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5G手机已至,AR眼镜大规模应用还会远么?

2019年9月6日 00:32  钛媒体  

图片来源@全景网

文丨头豹研究院

AR智能眼镜基于第一视角的交互方式,通过镜片,将虚拟信息内容展示在用户的视场中,为用户提供增强现实的感官体验,是AR技术的智能终端硬件载体。受益于近年来人工智能领域的突破性进展和中国重视AR产业的发展,从2015年至2018年,中国AR智能眼镜行业规模(按销售额)由0.8亿元人民币增长至55.6亿元人民币。未来五年,中国AR智能眼镜行业规模将以53.4%的年复合率持续增长,并于2023年达到472.7亿元人民币规模。

1、中国AR智能眼镜行业市场综述

1.1 AR智能眼镜的定义

AR技术(Augmented Reality),即增强现实技术,是一种融合真实场景和虚拟场景的信息的技术。AR智能眼镜基于第一视角的交互方式,通过镜片,将虚拟信息内容展示在用户的视场中,为用户提供增强现实的感官体验,是AR技术的智能终端硬件载体。

1.2 AR智能眼镜的工作原理

AR智能眼镜是一个集合多种技术的综合性智能终端平台,其基本工作原理包括信息采集输入、虚拟融合以及信息输出:

来源:头豹研究院编辑整理

1.3 AR智能眼镜的特性

AR智能眼镜有以下四大特性:

(1)可穿戴性,解放双手:AR智能眼镜的可穿戴性解放人们双手,能将处理后的数据信息与工作场景融入同一个时间和空间,让用户无需因使用其他设备查询或输入信息而停下手中的工作,从而提升工作效率;

(2)第一视角:安装在头部的摄像头仅能单向收集数据,而AR智能眼镜在采集和记录用户第一视角数据的同时,可与云平台进行数据传输,实现第一视角画面同步回传和远程精准指导;

(3)交互性:用户可通过语音、手势、体感和摇杆等多种方式与AR智能眼镜进行交互;

(4)近眼显示:近眼显示可让用户与眼前屏幕的信息进行直接交互,符合人体习惯,减少用户与手机或电脑之间的复杂交互过程,提供全方位沉浸感,提高人机交互的便利性。

1.4 AR智能眼镜的应用领域

AR智能眼镜的应用范围广泛,可应用于工业、安防、医疗、教育等多个领域:

(1)在工业领域,AR智能眼镜具有“实时虚实结合信息”的远程监控和指导功能,通过提供沉浸式和交互式的远程通讯体验,可辅助一线工作人员完成设备安装、维护、检修等工作。AR智能眼镜打破时间、地点和人物的限制,有效解决到现场指导成本高、因故障延误产生的经济损失、多人同步作业协调困难等问题;

(2)在安防领域,AR智能眼镜具有实时人脸或车牌识别、人证对比、远程调度、协同指挥等功能,可实现信息传递可视化和实时化,提升工作人员收集、处理信息的能力及效率。另外,结合热成像技术的AR智能眼镜可应用于消防作业中,通过形成热成像图像,辅助消防员在浓烟中看清火灾环境,并提供火灾现场地图和信息,从而降低消防作业的安全风险及提高救援效率;

(3)在医疗领域,佩戴AR智能眼镜的医生可通过第一视角拍摄手术过程,由远程的医生专家回传的画面进行远程指导,实现医生之间的实时和精准信息互动,提高诊断效率和优化医疗资源。此外,手术医生可通过AR智能眼镜获取病人的多维度信息和医疗影像,辅助医生提高诊断精准度和速度;

(4)在教育领域,AR智能眼镜以可视化和立体化的形式,将传统课堂的灌输式教学转变为寓教于乐的互动式教学。如在生物课中,AR智能眼镜可为学生展现出3D人体结构模型,可生动地演示心脏的工作原理,为学生提供沉浸式的学习体验,提高教学内容趣味性和教学效果。

来源:悉见科技、亮风台官网,头豹研究院编辑整理

1.5 中国AR智能眼镜行业的发展历程

中国AR智能眼镜行业开始于2014年,目前仍处于探索发展阶段。2014年至2015年,在美国谷歌公司于2013年推出全球第一款AR智能眼镜Google Glass的影响下,中国巨头企业如联想、百度与大量初创企也开始布局AR智能眼镜市场,为中国AR智能眼镜行业发展奠定坚实基础。

