智能眼镜有望彻底改变人们观察并与世界交互的方式。这项技术拥有诸多潜在优势，包括无需双手操作便可获取信息、增强视觉以及提供辅助工具。但直到目前为止，这些无线视觉辅助解决方案仍然面临种种技术限制，比如硬件笨重、电池续航短暂和设计笨拙等，因此未能普及。
如今，在采集复杂数据的传感器、能效优化以及创新架构方面的技术进步，正促使智能眼镜的愿景日益追上日常现实。
智能眼镜为何难以完善
人们渐渐不再将智能眼镜视为科幻噱头，而是日益实用的无线产品，具有诸多热门功能与优势，包括实时人脸识别、视觉辅助、文本翻译、眼球追踪，甚至自适应聚焦。
但要在佩戴于面部的设备上实现这么多功能尤为困难。眼球追踪或面部识别等复杂任务会产生海量数据，而设备端计算(即“边缘AI”)虽快速且私密，却极耗电能；将视频传输至云端则会引发隐私问题并产生延迟。此外，眼镜必须轻盈、舒适且时尚，不能被笨重的电池拖累。没人愿意在脸上戴着款式特异的电脑。
谷歌眼镜的教训
要理解智能眼镜为何难以发扬光大，便要看看谷歌眼镜这个最佳例证。这款产品在2010年代初高调发布时，曾经承诺带来未来感十足的抬头显示功能。遗憾的是，该产品遭遇了严重的负面评价及抵制。谷歌眼镜存在诸多缺陷：电池续航与性能受限，外置摄像头引发公共场合隐私争议，普通用户可用的应用程序寥寥无几，而最关键的是，无论是社交层面还是物理层面，其设计都显得过于侵入性。
尽管谷歌眼镜在医疗保健和企业领域找到小众应用场景，终究未能赢得广大消费者青睐。行业由此获得明确启示：智能眼镜要取得成功，必须同时兼顾实用价值、佩戴舒适度与美学设计。
检测面部表情与眼球运动
康奈尔大学研究人员提出了一个创新构想，开发出基于声纳技术的智能眼镜[1]。这款产品摒弃了会带来巨大计算、带宽和能耗成本的摄像头方案，转而采用不可闻声波来捕捉面部表情与眼球运动。
此两个系统的名称为GazeTrak(眼动追踪)和EyeEcho(面部表情识别)，通过眼镜内置的微型扬声器发射超声波脉冲，用户面部或眼部的反射信号则由麦克风捕捉，经过机器学习(ML)处理后可推断注意力与情绪状态。
EyeEcho系统基于Nordic Semiconductor紧凑型低功耗nRF52840低功耗蓝牙SoC运行，证明无需笨重摄像头系统也可实现先进感知功能。尽管该方案仍处于研发阶段，但为打造低功耗、保护隐私的智能眼镜展现出巨大潜力。
采用Nordic技术的自动对焦智能透镜解决方案
尽管康奈尔大学基于声纳的系统仍处于原型阶段，ViXion公司已推出解决焦点切换常见问题的智能眼镜实例。ViXion01S是一款专为老花眼(远视)或近视用户设计的自动对焦智能透镜解决方案。该眼镜采用集成传感器自动测量至观察目标的距离，并根据传感器输入在近距离与远距离视力之间自动调节焦距。
ViXion01S的核心优势在于集成度与能效表现，采用基于Nordic nRF52840 SoC的Kaga FEI EJ2840模块，负责监督传感器并控制所有产品功能，包括透镜调节、传感器控制以及按键和蜂鸣器操作。同时采用Nordic nPM1300电源管理IC(PMIC)，这款紧凑型电源管理芯片处理电池充电、电压调节等功能，有效缩减组件尺寸并提升能效。最终ViXion01S实现仅重33克的轻量化设计，搭载150mAh小容量电池即可提供15小时续航。
Nordic nRF54系列提升视觉辅助应用
要使无线视觉辅助应用发挥最佳性能，结合强大的处理能力、可靠的无线连接和超低功耗是至关重要的。为此，Nordic Semiconductor新一代nRF54L15超低功耗无线SoC将处理能力提升一倍，处理效率提高三倍，并显着降低了功耗，相比前代产品实现了显着提升。
此外，Nordic收购Neuton.AI 并携手Edge Impulse (这两家均为领先的“TinyML”平台供应商)，在边缘端释放高效易用的机器学习能力。nRF54系列SoC通过实现低功耗特性与延长电池寿命，为边缘AI应用提供了强大支持。
智能眼镜的当下与未来实用场景
随着相关技术发展，无线视觉辅助的明确应用场景正逐渐显现。对于视障用户，具备文本朗读、物体/人脸识别及障碍物预警功能的智能眼镜已达到实用水平。在制造、物流及野外作业等场景中，免提显示与抬头指引展现出巨大价值，此时产品外形与坚固性或许比时尚感更重要，但效率与可靠性仍是核心诉求。对于需要叠加数据(如手术、维修或导航中的增强现实)以创造实际价值的任务，智能眼镜可显着提升工作效率。
随着消费者的生活方式与时尚潮流日益融合，企业正致力于将科技元素巧妙融入产品设计，让人们佩戴智能眼镜时不再显得“科技突兀”。雷朋Meta AI智能眼镜便是典范之作，它将尖端科技与品牌标志性风格完美融合。
这些发展趋势得益于低功耗芯片、边缘人工智能、光学与显示技术的进步以及新型传感模态的发展。展望未来，智能眼镜或将成为可穿戴设备领域的下一个风口。
参考
1. * * 智能眼镜无需视觉技术即可看见. Hackster, 2024