物聯(lián)網(wǎng)（IoT）正在對(duì)各種工業(yè)進(jìn)行轉(zhuǎn)型，并實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的商業(yè)應(yīng)用，但這對(duì)消費(fèi)者群體有何影響？
想象一下這樣的世界：更少的電燈開(kāi)關(guān)、按鈕或液晶顯示器；整個(gè)世界基于幾十個(gè)傳感器和復(fù)雜控制系統(tǒng)；智能恒溫器或服務(wù)機(jī)器人不斷聆聽(tīng)和響應(yīng)我們的需求，為我們提供直觀、可靠、無(wú)處不在的服務(wù)。這就是未來(lái)——物聯(lián)網(wǎng)的世界。
這些設(shè)備能夠幫助我們掌控周圍環(huán)境，應(yīng)對(duì)日益復(fù)雜的現(xiàn)代生活方式。這是一個(gè)真正的反直覺(jué)概念，即通過(guò)更加復(fù)雜的技術(shù)來(lái)簡(jiǎn)化生活。在這種情況下，物聯(lián)網(wǎng)用戶界面（UI）在確定用戶輸入的類型和數(shù)量，以及從技術(shù)設(shè)備獲得的反饋的類型、范圍和形式方面發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。
然而，我們本質(zhì)上是通過(guò)一個(gè)或多個(gè)屏幕觀看世界。例如，幾乎每個(gè)人都擁有一個(gè)甚至幾個(gè)智能手機(jī)。當(dāng)然，在許多情況下，智能手機(jī)提供了非常強(qiáng)大的用戶界面，用于訪問(wèn)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的一小部分活動(dòng)進(jìn)程。然而，我們預(yù)計(jì)在許多情況下，用戶界面將會(huì)在我們周圍的真實(shí)和有形世界中“隱身”，在被需要的時(shí)候就會(huì)出現(xiàn)，并在不需要時(shí)保持隱藏狀態(tài)。
如果我們的設(shè)備可以將虛擬交互對(duì)象直接從數(shù)字空間投射到現(xiàn)實(shí)世界，這將是一個(gè)多么令人振奮的創(chuàng)新！它將通過(guò)“混合現(xiàn)實(shí)”（Mixed Reality）與“物聯(lián)網(wǎng)”域大大擴(kuò)展我們的交互范圍！
世界上傳感器、設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用比比皆是，但我們堅(jiān)信，我們與技術(shù)交互的方式正在經(jīng)歷一場(chǎng)沉默的革命。在即將到來(lái)的十年中，我們預(yù)見(jiàn)到交互式激光投影將從根本上改變我們現(xiàn)在的用戶界面概念，以及我們與世界展開(kāi)技術(shù)交互的方式。令人興奮的是，交互式投影現(xiàn)在已經(jīng)不僅僅出現(xiàn)在電影屏幕中，Bosch Sensortec的BML050微型掃描儀已經(jīng)使之成為現(xiàn)實(shí)。
圖1：Bosch Sensortec的BML050微型掃描儀可實(shí)現(xiàn)交互式投影。（來(lái)源：Bosch Sensortec）
使用戶界面更簡(jiǎn)單、更靈活，充滿更多樂(lè)趣！
比如，像咖啡機(jī)這樣的標(biāo)準(zhǔn)消費(fèi)電器。人們會(huì)認(rèn)為，一臺(tái)精心打造的廚房電器很難再實(shí)現(xiàn)改進(jìn)了。然而，消費(fèi)者總是在尋求新的、時(shí)尚的、與眾不同的商品。如果虛擬用戶界面、菜單、圖片和信息可以將咖啡的沖煮過(guò)程提升到一個(gè)新的水平呢？電器擁有了激光投影虛擬用戶界面之后，外觀可以得到顯著的精簡(jiǎn)，按鈕、旋鈕和液晶顯示屏逐漸讓位于這種新穎的、基于軟件的交互形式。消費(fèi)者喜歡體驗(yàn)柔和的色彩，以及簡(jiǎn)潔、智能和直觀的功能，家電的功能不應(yīng)僅限于做意式濃縮咖啡或烤面包。家電必須令人印象深刻，必須讓消費(fèi)者贊不絕口。將可編程的虛擬用戶界面結(jié)合到我們的電器中將會(huì)使更為復(fù)雜的電器（如洗衣機(jī)和微波爐）更加簡(jiǎn)便易用，用戶可以靈活地設(shè)置為特定任務(wù)而設(shè)計(jì)的專門程序，例如基于內(nèi)置食譜的定時(shí)烹飪程序。這開(kāi)啟了一系列以用戶為中心的功能，并在早期使用者中大有市場(chǎng)。有遠(yuǎn)見(jiàn)的制造商非常清楚這一點(diǎn)，BML050微型掃描儀完美滿足了他們的需求。
控制復(fù)雜功能有時(shí)的確十分復(fù)雜。高端全自動(dòng)咖啡機(jī)具有如此多的功能和特點(diǎn)，用戶手冊(cè)也許比在上海高峰時(shí)間的路況導(dǎo)航更加繁瑣：按鈕、彈出或下拉菜單、滑塊、撥盤、旋鈕、燈、蜂鳴器、收音機(jī)調(diào)諧器……我們所需要的難道不就是一杯咖啡嗎？