2015年至2016年,中国AR智能眼镜行业处于萌芽起步阶段。在国家利好政策、资本助力等因素影响下,中国AR智能眼镜产品陆续上市,如亮风台的HiAR Glasses、亮亮视野的GLXSS、0Glass的0glass Pro、影创科技的影创Air和影创Air Nano等其他产品。受到AR技术仍在发展初期、AR智能眼镜价格昂贵、大众认知度较低等因素的影响,行业产品主要应用于B端,如工业、医疗、安防、文化旅游等领域。

2017年以后,在芯片、光波导技术、5G通讯技术等核心技术持续突破和高速迭代的背景下,中国AR智能眼镜行业从萌芽起步阶段迈入探索发展期,其B端的应用范围不断深入发展。同时,在大众消费者对沉浸式游戏和娱乐需求不断增加的背景下,C端市场也逐渐被开发。

1.6 中国AR智能眼镜行业的市场规模

受益于近年来人工智能领域的突破性进展和中国重视AR产业的发展,中国AR智能眼镜行业进入探索发展阶段。2014年,大部分中国AR智能眼镜企业刚成立,行业产品处于研发期。直到2015年,中国AR智能眼镜陆续上市和进入商业化,市场规模开始逐步增长。2015年至2018年,中国AR智能眼镜行业市场规模(按销售额)由0.8亿元人民币增长至55.6亿元人民币,年复合增长率为331.1%。未来五年,中国AR智能眼镜行业规模将以53.4%的年复合率持续增长,并于2023年达到472.7亿元人民币规模。未来五年,AR智能眼镜行业规模增长受以下两个因素驱动:

(1)政策加速行业发展:国家利好政策为AR智能眼镜行业提供技术、资金等多方面的支持,驱动产业链的完善和产品应用落地的加速;

(2)应用范围广,潜在市场需求大:AR智能眼镜的应用领域范围广,如工业、医疗、安防、教育等行业,且能满足产业转型发展的需求,因此这将驱动AR智能眼镜行业的高速增长。

中国AR智能眼镜行业市场规模(按销售额),2015-2023年预测

来源:头豹研究院编辑整理

1.7 AR智能眼镜产业链分析

AR智能眼镜产业链由以下三部分组成:产业链上游参与者是硬件供应商和软件供应商;产业链中游主体是AR智能眼镜生产商;产业链下游应用领域包括工业、安防、医疗健康、游戏娱乐、教育等。

来源:头豹研究院编辑整理

1.7.1 上游分析

AR智能眼镜产业链上游参与者为硬件和软件供应商,其中硬件部分由光学显示模组、AI芯片、传感器等硬件供应商组成,软件部分涉及AR SDK(AR软件开发包)提供商,具体而言:

(1)光学显示模组供应商:光学显示模组相当于AR智能眼镜的“眼睛”,是AR智能眼镜硬件技术壁垒最高的部分,占产品生产成本的50%。光学显示模组技术壁垒高,下游应用市场尚未成熟,因此中国专注于研发、生产光学显示模组的企业较少,竞争程度不高,以水晶光电、联创电子、京东方、苏大维格等企业为代表。受到技术、价格和供应商数量多方面的影响,AR智能眼镜生产商对上游光学显示模组供应商的议价能力低;

(2)AI芯片供应商:AI芯片相当于AR智能眼镜的“大脑”,其支撑AR智能眼镜的大规模并行计算的基础,占产品生产成本的20%~25%。然而,高性能的AI芯片技术壁垒高,当前中国高端AI芯片供应商数量少,市场主要被国外企业占据,如英特尔、高通、英伟达、ARM等大型芯片龙头企业,导致中国AR智能眼镜生产商采购以进口国外芯片为主,且对上游AI芯片供应商的议价能力较弱;

(3)传感器供应商:传感器相当于AR智能眼镜的“感知细胞”,可为AR智能眼镜实现三维定位、动作追踪、交互等功能。传感器产生的数据是AR智能眼镜实现空间定位的关键。现阶段,70%~80%的中国传感器市场被美国、日本和德国企业所占据,如西门子、意法半导体、日本横河等企业。中国传感器企业以中小企业为主,与发达国家存在明显的技术差距,这导致中游AR智能眼镜生产商依赖进口传感器,对上游传感器供应商议价能力较弱;

