轻薄无线、分布式计算揭秘歌尔首款搭载骁龙AR2眼镜参考设计

　　2022年11月，高通在骁龙峰会上正式发布第一代骁龙®AR2平台，作为高通第一款面向AR的专用芯片引起了业内的广泛关注，也让很多圈外人对AR领域有了更高的期待。毕竟专用芯片都已经出现了，那离市场爆发还远吗？

　　2022年对于AR来说热闹非凡，据VR陀螺统计，全年发布+上市的AR产品合计达到38款，相对于VR，资本、市场对AR的关注度更高。AR不仅在B端工业、教育、医疗等垂直领域有所突破，在C端的细分场景也开始有了小幅度提升。

　　相比VR，AR市场更为早期。自2021年开始，VR基本以每年1000万左右的出货量向前迈进，产品形态、交互方式、应用场景相对标准，所以各家的产品、应用形态、开发SDK都较为成熟。除了最新的Pancake光学方案提升，以及VST（Video See Through）带来了新场景应用之外，从2016年开始VR交互和内容并没有太大的变化。

　　反观AR，从2012年Google Glass发布到2021年几乎应用场景都集中在行业市场，军事、工业、教育、医疗、展览展示等，只是随着对场景的理解和需求的深度挖掘，AR在部分领域的“生产力工具”价值逐渐显现，如军事、医疗、远程协作、教育领域等。

　　2022年AR市场最大的变化来自消费市场，特别是国内AR厂商劲头十足。据第三方数据机构艾瑞咨询发布的《2022年国内消费级AR眼镜主要线上平台市场销售报告》显示，2022年中国消费级AR眼镜销量成绩超预期，雷鸟创新、Nreal、Rokid三家占据近75%的市场份额。

　　只是AR目前仍然处于市场早期，虽然每年都在稳步提升，但全球整体出货量仍在数十万级别。另外，产品形态、交互、光学方案、场景都未形成标准，各家针对不同场景切入，如Realwear的工业AR眼镜、李未可的AR骑行眼镜、光粒科技的AR泳镜，还有以观影和信息提示为主的Air系列产品，可谓百花齐放、百家争鸣。

　　正因如此，相对VR，AR有更大的想象空间和施展空间，所以大到全球巨头如苹果、谷歌、微软、Meta、华为、字节、OPPO、小米、Snap，小到国内众多创业公司如Nreal、Rokid、雷鸟创新、影目、亮亮视野、亮风台等，以及新晋的细红线（罗永浩创业团队）、致敬未知、星纪魅族等，都选择在AR领域耕耘。在这些企业看来，AR将成为下一代计算平台，而现在的所有布局，都是朝着这个未来在前进。

　　角色虽多，但标准却仍未建立。所以产业更需要有角色来制定标准，作为先行者探索产业的发展路径。芯片是其中的重要角色。

　　无论To B还是To C，能否让AR设备在更多场景得以应用，芯片无疑是其中的核心之一，功耗与散热、显示与画质、性能与续航、交互与内容等方面都与芯片息息相关。

　　之前推出的高通芯片平台如XR1、XR2也可以继续发挥作用，为什么需要推出AR专用的芯片平台？正如前文提到，VR与AR的发展路径并不完全相同，不同场景的使用需求存在差异，需要更具有针对性的底层核心处理器的支持，结合市场发展状况来看，此时推出新一代AR平台的时机正好。

　　第一代骁龙®AR2平台采用多芯片架构，包括AR处理器、AR协处理器和连接平台。根据官方发布的相关参数，第一代骁龙®AR2平台的主处理器占用的空间减小了40%，主要是为了减轻AR产品的体积和重量。

　　第一代骁龙®AR2平台支持9路摄像头并发，可以让AR产品实现更强的空间定位算法、眼动追踪、虹膜、手势识别等。据了解其让 AR 金年会体育性能提高了2.5倍的同时，芯片的耗电量却减少了50%，该平台的功耗据称能降低到1瓦，这意味着第一代骁龙®AR2平台能为AR眼镜提供更好的续航表现。

　　自去年高通发布第一代骁龙®AR2平台，至今为止仍未有真机面世。近日，国内声学以及VR/AR领域的ODM/OEM龙头企业歌尔与高通合作，正式推出基于第一代骁龙®AR2平台的新一代AR智能眼镜参考设计。

　　如果说，高通第一代骁龙®AR2平台引领AR眼镜的“无线化”潮流，那么基于第一代骁龙®AR2平台推出的全新AR参考设计将为行业带来更专业的方向或指引，进一步向“无线化真AR眼镜”演进。