交互式投影能夠完全摒棄物理輸入/輸出元件，從根本上簡(jiǎn)化咖啡機(jī)、烤面包機(jī)或洗碗機(jī)的操作。電器和設(shè)備更小巧直觀，產(chǎn)品設(shè)計(jì)擁有更多的可能性，對(duì)消費(fèi)者的吸引力亦獲得提升。投影產(chǎn)生的用戶界面可以動(dòng)態(tài)適應(yīng)和響應(yīng)特定的用戶任務(wù)，僅顯示相關(guān)任務(wù)的信息。這意味著，復(fù)雜可變的內(nèi)容會(huì)以簡(jiǎn)潔且易于理解的格式直觀呈現(xiàn)出來(lái)。咖啡機(jī)現(xiàn)在可以將大型、清晰的圖像投射到任何表面，如廚房臺(tái)面或桌子上。用戶只需點(diǎn)擊投影按鈕或菜單項(xiàng)來(lái)設(shè)置他們喜歡的咖啡樣式，例如，淡、普通、濃三種濃度；卡布奇諾、拿鐵、意式濃縮咖啡等種類；小杯、正?；虼蟊?。這一切是如此簡(jiǎn)單便捷。此外，系統(tǒng)的直觀輔助功能在用戶與技術(shù)的交互進(jìn)程中持續(xù)伴隨，使日常生活的任務(wù)更簡(jiǎn)單、更輕松、更有趣。
圖2：簡(jiǎn)單便捷：使用交互式用戶界面選擇您最喜愛(ài)的咖啡。（來(lái)源：Bosch Sensortec）
即使用戶界面在烹飪的時(shí)候被阻擋或被弄臟，仍然起作用。您精心擦亮的電器上再也沒(méi)有油膩的指紋，再?zèng)]有必要親自動(dòng)手觸摸電器，您的電器將能夠保持干凈。此外，用戶可以在虛擬屏幕上觀看食譜視頻，或使用虛擬鍵盤與朋友聊天。
實(shí)踐中的交互式投影
為了現(xiàn)實(shí)所有這一切，Bosch Sensortec開(kāi)發(fā)了BML050微型掃描儀，它擁有兩個(gè)MEMS反射鏡，當(dāng)被整合到一個(gè)完整的投影機(jī)參考設(shè)計(jì)中時(shí)，可將RGB彩色激光圖像投射到任何一種表面。
除了激光投影，BML050還具備必要的手勢(shì)感應(yīng)功能。通過(guò)測(cè)量照明對(duì)象的光學(xué)反饋，系統(tǒng)可以檢測(cè)到用戶與投影內(nèi)容之間的任何干擾。由于光學(xué)反饋直接由投射光決定，因此不需要投影儀和檢測(cè)之間的校準(zhǔn)。用戶只需開(kāi)啟并按下一個(gè)虛擬按鈕！
物聯(lián)網(wǎng)的窗口
顯然，我們?cè)谶@一領(lǐng)域的使命不僅僅是為了革新沖煮咖啡。事實(shí)是，基于交互式投影的混合現(xiàn)實(shí)將被用于各種設(shè)備，只有設(shè)計(jì)工程師想不到，沒(méi)有技術(shù)做不到。
此外，由數(shù)十個(gè)單獨(dú)液晶屏幕和按鈕組成的用戶界面環(huán)境較為復(fù)雜，確實(shí)為更廣泛的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用造成了障礙。消費(fèi)者根本無(wú)法應(yīng)付安裝在家中的更多屏幕和按鈕。交互式投影提供了一種創(chuàng)造按需界面的方式，提供更大、更清晰、更直觀的控制元件，這些元件在不需要時(shí)候會(huì)隱藏起來(lái)。預(yù)期的結(jié)果是，家里不再會(huì)堆積更多雜亂的屏幕和控制面板，我們采取“干凈墻壁”的方法，給您帶來(lái)一個(gè)擁有更少的光開(kāi)關(guān)、按鈕或液晶顯示屏的互聯(lián)世界。
烹飪家電或服務(wù)機(jī)器人等設(shè)備的特點(diǎn)將在于簡(jiǎn)潔的設(shè)計(jì)理念。產(chǎn)品可用性將大大提高，制造商可以不受物理界面的限制，任意為其產(chǎn)品添加更多增值功能。
對(duì)消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，與情景相關(guān)、菜單導(dǎo)向的用戶界面將帶來(lái)顯著的優(yōu)勢(shì)。用戶可以扔掉紙質(zhì)的用戶手冊(cè)，因?yàn)橹庇^的幫助將會(huì)始終通過(guò)用戶界面提供指導(dǎo)，必要的時(shí)候還包括視頻和圖像。視覺(jué)解釋使設(shè)備更方便使用，特別是對(duì)于不想閱讀使用手冊(cè)的用戶，或不知如何開(kāi)始使用新服務(wù)機(jī)器人的老年人或兒童大有幫助。交互式投影將對(duì)目前正在滲透消費(fèi)電子市場(chǎng)的語(yǔ)音控制用戶界面進(jìn)行補(bǔ)充。
此外，投影圖像不僅僅限于用戶界面功能。它將用于播放視頻和投影圖形和文字，例如食譜和YouTube上的烹飪視頻。它還將可以訪問(wèn)社交媒體或令用戶能夠與鄰居、家人和朋友進(jìn)行視頻通話。