(4)AR SDK供应商:AR SDK是一系列能帮助开发者创建AR应用软件的开发工具,能为AR智能终端产品打造丰富的AR应用软件生态圈。海内外市场上已出现大量的AR SDK品牌,如海外的苹果ARKit、谷歌ARCore、Vuforia SDK、Facebook AR Studio,和中国的亮风台HiAR SDK、百度AR、阿里巴巴的AR开发者平台、腾讯AR开放平台、视+EasyAR等。

与国外AR SDK供应商相比,中国AR SDK供应商具有本土化优势,主要原因有:国外AR SDK在易用性、语言、费用、功能等方面暂未能满足中国开发者的需求;中国AR SDK供应商具有平台和市场规模优势,如百度、网易、腾讯拥有庞大的用户量和软件渠道,为开发者提供获利的保障;中国AR SDK供应商具有更多的内容制作和案例积累,如亮风台的HiAR SDK为营销、教育、工业等多个领域的企业客户提供服务,已创造大量的AR内容。

1.7.2 下游分析

下游是AR智能眼镜的应用领域,包括工业、安防、医疗健康、游戏娱乐、教育等行业。现阶段,中国AR智能眼镜以应用于工业领域为主,可帮助工作人员简化工作流程、提升工作和培训效率、及提高安全系数。随着工业4.0对企业的生产效率、安全、管理等方面提出更高的要求,AR智能眼镜将会成为新一代的智能化生产力工具和工业4.0的标配。AR智能眼镜在推动工业4.0发展的同时,也将提升自身行业的价值和市场需求。

现阶段,中国AR智能眼镜行业整体的渗透率不高,其原因有以下两点:

(1)供应方面,由于AR技术水平和核心硬件尚未成熟,中国AR智能眼镜的品种和数量较少,制约下游应用;

(2)需求方面,AR智能眼镜价格普遍高,如企业级AR智能眼镜价格范围在8,000~10,000元人民币,消费级AR智能眼镜价格超过3,000元人民币,导致下游需求受限。

伴随政府政策支持行业发展,AR智能眼镜的技术不断进步及产品价格趋向合理化,AR智能眼镜将会加速渗透到下游的各个领域,提高应用普及率和行业规模,自下而上地推动AR智能眼镜创新升级,带动行业整体蓬勃发展。

2、中国AR智能眼镜行业驱动因素分析

2.1 政策加速行业发展

对于作为发展阶段的AR智能眼镜行业而言,国家利好政策为行业的技术、资金等多方面提供支持,有利于完善AR智能眼镜产业链布局和加快应用拓展。

从技术角度分析:高新技术是新兴行业升级发展的关键,中国政府出台一系列相关政策促进AR智能眼镜行业核心技术的发展。2016年9月,工信部和发改委颁布《智能硬件产业创新发展专项行动(2016-2018年)》。2019年4月,商务部、发改委和财政部联合发布《鼓励进口服务目录》,虚拟现实、人工智能、传感器、现实技术等领域的技术研究与开发服务被纳入其中。。

从资金角度分析:初创企业的融资能力是决定企业初期生存发展的关键,因此在国家政策大力支持AR全产业链发展的背景下,地方政府开始逐步落实具体的财政扶持政策。2017年3月,深圳市发改委颁布《VR/AR产业专项扶持资金申请指南》,提出在深圳市(含深汕合作区)注册、具备独立法人资格的从事VR/AR的企业与机构可获得资金扶持。2018年8月,南昌市人民政府办公厅颁布《关于加快VR/AR产业发展的若干政策(修订版)》,提出对新引进实际到位投资额达500万元(含)以上的VR/AR企业,按其到位投资额的6%,给予不超过500万元的一次性奖励,以及对VR领域重点龙头企业、极具市场前景的创新型企业、自主技术创新平台、以及带技术、带成果、带项目的人才团队,采取 “一事一议”的方式给予支持。地方政府对AR企业和项目提供财政资助,助推AR智能眼镜行业加速实现规模化生产和创新化经营模式。

2.2 应用范围广,潜在市场需求大

根据中国知名AR智能眼镜企业的CEO表示,AR智能眼镜可根据下游应用场景的不同需求进行定制化设计,因此其下游应用范围广,可覆盖工业制造、安防、医疗健康、教育培训等多个领域。现阶段,AR智能眼镜主要在B端市场的工业制造行业布局,整体普及率不高,潜在市场空间大。[m1]

随着人工智能技术不断进步,中国产业往智能化方向升级发展为AR智能眼镜行业带来巨大机遇和需求,具体而言:

