可穿戴技术市场主要收入来源及机会

2018-10-02  阅读次数:

  早期尝试走高性价比路线的可穿戴式 HUD 失败了,主要原因是要么由于体积、重量过大而不实用,要么显示器在阳光下亮度不够导致无法操作。

  目前有两种方法正在开发之中,可以解决显示器照明方面的难题。 第一种方法是来自美国、采用 LED 背光的小型传统 LCD 显示器。 第二种方法是来自欧洲、采用不需要 LED 背光的 OLED(有机 LED)显示器技术。

  本文将简要介绍这种两种方法的开发方向,二者均针对 LCD 和 OLED 显示应用。 然后,重点介绍最新的 OLED 显示器,解释其发光原理及优势。 我们将以 Newhaven Display International 提供的 NHD 字母数字和图形 OLED 显示装置为例。

  虽然 Newhaven 显示器还没有达到 HUD 和眼镜要求的体积,但在这类应用方面已展示出这种技术的发展潜力。 为方便设计人员评估该产品,该公司还提供了演示板 (NHDEV)。

  市场机会

  按照透明度市场研究 (Transparency Market Research, TMR) 机构1 在其最新发布的可穿戴技术报告中预测,这一市场到 2018 年将增长至 58 亿美元,年复合增长率 (CAGR) 达到惊人的 40.8%。 在可穿戴市场中显示器的发展机会,尤其对柔性显示器,主要表现在信息娱乐和军事/航空航天领域。 TMR 预计,随着智能手表和智能眼镜等技术的出现,信息娱乐领域到 2018 年将成为可穿戴技术市场的主要收入来源。

  可穿戴技术成功的基本条件包括紧凑性、便携性、灵活性和低功耗。 年轻消费群体会很快接受这类技术,这是信息娱乐领域一股特别强大的推动力;同时,其在健康监控领域的明显优势也将继续刺激医疗和保健领域的增长。

  通用航空

  Aerocross Systems 是位于美国德克萨斯的一家新创公司,即将针对通用航空领域推出一款低成本平视显示器。 这种贴近眼睛的头戴式显示器被命名为“智能眼 (Brilliant Eyes)”,适用于轻型飞机驾驶员,它可显示传统的“六块腹肌”排列式信息:高度、飞行方向、垂直速度、气流速度、水平方向和磁罗盘。

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  图 1:Aircross Systems 的首个针对轻型飞机驾驶员的、采用 LED 背光式 LCD 的“智能眼”数据眼镜原型。

  该制造商拥有设计军用显示器产品的技术背景,因此对非常了解当前产品的不足之处。 例如,阿帕奇直升飞机驾驶员采用成本过高且相当笨重的头盔安装式单镜片设计显示目标数据。 Google 及其竞争对手正在开发一种可以安装到普通眼镜上的彩色 LCD 屏幕,且价格足以让消费市场接受,Aerocross 受此启发,确信自己也可以制造一种切实可行的平视显示器。 关键是克服物理方面的难题——制造某种容易穿戴的轻型材料。 第二个难题是设计能使最终产品价格实惠的低成本光学器件。

  首个原型产品采取单眼法,其特点是采用已在平板电视领域发展成熟的 LED 背光式微型 LCD 设计。 来自图像的光线穿过一个光学器件模块,该模块聚焦无穷远处的光线,然后将光线注入内置于眼镜中的光学波导或者眼镜的聚碳酸酯镜片中。 试验证明大多数人能看到清晰的图像。 然而开发人员说,始终会有一少部分飞行员通过调整也无法适应近眼式显示器,或者会出现恶心和/或视疲劳情况。

  最终产品将集成图像处理器,以便利用连接远程传感器或数字设备的无线链路接收数据。 虽然原型显示器能在全日光下工作,但该公司仍在通过升级 LCD 的背光技术来提高亮度。

  微型显示器

  这是一种正由德国德累斯顿 (Dresden) 市弗劳恩霍夫中心 (Fraunhofer Centre) 开发的替代性方法,它采用 OLED 材料来生产用于数据眼镜的高亮度 (5000 cd/m2) 微型显示器。 在 200 mm CMOS 背板上实现 OLED 材料构造的正交光刻工艺应该能实现大规模市场化的低成本生产。

  开发人员称,该产品的高亮度能充分适应不断增加的实际应用,在这些应用中,虚拟图像必须与日光环境平稳地融合。 为数据化眼镜设想的应用包括其它外科手术或动物科学实验,这些应用都需要定期获取参考数据。

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  图 2:Fraunhofer 采用 OLED 微型显示器的交互式双眼数据眼镜。

  Fraunhofer COMEDD 使用其 OLED 微型显示器开发出交互式双眼数据眼镜(见图 2)。 用户不仅可以正常感知环境,还能看到微型显示器上的其它信息。 该设备可同时显示和捕捉图像,这样显示器就能连续显示前后连贯的信息,同时识别用户的交互动作。 这类交互可能是眼睛或表情动作。