使是焊接工人背后的物体,他也能通过这个面罩看见。这个面罩利用的是我自己发明的图像处理技术。该技术现在大量用于生产HDR图像。

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