(1)在工业领域,伴随全球工业4.0的发展和在“中国制造2025”战略计划的推动下,中国工业转型将对工作效率、数据采集、安全管理提出更高要求。AR智能眼镜具有“解放双手”和近眼显示的特性,可应用于制造装配、维修检查、工业培训、远程指导等工作场景,推动工业4.0发展;

(2)在医疗领域,AR智能眼镜可应用于远程诊疗、手术直播、医生看诊、教育培训等工作场景,促进中国智慧医疗和精准医疗的发展;

(3)在教育培训领域,AR智能眼镜可应用于场景教学、立体化远程教育、虚拟化物品展示等,有效解决教学师资缺乏的问题和提高教育质量。

对于B端企业而言,AR智能眼镜是一款在简化工业操作流程、提高企业工作效率和安全管理水平方面发挥重要作用的生产工具,满足企业转型发展的需求,因此AR智能眼镜在B端市场拥有巨大的潜在市场需求和发展潜力。未来随着AR智能眼镜的技术升级和功能优化,其将会在B端市场的应用普及率将逐步提升。

3、中国AR智能眼镜行业制约因素分析

3.1 硬件技术尚未成熟

AR智能眼镜的硬件技术尚未成熟,导致用户AR体验感不佳,是阻碍行业广泛应用的关键,主要表现为以下三个方面:

(1)近眼显示屏幕分辨率不足,导致用户沉浸式体验感差。现阶段行业主流的显示屏幕分辨率为1.5K~2K,仅可实现部分沉浸的体验层次,且容易使用户产生视觉疲劳和眩晕等问题,直接影响用户体验,阻碍行业的发展;

(2)光波导显示技术开发难度大,成本高。与曲面棱镜、棱镜光学、离轴光学等其他显示技术相比,光波导技术具有超薄、广视场角的优势,但光波导的研发技术壁垒高,工艺难度大,成本偏高致使其应用受到一定限制,导致AR智能眼镜性能的提升受阻;

(3)电池续航能力问题仍待解决。为了满足可穿戴性和轻便性的要求,AR智能眼镜无法采用大容量电池,导致续航能力较差,使用时间为3~4个小时,难以满足用户连续长时间工作或娱乐的需求。

3.2 专业人才紧缺

AR智能眼镜行业发展时间短,且涉及人工智能、模型构建、交互、光学、算法等高端领域,对于专业人才要求高,导致中国AR智能眼镜行业的专业人才匮乏,成为行业创新发展的重大阻碍。

根据领英(LinkedIn)发布的《全球范围VR人才分析报告》显示,中国VR/AR人才的需求达世界总需求的18%,但中国VR/AR现有人才只占全球的2%,与美国的人才储备数目存在明显差距。

2018年9月,教育部宣布在《普通高等学校高等职业教育(专科)专业目录》中增设“虚拟现实应用技术”专业,从2019年开始执行。在国家政策的指引下,截至2019年初,共有71所院校已开“虚拟现实应用技术”专业。此培养体系的落地有望逐渐缓解当前AR专业人才缺乏的问题。

4、中国AR智能眼镜行业政策分析

中国政府从行业整体规划和产业化两方面颁布相关政策,鼓励和推动中国AR智能眼镜行业的发展。

中国AR智能眼镜行业政策,2016年-2019年

来源:头豹研究院编辑整理

5、中国AR智能眼镜行业发展趋势

5.1 5G通讯技术助力行业新突破

AR智能眼镜中的语音识别、图像识别、手势感应、定位追踪等技术都需要低延时处理,因此具备高速度、低延时、广泛覆盖、低功耗优势的5G通讯技术将带动AR智能眼镜行业创新发展。

5G通讯技术为AR智能眼镜的性能优化和应用普及发挥重要作用,具体而言:

(1)在性能优化方面, 5G通讯技术具有更高数据速率,峰值速率可达到10Gbps+,是4G网络的50~100倍,大幅度提高AR智能眼镜移动数据传输效率,解决因信号延迟造成用户出现恶心和眩晕的问题,提升用户AR体验。此外,基于5G通信技术的优势,AR智能眼镜可将本地的存储和计算转向云端,从而在减轻产品重量的同时,降低产品自身硬件的成本;

(2)在应用普及方面,随着AR智能眼镜的规模的扩大,用户在人流密集的场所进行无间断的上传和下载内容数据,将会对网络容量提出更高要求。5G通讯技术将为AR智能眼镜在密集场所如体育场馆、社区的应用提供有力保障。