　　2月28日，歌尔在2023年MWC期间联合高通推出基于第一代骁龙®AR2平台的新一代轻量级AR智能眼镜参考设计，这也是首款基于第一代骁龙®AR2平台、以量产化为目的的AR眼镜参考设计，并支持Snapdragon Spaces平台，从而帮助品牌厂商面向市场快速推出领先的轻量级AR眼镜产品。

　　作为国内声学与VR/AR领域的ODM/OEM产业龙头，具有多年产品研发设计能力的歌尔可以在理解高通全新芯片特性的基础上，将其性能最大化，并配合提供最优的解决方案。

　　相较于2022年5月歌尔推出的搭载骁龙XR2平台的无线AR智能眼镜参考设计，本次推出的参考设计更具优势，重量更轻、功耗更低、性能更佳且支持无线以及SLAM空间定位。

　　首先从整机来看，外观上更接近普通眼镜，镜框厚度降低12.8%，镜腿高度降低30%，整机重量已降低到100g以内，使用碳纤维和镁锂合金作为眼镜外壳材料，降低重量的同时提升整体散热性能，眼镜铰链采用了创新的设计方案，支持镜腿折叠展开后弹性归位，并具足够的外张角度，佩戴更舒适牢靠，更好地适应不同头型。

　　无线连接。无线是眼镜摆脱线缆束缚同时具备高计算性能，促使AR眼镜迈向下一代个人移动计算平台的重要一步，而无线后需要解决的问题在于传输速度和延时控制。如果延迟过高，不仅影响使用体验，还有可能让人产生眩晕。该参考设计支持Wi-Fi 7连接，据了解，Wi-Fi 7的理论传输速度可高达每秒30Gbps，是Wi-Fi 6最高9.6Gbps速率的三倍之多。第一代骁龙®AR2平台基于高通FastConnect7800连接系统，实际传输峰值速度可达5.8Gbps。

　　第一代骁龙®AR2平台并非主处理芯片，其可以搭配高通旗舰机型专用平台骁龙8系列手机使用，不仅可以减轻眼镜端的重量，同时也为其提供了更高的性能和算力。

　　或许连接手机使用是AR产品容易被诟病的一点，毕竟大家对于理想的AR眼镜都有一个共同目标——具备独立计算能力、轻量级、长续航、大FOV、强性能，并且还能支持SLAM 空间定位实现虚实融合的MR效果……无奈目前在众多底层技术掣肘的前提下，产品必须取舍，所以在轻薄化与独立计算一体化之间，手机配件形态不失为一个能够平衡强性能、无线、轻薄以及真AR的不错选择。特别是在Wi-Fi 7的加持下，手机与眼镜之间的延迟可以降低到2ms，体验时几乎感受不到延迟。

　　空间定位。第一代骁龙®AR2平台由AR处理器、AR协处理器和连接平台组成，AR处理器采用4nm制程，在AI性能方面提高了2.5倍，功耗降低了50%。该板块主要用来执行图像分类、图像识别、手势追踪等视觉处理，这是SLAM空间感知以及交互的基础。所以该参考设计功能涵盖了6DoF空间定位与手势识别功能。值得关注的是，在参考设计的正前方有3颗摄像头，两颗广角灰度摄像头用于实现SLAM空间定位和手势识别辅助，一颗RGB摄像头用于进行图像追踪识别，厂商可针对不同场景做定制化探索。

　　更为重要的是，眼镜在内置电池，并且搭载蓝牙、WiFi、PCB主板、光学模块以及3颗传感器的前提下，将重量控制到了100g以下，对于整机企业的产品设计来说起到了非常重要的参考作用。

　　光学部分采用全新一代自由曲面光学模组，为了贯彻其量产化目标，并未采用目前最前沿的衍射光波导等光学方案。自由曲面光学方案在光学效果、量产工艺方面更为成熟，配合Micro-OLED屏幕，使用户入眼垂直方向视野增大50%，实现38°显示FOV，入眼最大亮度提升至1500 nits，不论是室内外都能清晰显示。此外，其还支持替换磁吸近视镜片，近视人群也能够方便使用。据了解，歌尔和高通未来还将推出配备其他光学方案的版本。

　　声学作为歌尔的强项，该参考设计采用了麦克风阵列，立体声近耳声学，优化了降噪算法以及回声消除，兼顾了音质和私密性。

　　总体来看，该参考设计在硬件层面除了能满足续航能力、户外使用、高清显示等这类硬需求之外，还充分考虑了场景的需求，使其能够在不同场景应用落地，如移动办公、远程会金年会体育议、游戏娱乐、学习培训、展览展示等……据悉，该参考设计未来还会适配更多手机、PC以及其他计算终端平台，以满足不同群体的使用需求。

