去年在德國(guó)紐倫堡舉辦的“2013 年德國(guó)紐倫堡工業(yè)自動(dòng)化及元件展覽會(huì)（SPS/IPC/DRIVES 2013）上，Beckhoff 展出了通過專注于谷歌眼鏡的技術(shù)研究開發(fā)而成的針對(duì)機(jī)械操作的最新解決方案。有了具有上網(wǎng)功能的谷歌眼鏡，狀態(tài)或?qū)υ捪⒖梢酝ㄟ^一個(gè)頭戴式顯示器直接投射到人眼中。在線信息和通信也可以用這種創(chuàng)新的設(shè)備實(shí)現(xiàn)，且錯(cuò)誤信息可以使用觸摸板進(jìn)行確認(rèn)。Beckhoff 公司的 PC 控制產(chǎn)品經(jīng)理 Andreas Thome 堅(jiān)定地認(rèn)為，谷歌眼鏡是互聯(lián)網(wǎng)和自動(dòng)化技術(shù)相融合推動(dòng)工業(yè) 4.0 發(fā)展的最突出的例子。

　　Beckhoff 公司的 PC 控制產(chǎn)品經(jīng)理 Andreas Thome 在 SPS/IPC/DRIVES 2013 上向觀眾演示如何使用谷歌眼鏡進(jìn)行機(jī)器操作。

　　是什么讓谷歌的這些“增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)眼鏡”從競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出，用作工業(yè)環(huán)境中的控制元件？

　　Andreas Thome：谷歌眼鏡配置包括頭戴式顯示器、攝像頭、麥克風(fēng)和用作揚(yáng)聲器的骨傳導(dǎo)耳機(jī) — 它還配備了振動(dòng)傳感器并在耳機(jī)側(cè)面集成了一個(gè)觸摸板。有了這些功能，谷歌眼鏡非常適合用于可視化、診斷和服務(wù)，以及技術(shù)干預(yù)和個(gè)人通信。不同于傳統(tǒng)的控制理念，該設(shè)備屬于被稱為“可穿戴計(jì)算”的創(chuàng)新技術(shù) — 一組每天可以通過用戶佩戴來大幅提高其連通性的設(shè)備。事實(shí)上，很多這些設(shè)備現(xiàn)在都已經(jīng)具有現(xiàn)代智能手機(jī)所具備的所有功能。更重要的是，谷歌眼鏡型設(shè)備使用起來都很方便，因?yàn)槠浒胪该髡陉柊宸先梭w工學(xué)，且主要都是免提操作。最大的優(yōu)點(diǎn)在于 — 也著眼于工業(yè)自動(dòng)化 — 現(xiàn)有的移動(dòng)計(jì)算技術(shù)可以在我們的感官知覺或我們的肢體動(dòng)作沒有任何限制的情況下使用 — 而且無需電線或電纜。

　　如何將谷歌眼鏡與 PC 控制整合在一起？

　　Andreas Thome：使用 Beckhoff 的 TwinCAT 自動(dòng)化軟件可以將谷歌眼鏡與控制技術(shù)輕松集成在一起。眼鏡與萬維網(wǎng)服務(wù)器通訊，該服務(wù)器提供了通過 TwinCAT 控制的機(jī)器狀態(tài)信息。眼鏡接收此狀態(tài)信息并以信號(hào)或錯(cuò)誤消息的形式表現(xiàn)出來，甚至還可以指出任何問題的確切位置。確認(rèn)和復(fù)位機(jī)器狀態(tài)等工作也可在現(xiàn)場(chǎng)通過谷歌眼鏡完成。