5.2 往双目设计和轻量化的方向发展

现阶段,市面上的AR智能眼镜可分为单目AR智能眼镜和双目AR智能眼镜,单目AR智能眼镜的重量较轻便,但观看体验感较差,然而双目AR智能眼镜则相反,具有高清晰度、宽视野的特点,解决单目AR智能眼镜的痛点,更能满足企业用户传输、观看复杂内容和信息的需求,因此将会成为AR智能眼镜的主流形态。

然而,由于市面上多数的双目AR智能眼镜重量范围处于100g~600g,难以满足用户长时间舒适佩戴的需求。2019年,中国AR智能眼镜企业陆续研发和发布轻便化的双目AR智能眼镜,如亮亮视野的企业级双目AR智能眼镜Leion重量为79g、太若科技的消费级双目AR智能眼镜Nreal light 重量为85g。随着5G通讯技术、人工智能、云计算等技术的快速发展背景下,双目AR智能眼镜将会逐渐减轻其重量,往轻便化和小型化方向发展,从而提高用户使用时长和佩戴舒适度,成为行业未来发展趋势。

来源:亮亮视野官网,头豹研究院编辑整理

5.3 B端C端双线发展

现阶段,AR智能眼镜以应用于B端的工业、医疗、安防等领域为主。随着硬件设备的迭代升级、应用案例的积累以及大众消费者认知度的提升,AR智能眼镜除了深耕于B端市场之外,将会逐步拓展至C端市场,应用于游戏娱乐、教育、社交等方面。

B端市场是AR智能眼镜行业起步和立足的基础。AR智能眼镜在B端市场的应用是通过第一视角可视化、远程指导、虚实结合等改变传统工作模式,从而提高生产量和工作质量、降低工作出错率和安全隐患,最终为企业带来高投资回报率的作用。因此,传统制造业企业、医疗机构、公安机关等对安全、增产、增效需求较高的B端客户构成了当前AR智能眼镜行业的核心客户群体。随着产品功能升级、对企业客户的应用场景和需求深度挖掘、帮助客户解决行业中的实际问题,AR智能眼镜行业将会加快渗透到工业、医疗、安防等具有百亿市场规模的B端领域。目前中国市场上,0glass、亮风台、耐德佳等企业专注于B端市场,为企业客户提供企业级AR智能眼镜和相应行业的AR解决方案。

C端市场是AR智能眼镜行业爆发的突破点。AR智能眼镜可应用于C端如教育、娱乐、游戏等领域,打破传统游戏或学习方式的局限性,将抽象和立体的场景和物体以更直观、生动的方式呈现,提高个人用户在游戏或学习过程中的沉浸感。C端市场具有千亿级别的市场容量和用户大数据积累的优势,可促进AR智能眼镜行业的快速爆发。当前,太若科技、奥图科技、若琪等企业专注于C端市场。

AR智能眼镜行业在B端市场深入发展,为行业带来持续的现金流的同时,通过技术积累和产品迭代,带动AR智能眼镜在C端市场的发展趋势将指日可待。B端C端双线发展将促进AR智能眼镜行业迈向成熟期。

6、中国AR智能眼镜行业市场竞争格局

现阶段,中国AR智能眼镜行业处于探索发展期,行业市场规模逐年增长,但受到行业技术壁垒高的影响,行业参与者不多,可分为中国科技巨头企业、中国手机厂商和初创型企业,其竞争优势各异,具体而言:

来源:头豹研究院编辑整理

目前AR智能眼镜产品普及率不高,产品功能仍需优化升级,行业格局未成形,市场暂未出现头部企业。随着AR技术、核心零部件以及AR应用软件的逐渐完善,AR智能眼镜行业将会加速发展。未来,具有功能差异化、高性能以及AR应用软件生态圈的AR智能眼镜企业将会突围而出,有望成为行业龙头。

中国AR智能眼镜主要初创企业参与者

来源:头豹研究院编辑整理

注:报告提供的任何内容(包括但不限于数据、文字、图表、图像等)均系头豹研究院独有的高度机密性文件(在报告中另行标明出处者除外)。未经头豹研究院事先书面许可,任何人不得以任何方式擅自复制、再造、传播、出版、引用、改编、汇编本报告内容,若有违反上述约定的行为发生,头豹研究院保留采取法律措施,追究相关人员责任的权利。

编 辑:章芳
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