　　在软件层面，据了解，参考设计支持Snapdragon Spaces开发者平台。Snapdragon Spaces是高通在2021年11月推出的XR平台，旨在推动应用和游戏开发者创建更多增强现实应用。用该平台打通运营商、智能手机厂商、ODM企业、VR/AR终端企业以及内容开发者，使其从上游到下游形成完整的产业链。

　　AR由于产业链分散，且未形成标准，加上市场体量仍不大，所以开发者规模比VR要小很多，而且面对市场上琳琅满目、形态不一的终端，开发意愿和动力也不强。使用手机终端作为计算单元，联动手机厂商与运营商共同推动应用落地，一方面便于扩充AR眼镜内容生态，对于开发者来说，熟悉的平台和开发框架也能更快切入到AR内容的开发赛道中来。

　　歌尔自2015年以来与高通在XR领域紧密合作，双方已联合推出多代VR和AR参考设计。本次推出的参考设计是歌尔与高通技术公司合作的第三代AR眼镜参考设计，也是首款以量产化为目的的第一代骁龙®AR2平台AR眼镜参考设计。

　　2022年，AR产品在消费市场小试牛刀，虽然技术跨越不大，体验提升也还不明显，但可以显著看到的是底层技金年会体育术与下游场景探索路径愈发明朗。

　　占据全球中高端VR整机产品出货量80%以上份额的歌尔，在VR领域已经扎稳根基，而面向更大的赛道，其也早早地开始了对AR的布局。

　　据了解，歌尔在VR/AR领域拥有一支千余人的研发团队，累计申请相关专利数千项，其中60%为发明专利。除此之外，VR/AR及声学、光学等领域的相关研发投入占比也在逐渐增加，数据显示，2022年前三季度歌尔研发费用同比增长40.05%。

　　2020年，歌尔引进自动化纳米压印生产线，建设了国内首条衍射光波导量产线，成为国内最早在衍射光波导领域拥有较为成熟的规模化量产工艺的企业。据了解，2021年歌尔的光波导镜片出货量在全球ODM厂商中位居第一。

　　不局限于眼镜形态的AR，近期歌尔还推出自主开发的新一代车载AR-HUD的PGU模组产品，凭借体积更小、分辨率更高、成本更低等亮点，将加速歌尔在汽车智能座舱光学方面的拓展。

　　目前歌尔在AR领域已经搭建了完善的自主设计和智能制造精密加工装备、测试设备，用于AR产品的研发与生产。

　　同时，歌尔也在推动国内的AR相关标准建设。歌尔先后加入国家虚拟现实创新中心、增强现实标准研究组。增强现实标准研究组的组长单位为中国电子技术标准化研究院，副组长单位分别由浙江商汤科技开发有限公司和歌尔股份承担。

　　据了解，增强现实标准研究组的主要职责为：根据中国增强现实产业发展实际和需求，统筹增强现实领域标准化研究工作，建立并完善增强现实领域标准体系，适时提出国家标准和行业标准制（修）订计划建议；组织研究本领域中国内外标准涉及的化重大技术问题，提出对策建议，组织提出中国牵头的国际标准提案；组织开展本领域国内外标准技术交流及相关的标准化活动等。

　　在投资方面，歌尔参与投资了微显示屏企业Kopin、衍射光波导企业Wave Optics（已被Snap收购）、国内的XR芯片企业万有引力等，其还与产业合作伙伴小鸟看看（PICO）、三七互娱、米哈游等成立同歌一期创业投资基金，主要关注XR领域的优秀创业团队。

　　2023年初，海内外一些企业因业务调整导致大幅裁员、项目被砍等负面消息让从业者也捏了一把汗，实际上各家企业已经探寻到合适的发展路径和节奏。XR底层产业链还处在技术积累的阶段，虽然未能马上展现成绩，但XR产业正逐步撇去泡沫，更加脚踏实地。

　　苹果、Meta、谷歌等巨头加紧布局，国内厂商也在紧锣密鼓打磨产品，AR眼镜产业百花齐放。2023年初，一体式全彩Micro-LED+衍射光波导的雷鸟X2发布，近日小米也官宣了AR新品“小米无线AR眼镜探索版”。AR厂商能掀起怎样的浪潮，令人期待。

　　市场沉浮，歌尔提前抢占AR赛道的决心从未动摇，而通过多年积累，歌尔更是在AR领域构筑了雄厚的竞争壁垒。

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