　　在哪些情況下可以使用此方案？

　　Andreas Thome：潛在的應(yīng)用場(chǎng)景可以被歸類為“直接或間接”。例如，操作人員可以使用眼鏡“直接”監(jiān)控機(jī)器或甚至采取行動(dòng)來直接改變或更正機(jī)器狀態(tài)，而不總是需要在現(xiàn)場(chǎng)完成。對(duì)于大型機(jī)器和生產(chǎn)設(shè)備，操作人員需要在設(shè)備周圍走動(dòng)并檢查特定臨界點(diǎn)的工藝狀態(tài)值，同時(shí)查看設(shè)備是運(yùn)作情況。必要時(shí)，操作人員可以采取手動(dòng)操作，因?yàn)殡p手都是自由的?！伴g接”選項(xiàng)涉及到信息的收集和保存，不完全依賴于正在運(yùn)行的進(jìn)程。這些選項(xiàng)包括，例如，研究制造商有關(guān)特定機(jī)器組件的文檔資料，在 Internet 上搜索信息，并通過電子郵件和支持視頻聊天的聊天工具進(jìn)行人際互動(dòng)。然而，直接和間接應(yīng)用的組合也是可能的。即使一臺(tái)機(jī)器正在運(yùn)行，操作人員也可以與專家聯(lián)系并通過眼鏡將正在運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)器的視頻發(fā)送給專家，以咨詢一些具體的問題。隨后，專家可以給現(xiàn)場(chǎng)操作人員提供技術(shù)支持 — 以視頻或語音消息的形式 — 這樣就可以采取相應(yīng)的糾正措施。這是被描述為“你看到的就是我看到的”（WYSIWIS）的 IT 概念也可以在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用的范例。

　　靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的機(jī)器狀態(tài)信息可以被投射到谷歌眼鏡的頭戴式顯示器上。

　　如果出現(xiàn)錯(cuò)誤，谷歌眼鏡會(huì)輕輕振動(dòng)，提醒操作人員注意出錯(cuò)消息。一旦錯(cuò)誤被糾正，該消息可以直接通過增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)眼鏡復(fù)位。

　　有關(guān)在日常生活中使用這種新的控制技術(shù)有什么新的想法嗎？

　　Andreas Thome：有許多不同的方法來實(shí)現(xiàn)。例如，維修工程師可以使用集成的攝像頭捕捉到電機(jī)或限位開關(guān)的 QR 碼，然后檢索有關(guān)其功能、歷史狀態(tài)或當(dāng)前狀態(tài)的信息。另一個(gè)辦法是瀏覽包含機(jī)器控制軟件相關(guān)信息的網(wǎng)站 — 大小為 640×360 像素的分辨率，無需使用鼠標(biāo) — 這將是可行的，如果原始資料被格式化為與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)眼鏡同時(shí)使用。操作人員可以查找由制造商定義的計(jì)算機(jī)設(shè)置，然后采取適當(dāng)?shù)男袆?dòng)。也可以編寫在谷歌眼鏡上本地運(yùn)行的特殊應(yīng)用程序，并能夠通過 WLAN 使用如 OPC UA 或 TwinCAT ADS 等協(xié)議建立與機(jī)器控制計(jì)算機(jī)的連接。作為谷歌眼鏡技術(shù)研究的一部分，Beckhoff 提供二進(jìn)制和模擬變量的實(shí)時(shí)可視化應(yīng)用程序作為本地程序。在所有這些情況下，可以顯示狀態(tài)數(shù)據(jù)（變量，誤差）。此外，操作人員可以使用谷歌眼鏡來修改設(shè)備設(shè)置或周期，如開始或停止生產(chǎn)步驟。

　　未來，谷歌眼鏡和類似的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)眼鏡將取代傳統(tǒng)控制面板和操作理念嗎？

　　Andreas Thome：不會(huì)。憑借其眾多的選件，谷歌眼鏡是提高操作和控制理念的杰出開發(fā)成果，但它并不能夠成為一個(gè)完整的替代裝置來控制機(jī)器或生產(chǎn)設(shè)施。傳統(tǒng)的機(jī)械控制終端（帶觸摸屏或帶鍵盤的顯示器）不能完全被取代 — 因?yàn)槠浞直媛矢咔铱勺x性更好，而且集成了關(guān)鍵的控制元件，如急停開關(guān)或操縱桿。也可以這樣說，可以實(shí)現(xiàn)基于谷歌眼鏡的完整“無接觸控制”的愿景。我們發(fā)現(xiàn)，未來，最有可能的是傳統(tǒng)的接觸和創(chuàng)新的非觸摸方法的有機(jī)結(jié)合。請(qǐng)記住，觸碰增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)眼鏡的側(cè)面比給出語音命令要快得多。當(dāng)然，眼鏡功能以免提模式激活：它們通過簡(jiǎn)單向上點(diǎn)頭的方式接通?？梢酝ㄟ^輕輕點(diǎn)頭的方式瀏覽菜單項(xiàng)，一個(gè)特定的項(xiàng)目可以用語音命令來激活。在所謂的幻燈片上顯示的啟動(dòng)功能也能通過語音控制。然而，為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，必須進(jìn)行特殊編程，且必須精確設(shè)計(jì)軟件工效學(xué)，以適應(yīng)語音控制。

