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5G手機已至,AR眼鏡大規模應用還會遠麽?

圖片來源@全景網

文丨頭豹研究院

AR智能眼鏡基於第一視角的互動方式,通過鏡片,將虛擬信息內容展示在用戶的視場中,為用戶提供擴增實境的感官體驗,是AR技術的智能終端硬體載體。受益於近年來人工智能領域的突破性進展和中國重視AR產業的發展,從2015年至2018年,中國AR智能眼鏡行業規模(按銷售額)由0.8億元人民幣增長至55.6億元人民幣。未來五年,中國AR智能眼鏡行業規模將以53.4%的年複合率持續增長,並於2023年達到472.7億元人民幣規模。

1、中國AR智能眼鏡行業市場綜述

1.1 AR智能眼鏡的定義

AR技術(Augmented Reality),即擴增實境技術,是一種融合真實場景和虛擬場景的信息的技術。AR智能眼鏡基於第一視角的互動方式,通過鏡片,將虛擬信息內容展示在用戶的視場中,為用戶提供擴增實境的感官體驗,是AR技術的智能終端硬體載體。

1.2 AR智能眼鏡的工作原理

AR智能眼鏡是一個集合多種技術的綜合性智能終端平台,其基本工作原理包括信息采集輸入、虛擬融合以及信息輸出:

來源:頭豹研究院編輯整理

1.3 AR智能眼鏡的特性

AR智能眼鏡有以下四大特性:

(1)可穿戴性,解放雙手:AR智能眼鏡的可穿戴性解放人們雙手,能將處理後的數據信息與工作場景融入同一個時間和空間,讓用戶無需因使用其他設備查詢或輸入信息而停下手中的工作,從而提升工作效率;

(2)第一視角:安裝在頭部的攝影頭僅能單向收集數據,而AR智能眼鏡在采集和記錄用戶第一視角數據的同時,可與雲平台進行數據傳輸,實現第一視角畫面同步回傳和遠程精準指導;

(3)互動性:用戶可通過語音、手勢、體感和搖杆等多種方式與AR智能眼鏡進行互動;

(4)近眼顯示:近眼顯示可讓用戶與眼前螢幕的信息進行直接互動,符合人體習慣,減少用戶與手機或電腦之間的複雜互動過程,提供全方位沉浸感,提高人機互動的便利性。

1.4 AR智能眼鏡的應用領域

AR智能眼鏡的應用範圍廣泛,可應用於工業、安防、醫療、教育等多個領域:

(1)在工業領域,AR智能眼鏡具有“實時虛實結合信息”的遠程監控和指導功能,通過提供沉浸式和互動式的遠程通訊體驗,可輔助一線工作人員完成設備安裝、維護、檢修等工作。AR智能眼鏡打破時間、地點和人物的限制,有效解決到現場指導成本高、因故障延誤產生的經濟損失、多人同步作業協調困難等問題;

(2)在安防領域,AR智能眼鏡具有實時人臉或車牌識別、人證對比、遠程調度、協同指揮等功能,可實現信息傳遞可視化和實時化,提升工作人員收集、處理信息的能力及效率。另外,結合熱成像技術的AR智能眼鏡可應用於消防作業中,通過形成熱成像圖像,輔助消防員在濃煙中看清火災環境,並提供火災現場地圖和信息,從而降低消防作業的安全風險及提高救援效率;

(3)在醫療領域,佩戴AR智能眼鏡的醫生可通過第一視角拍攝手術過程,由遠程的醫生專家回傳的畫面進行遠程指導,實現醫生之間的實時和精準信息互動,提高診斷效率和優化醫療資源。此外,手術醫生可通過AR智能眼鏡獲取病人的多維度信息和醫療影像,輔助醫生提高診斷精準度和速度;