圖3：老年人使用服務(wù)機(jī)器人：虛擬用戶界面提供更清晰和更直觀的控制元素。（資料來(lái)源：[Brainsil和Wavebreakmedia] / Depositphotos.com; Bosch Sensortec）
可穿戴和更多可能性
家電領(lǐng)域的創(chuàng)新故事才剛剛開(kāi)始。交互式投影還將在可穿戴設(shè)備和其他便攜式設(shè)備中找到許多細(xì)分市場(chǎng)。用戶希望獲得輕巧輕便的設(shè)備，同時(shí)也需要大屏幕來(lái)管理日益復(fù)雜的應(yīng)用程序，解決這個(gè)難題過(guò)程中，交互式投影將發(fā)揮關(guān)鍵作用。BML050微型掃描儀足夠緊湊，可安裝在便攜式智能設(shè)備中。
微型掃描儀最有可能在游戲中大量使用，將投影圖像融合到真實(shí)物體上。當(dāng)然，導(dǎo)航程序是一種很自然的搭配，“了如指掌”這個(gè)詞在此能夠獲得全新詮釋。
隨著這項(xiàng)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，超出我們今天想像的新應(yīng)用將會(huì)出現(xiàn)，并很快成為我們?nèi)粘Ｉ钪欣硭?dāng)然的一部分。也許在幾年后，市面上可能會(huì)推出框架中帶有一個(gè)小型交互式MEMS投影機(jī)的智能眼鏡。鏡片上的投影圖像可為佩戴者提供信息或增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)。
緊湊模塊
盡管上述概念仍然在計(jì)劃論證中，但是其中所使用的MEMS鏡像技術(shù)已超越這一步驟。BML050微型掃描儀體積小巧，功率高，適用于移動(dòng)和電池供電的設(shè)備。通過(guò)先進(jìn)的斑點(diǎn)抑制，以及對(duì)MEMS鏡片和激光二極管的精確控制，此設(shè)備可提供絕佳的投影質(zhì)量。投影無(wú)需聚焦，生動(dòng)的激光色彩超過(guò)人眼可察覺(jué)的自然色彩。
這款微型掃描儀是一款完全對(duì)準(zhǔn)，隨時(shí)可用的標(biāo)準(zhǔn)解決方案，其中包括所有MEMS鏡片和控制電路、激光和激光驅(qū)動(dòng)器以及單個(gè)緊湊包裝中的電源管理。有關(guān)BML050工作原理的信息可在Bosch Sensortec YouTube頻道查看。
分銷商尚未獲得參考設(shè)計(jì)。一旦參考設(shè)計(jì)進(jìn)入渠道推廣階段，Bosch Sensortec網(wǎng)站將發(fā)布公告。
圖4：裝有BML050微型投影儀的即拆即用型投影機(jī)參考設(shè)計(jì)。（來(lái)源：Bosch Sensortec）
結(jié)語(yǔ)
使用Bosch Sensortec BML050微型投影儀，工程師將轉(zhuǎn)變我們?cè)谠S多產(chǎn)品中創(chuàng)建全新用戶界面的方式。交互式投影將使消費(fèi)者的日常生活變得更加輕松、更激動(dòng)人心，并為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用清除許多現(xiàn)有障礙。我們十分期待了解設(shè)計(jì)師將如何對(duì)其加以利用，我們已然可以預(yù)見(jiàn)一個(gè)令人興奮的創(chuàng)新時(shí)代！
MEMS傳感器——物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)
作為領(lǐng)先的物聯(lián)網(wǎng)（IoT）公司，博世為智能家居、智能城市、移動(dòng)互聯(lián)和互聯(lián)工業(yè)提供創(chuàng)新解決方案。公司利用其在傳感器技術(shù)、軟件和服務(wù)方面的專長(zhǎng)以及自己的物聯(lián)網(wǎng)云為客戶提供一站式互聯(lián)跨域解決方案。博世的戰(zhàn)略目標(biāo)在于為互聯(lián)生活創(chuàng)造解決方案。
智能MEMS傳感器技術(shù)可以讓我們家庭、城市、車輛和工作場(chǎng)所的物品可以感知和互聯(lián)。隨著物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，越來(lái)越多的設(shè)備將彼此互聯(lián)，這為MEMS傳感器技術(shù)帶來(lái)了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，在低成本、小尺寸、低功耗以及整體系統(tǒng)性能之外，MEMS傳感器必須滿足更多需求。
Bosch Sensortec提供廣泛的MEMS傳感器和執(zhí)行器解決方案組合，能夠很好地應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)并滿足物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的需求。