　　使用谷歌眼鏡作為操作裝置會(huì)增加數(shù)據(jù)和機(jī)器本身相關(guān)的安全風(fēng)險(xiǎn)嗎？

　　Andreas Thome：答案還是不會(huì)。有一種普遍的誤解認(rèn)為谷歌是一個(gè)企業(yè)，且谷歌云始終是用來通過增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)眼鏡進(jìn)行所有的通信工作。情況并非如此。正如 Beckhoff 的技術(shù)研究表明的那樣，谷歌眼鏡可以很容易地封裝，并嵌入在企業(yè) WLAN 內(nèi)網(wǎng)中，在這里通過有效的標(biāo)準(zhǔn) IT 程序提供保障。若論及機(jī)械操作，谷歌眼鏡的功能 — 原則上 — 與機(jī)器的控制面板或顯示屏上所具備的功能完全一樣。更重要的是，必須使用有效、成熟的安全技術(shù)（如急停方案）來防止出現(xiàn)防任何可能被證明是危險(xiǎn)的動(dòng)作。數(shù)據(jù)保護(hù)專家們認(rèn)為，谷歌眼鏡與任何手機(jī)在安全性上都是一樣的。這兩種設(shè)備都非常適合用于給機(jī)器或人拍照。這也一直是智能手機(jī)普及的一部分。此外，配戴增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)眼鏡也難以被人忽視，所以任何人都不可能用它們?nèi)ネ低颠M(jìn)行任何非法勾當(dāng)?？傊?，這意味著谷歌眼鏡必須與智能手機(jī)一樣，遵守相同的規(guī)則并使用相同的代碼 — 換句話說，該設(shè)備將不得用于具有高度商業(yè)敏感性的領(lǐng)域。

　　為了保障內(nèi)部通信（紅色）的完整性，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)眼鏡可以封裝和嵌入在獨(dú)立于谷歌云的企業(yè) WLAN 內(nèi)網(wǎng)中。

　　谷歌眼鏡將如何迅速滲透市場(chǎng)，特別是當(dāng)它涉及到機(jī)械操作？

　　Andreas Thome：今天，很清楚的一點(diǎn)是，在商業(yè)市場(chǎng)上，如谷歌眼鏡這樣的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)眼鏡將是大勢(shì)所趨。然而，很難預(yù)測(cè)這些設(shè)備何時(shí)將成為主流產(chǎn)品。一方面，一些廠商，如 Meta Pro、三星和愛普生已經(jīng)宣布，他們正在開發(fā)類似的硬件。但另一方面，就像智能手機(jī)一樣，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)眼鏡也將經(jīng)歷一個(gè)持續(xù)發(fā)展過程，更多的傳感器和更高性能的處理器都可以集成到設(shè)備中。因此，Beckhoff 公司正在在現(xiàn)有的軟件基礎(chǔ)上對(duì)這些設(shè)備在工業(yè)環(huán)境中的接受度進(jìn)行研究 - 2014 年期間，將與有興趣的用戶合作進(jìn)行一次現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。然而，已配備有 Beckhoff 控制器和 TwinCAT 軟件的機(jī)器及生產(chǎn)設(shè)施現(xiàn)在已經(jīng)具有高效使用谷歌眼鏡或其它增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)眼鏡所需的所有通信接口。

　　最新的工業(yè) 4.0 和智慧工廠概念支持這一發(fā)展嗎？

　　Andreas Thome：若論及未來的可視化、診斷和服務(wù)，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)眼鏡將有助于提高效率。因此，它們注定要發(fā)揮工業(yè) 4.0 概念的重要作用，因?yàn)橹腔酃S代表的是數(shù)據(jù)透明化管理和聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)。谷歌眼鏡和類似的設(shè)備為這一透明度帶來更多靈活性；換句話說，智慧工廠中的用戶可以看到工廠中所有組件的狀態(tài)和性能數(shù)據(jù) — 隨時(shí)隨地 — 從訪問控制、暖通空調(diào)，包括所有或單臺(tái)機(jī)器，甚至到一個(gè)機(jī)器上的某個(gè)傳感器。