(4)在教育領域,AR智能眼鏡以可視化和立體化的形式,將傳統課堂的灌輸式教學轉變為寓教於樂的互動式教學。如在生物課中,AR智能眼鏡可為學生展現出3D人體結構模型,可生動地演示心髒的工作原理,為學生提供沉浸式的學習體驗,提高教學內容趣味性和教學效果。

來源:悉見科技、亮風台官網,頭豹研究院編輯整理

1.5 中國AR智能眼鏡行業的發展歷程

中國AR智能眼鏡行業開始於2014年,目前仍處於探索發展階段。2014年至2015年,在美國谷歌公司於2013年推出全球第一款AR智能眼鏡Google Glass的影響下,中國巨頭企業如聯想、百度與大量初創企也開始布局AR智能眼鏡市場,為中國AR智能眼鏡行業發展奠定堅實基礎。

2015年至2016年,中國AR智能眼鏡行業處於萌芽起步階段。在國家利好政策、資本助力等因素影響下,中國AR智能眼鏡產品陸續上市,如亮風台的HiAR Glasses、亮亮視野的GLXSS、0Glass的0glass Pro、影創科技的影創Air和影創Air Nano等其他產品。受到AR技術仍在發展初期、AR智能眼鏡價格昂貴、大眾認知度較低等因素的影響,行業產品主要應用於B端,如工業、醫療、安防、文化旅遊等領域。

2017年以後,在芯片、光波導技術、5G通訊技術等核心技術持續突破和高速迭代的背景下,中國AR智能眼鏡行業從萌芽起步階段邁入探索發展期,其B端的應用範圍不斷深入發展。同時,在大眾消費者對沉浸式遊戲和娛樂需求不斷增加的背景下,C端市場也逐漸被開發。

1.6 中國AR智能眼鏡行業的市場規模

受益於近年來人工智能領域的突破性進展和中國重視AR產業的發展,中國AR智能眼鏡行業進入探索發展階段。2014年,大部分中國AR智能眼鏡企業剛成立,行業產品處於研發期。直到2015年,中國AR智能眼鏡陸續上市和進入商業化,市場規模開始逐步增長。2015年至2018年,中國AR智能眼鏡行業市場規模(按銷售額)由0.8億元人民幣增長至55.6億元人民幣,年複合增長率為331.1%。未來五年,中國AR智能眼鏡行業規模將以53.4%的年複合率持續增長,並於2023年達到472.7億元人民幣規模。未來五年,AR智能眼鏡行業規模增長受以下兩個因素驅動:

(1)政策加速行業發展:國家利好政策為AR智能眼鏡行業提供技術、資金等多方面的支持,驅動產業鏈的完善和產品應用落地的加速;

(2)應用範圍廣,潛在市場需求大:AR智能眼鏡的應用領域範圍廣,如工業、醫療、安防、教育等行業,且能滿足產業轉型發展的需求,因此這將驅動AR智能眼鏡行業的高速增長。

中國AR智能眼鏡行業市場規模(按銷售額),2015-2023年預測

來源:頭豹研究院編輯整理

1.7 AR智能眼鏡產業鏈分析

AR智能眼鏡產業鏈由以下三部分組成:產業鏈上遊參與者是硬體供應商和軟體供應商;產業鏈中遊主體是AR智能眼鏡生產商;產業鏈下遊應用領域包括工業、安防、醫療健康、遊戲娛樂、教育等。

來源:頭豹研究院編輯整理

1.7.1 上遊分析

AR智能眼鏡產業鏈上遊參與者為硬體和軟體供應商,其中硬體部分由光學顯示模組、AI芯片、傳感器等硬體供應商組成,軟體部分涉及AR SDK(AR軟體開發包)提供商,具體而言:

(1)光學顯示模組供應商:光學顯示模組相當於AR智能眼鏡的“眼睛”,是AR智能眼鏡硬體技術壁壘最高的部分,佔產品生產成本的50%。光學顯示模組技術壁壘高,下遊應用市場尚未成熟,因此中國專注於研發、生產光學顯示模組的企業較少,競爭程度不高,以水晶光電、聯創電子、京東方、蘇大維格等企業為代表。受到技術、價格和供應商數量多方面的影響,AR智能眼鏡生產商對上遊光學顯示模組供應商的議價能力低;

(2)AI芯片供應商:AI芯片相當於AR智能眼鏡的“大腦”,其支撐AR智能眼鏡的大規模並行計算的基礎,佔產品生產成本的20%~25%。然而,高性能的AI芯片技術壁壘高,當前中國高端AI芯片供應商數量少,市場主要被國外企業佔據,如英特爾、高通、NVIDIA、ARM等大型芯片龍頭企業,導致中國AR智能眼鏡生產商採購以進口國外芯片為主,且對上遊AI芯片供應商的議價能力較弱;

(3)傳感器供應商:傳感器相當於AR智能眼鏡的“感知細胞”,可為AR智能眼鏡實現三維定位、動作追蹤、互動等功能。傳感器產生的數據是AR智能眼鏡實現空間定位的關鍵。現階段,70%~80%的中國傳感器市場被美國、日本和德國企業所佔據,如西門子、意法半導體、日本橫河等企業。中國傳感器企業以中小企業為主,與發達國家存在明顯的技術差距,這導致中遊AR智能眼鏡生產商依賴進口傳感器,對上遊傳感器供應商議價能力較弱;

(4)AR SDK供應商:AR SDK是一系列能幫助開發者創建AR應用軟體的開發工具,能為AR智能終端產品打造豐富的AR應用軟體生態圈。海內外市場上已出現大量的AR SDK品牌,如海外的蘋果ARKit、谷歌ARCore、Vuforia SDK、Facebook AR Studio,和中國的亮風台HiAR SDK、百度AR、阿里巴巴的AR開發者平台、騰訊AR開放平台、視+EasyAR等。

與國外AR SDK供應商相比,中國AR SDK供應商具有本土化優勢,主要原因有:國外AR SDK在易用性、語言、費用、功能等方面暫未能滿足中國開發者的需求;中國AR SDK供應商具有平台和市場規模優勢,如百度、網易、騰訊擁有龐大的用戶量和軟體渠道,為開發者提供獲利的保障;中國AR SDK供應商具有更多的內容製作和案例積累,如亮風台的HiAR SDK為行銷、教育、工業等多個領域的企業客戶提供服務,已創造大量的AR內容。

1.7.2 下遊分析

下遊是AR智能眼鏡的應用領域,包括工業、安防、醫療健康、遊戲娛樂、教育等行業。現階段,中國AR智能眼鏡以應用於工業領域為主,可幫助工作人員簡化工作流程、提升工作和培訓效率、及提高安全系數。隨著工業4.0對企業的生產效率、安全、管理等方面提出更高的要求,AR智能眼鏡將會成為新一代的智能化生產力工具和工業4.0的標配。AR智能眼鏡在推動工業4.0發展的同時,也將提升自身行業的價值和市場需求。

現階段,中國AR智能眼鏡行業整體的滲透率不高,其原因有以下兩點:

(1)供應方面,由於AR技術水準和核心硬體尚未成熟,中國AR智能眼鏡的品種和數量較少,製約下遊應用;

(2)需求方面,AR智能眼鏡價格普遍高,如企業級AR智能眼鏡價格範圍在8,000~10,000元人民幣,消費級AR智能眼鏡價格超過3,000元人民幣,導致下遊需求受限。

伴隨政府政策支持行業發展,AR智能眼鏡的技術不斷進步及產品價格趨向合理化,AR智能眼鏡將會加速滲透到下遊的各個領域,提高應用普及率和行業規模,自下而上地推動AR智能眼鏡創新升級,帶動行業整體蓬勃發展。

2、中國AR智能眼鏡行業驅動因素分析

2.1 政策加速行業發展

對於作為發展階段的AR智能眼鏡行業而言,國家利好政策為行業的技術、資金等多方面提供支持,有利於完善AR智能眼鏡產業鏈布局和加快應用拓展。

從技術角度分析:高新技術是新興行業升級發展的關鍵,中國政府頒布一系列相關政策促進AR智能眼鏡行業核心技術的發展。2016年9月,工信部和發改委頒布《智能硬體產業創新發展專項行動(2016-2018年)》。2019年4月,商務部、發改委和財政部聯合發布《鼓勵進口服務目錄》,虛擬現實、人工智能、傳感器、現實技術等領域的技術研究與開發服務被納入其中。。

從資金角度分析:初創企業的融資能力是決定企業初期生存發展的關鍵,因此在國家政策大力支持AR全產業鏈發展的背景下,地方政府開始逐步落實具體的財政扶持政策。2017年3月,深圳市發改委頒布《VR/AR產業專項扶持資金申請指南》,提出在深圳市(含深汕合作區)注冊、具備獨立法人資格的從事VR/AR的企業與機構可獲得資金扶持。2018年8月,南昌市人民政府辦公廳頒布《關於加快VR/AR產業發展的若乾政策(修訂版)》,提出對新引進實際到位投資額達500萬元(含)以上的VR/AR企業,按其到位投資額的6%,給予不超過500萬元的一次性獎勵,以及對VR領域重點龍頭企業、極具市場前景的創新型企業、自主技術創新平台、以及帶技術、帶成果、帶項目的人才團隊,采取 “一事一議”的方式給予支持。地方政府對AR企業和項目提供財政資助,助推AR智能眼鏡行業加速實現規模化生產和創新化經營模式。

2.2 應用範圍廣,潛在市場需求大

根據中國知名AR智能眼鏡企業的CEO表示,AR智能眼鏡可根據下遊應用場景的不同需求進行定製化設計,因此其下遊應用範圍廣,可覆蓋工業製造、安防、醫療健康、教育培訓等多個領域。現階段,AR智能眼鏡主要在B端市場的工業製造行業布局,整體普及率不高,潛在市場空間大。[m1]

隨著人工智能技術不斷進步,中國產業往智能化方向升級發展為AR智能眼鏡行業帶來巨大機遇和需求,具體而言:

(1)在工業領域,伴隨全球工業4.0的發展和在“中國製造2025”戰略計劃的推動下,中國工業轉型將對工作效率、數據采集、安全管理提出更高要求。AR智能眼鏡具有“解放雙手”和近眼顯示的特性,可應用於製造裝配、維修檢查、工業培訓、遠程指導等工作場景,推動工業4.0發展;

(2)在醫療領域,AR智能眼鏡可應用於遠程診療、手術直播、醫生看診、教育培訓等工作場景,促進中國智慧醫療和精準醫療的發展;

(3)在教育培訓領域,AR智能眼鏡可應用於場景教學、立體化遠程教育、虛擬化物品展示等,有效解決教學師資缺乏的問題和提高教育質量。

對於B端企業而言,AR智能眼鏡是一款在簡化工業操作流程、提高企業工作效率和安全管理水準方面發揮重要作用的生產工具,滿足企業轉型發展的需求,因此AR智能眼鏡在B端市場擁有巨大的潛在市場需求和發展潛力。未來隨著AR智能眼鏡的技術升級和功能優化,其將會在B端市場的應用普及率將逐步提升。

3、中國AR智能眼鏡行業製約因素分析

3.1 硬體技術尚未成熟

AR智能眼鏡的硬體技術尚未成熟,導致用戶AR體驗感不佳,是阻礙行業廣泛應用的關鍵,主要表現為以下三個方面:

(1)近眼顯示螢幕分辨率不足,導致用戶沉浸式體驗感差。現階段行業主流的顯示螢幕分辨率為1.5K~2K,僅可實現部分沉浸的體驗層次,且容易使用戶產生視覺疲勞和眩暈等問題,直接影響用戶體驗,阻礙行業的發展;

(2)光波導顯示技術開發難度大,成本高。與曲面棱鏡、棱鏡光學、離軸光學等其他顯示技術相比,光波導技術具有超薄、廣視場角的優勢,但光波導的研發技術壁壘高,工藝難度大,成本偏高致使其應用受到一定限制,導致AR智能眼鏡性能的提升受阻;

(3)電池續航能力問題仍待解決。為了滿足可穿戴性和輕便性的要求,AR智能眼鏡無法採用大容量電池,導致續航能力較差,使用時間為3~4個小時,難以滿足用戶連續長時間工作或娛樂的需求。

3.2 專業人才緊缺

AR智能眼鏡行業發展時間短,且涉及人工智能、模型構建、互動、光學、算法等高端領域,對於專業人才要求高,導致中國AR智能眼鏡行業的專業人才匱乏,成為行業創新發展的重大阻礙。

根據領英(LinkedIn)發布的《全球範圍VR人才分析報告》顯示,中國VR/AR人才的需求達世界總需求的18%,但中國VR/AR現有人才隻佔全球的2%,與美國的人才儲備數目存在明顯差距。

2018年9月,教育部宣布在《普通高等學校高等職業教育(專科)專業目錄》中增設“虛擬現實應用技術”專業,從2019年開始執行。在國家政策的指引下,截至2019年初,共有71所院校已開“虛擬現實應用技術”專業。此培養體系的落地有望逐漸緩解當前AR專業人才缺乏的問題。

4、中國AR智能眼鏡行業政策分析

中國政府從行業整體規劃和產業化兩方面頒布相關政策,鼓勵和推動中國AR智能眼鏡行業的發展。

中國AR智能眼鏡行業政策,2016年-2019年

來源:頭豹研究院編輯整理

5、中國AR智能眼鏡行業發展趨勢

5.1 5G通訊技術助力行業新突破

AR智能眼鏡中的語音識別、圖像識別、手勢感應、定位追蹤等技術都需要低延時處理,因此具備高速度、低延時、廣泛覆蓋、低功耗優勢的5G通訊技術將帶動AR智能眼鏡行業創新發展。

5G通訊技術為AR智能眼鏡的性能優化和應用普及發揮重要作用,具體而言:

(1)在性能優化方面, 5G通訊技術具有更高數據速率,峰值速率可達到10Gbps+,是4G網絡的50~100倍,大幅度提高AR智能眼鏡移動數據傳輸效率,解決因信號延遲造成用戶出現惡心和眩暈的問題,提升用戶AR體驗。此外,基於5G通信技術的優勢,AR智能眼鏡可將本地的存儲和計算轉向雲端,從而在減輕產品重量的同時,降低產品自身硬體的成本;

(2)在應用普及方面,隨著AR智能眼鏡的規模的擴大,用戶在人流密集的場所進行無間斷的上傳和下載內容數據,將會對網絡容量提出更高要求。5G通訊技術將為AR智能眼鏡在密集場所如體育場館、社區的應用提供有力保障。

5.2 往雙目設計和輕量化的方向發展

現階段,市面上的AR智能眼鏡可分為單目AR智能眼鏡和雙目AR智能眼鏡,單目AR智能眼鏡的重量較輕便,但觀看體驗感較差,然而雙目AR智能眼鏡則相反,具有高清晰度、寬視野的特點,解決單目AR智能眼鏡的痛點,更能滿足企業用戶傳輸、觀看複雜內容和信息的需求,因此將會成為AR智能眼鏡的主流形態。

然而,由於市面上多數的雙目AR智能眼鏡重量範圍處於100g~600g,難以滿足用戶長時間舒適佩戴的需求。2019年,中國AR智能眼鏡企業陸續研發和發布輕便化的雙目AR智能眼鏡,如亮亮視野的企業級雙目AR智能眼鏡Leion重量為79g、太若科技的消費級雙目AR智能眼鏡Nreal light 重量為85g。隨著5G通訊技術、人工智能、雲計算等技術的快速發展背景下,雙目AR智能眼鏡將會逐漸減輕其重量,往輕便化和小型化方向發展,從而提高用戶使用時長和佩戴舒適度,成為行業未來發展趨勢。

來源:亮亮視野官網,頭豹研究院編輯整理

5.3 B端C端雙線發展

現階段,AR智能眼鏡以應用於B端的工業、醫療、安防等領域為主。隨著硬體設備的迭代升級、應用案例的積累以及大眾消費者認知度的提升,AR智能眼鏡除了深耕於B端市場之外,將會逐步拓展至C端市場,應用於遊戲娛樂、教育、社交等方面。

B端市場是AR智能眼鏡行業起步和立足的基礎。AR智能眼鏡在B端市場的應用是通過第一視角可視化、遠程指導、虛實結合等改變傳統工作模式,從而提高生產量和工作質量、降低工作出錯率和安全隱患,最終為企業帶來高投資回報率的作用。因此,傳統製造業企業、醫療機構、警察機關等對安全、增產、增效需求較高的B端客戶構成了當前AR智能眼鏡行業的核心客戶群體。隨著產品功能升級、對企業客戶的應用場景和需求深度挖掘、幫助客戶解決行業中的實際問題,AR智能眼鏡行業將會加快滲透到工業、醫療、安防等具有百億市場規模的B端領域。目前中國市場上,0glass、亮風台、耐德佳等企業專注於B端市場,為企業客戶提供企業級AR智能眼鏡和相應行業的AR解決方案。

C端市場是AR智能眼鏡行業爆發的突破點。AR智能眼鏡可應用於C端如教育、娛樂、遊戲等領域,打破傳統遊戲或學習方式的局限性,將抽象和立體的場景和物體以更直觀、生動的方式呈現,提高個人用戶在遊戲或學習過程中的沉浸感。C端市場具有千億級別的市場容量和用戶大數據積累的優勢,可促進AR智能眼鏡行業的快速爆發。當前,太若科技、奧圖科技、若琪等企業專注於C端市場。

AR智能眼鏡行業在B端市場深入發展,為行業帶來持續的現金流的同時,通過技術積累和產品迭代,帶動AR智能眼鏡在C端市場的發展趨勢將指日可待。B端C端雙線發展將促進AR智能眼鏡行業邁向成熟期。

6、中國AR智能眼鏡行業市場競爭格局

現階段,中國AR智能眼鏡行業處於探索發展期,行業市場規模逐年增長,但受到行業技術壁壘高的影響,行業參與者不多,可分為中國科技巨頭企業、中國手機廠商和初創型企業,其競爭優勢各異,具體而言:

來源:頭豹研究院編輯整理

目前AR智能眼鏡產品普及率不高,產品功能仍需優化升級,行業格局未成形,市場暫未出現頭部企業。隨著AR技術、核心零組件以及AR應用軟體的逐漸完善,AR智能眼鏡行業將會加速發展。未來,具有功能差異化、高性能以及AR應用軟體生態圈的AR智能眼鏡企業將會突圍而出,有望成為行業龍頭。

中國AR智能眼鏡主要初創企業參與者

來源:頭豹研究院編輯整理

注:報告提供的任何內容(包括但不限於數據、文字、圖表、圖像等)均系頭豹研究院獨有的高度機密性文件(在報告中另行標明出處者除外)。未經頭豹研究院事先書面許可,任何人不得以任何方式擅自複製、再造、傳播、出版、引用、改編、匯編本報告內容,若有違反上述約定的行為發生,頭豹研究院保留采取法律措施,追究相關人員責任的權利。

【鈦媒體作者介紹:頭豹研究院,覆蓋人工智能、生物科技、文化娛樂、TMT、節能與環保、新能源、新材料、醫療健康、互聯網金融等行業,結構化整理超過10,000份細分行業報告,並實時更新。】

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