圖片來自“123rf.com.cn”

編者按：AR/VR在剛問世的時候引起廣泛關(guān)注，近幾年來由于過多關(guān)注內(nèi)容方面的開發(fā)而忽視用戶體驗的升級，導(dǎo)致AR/VR市場的表現(xiàn)一直不溫不火。很多AR/VR分析師認(rèn)為，無線化將是改善用戶體驗的最關(guān)鍵因素。同時，隨著5G通訊技術(shù)的出現(xiàn)和成熟，無線AR/VR產(chǎn)品將會迎來新的春天。

今天，在各大展會和各大商場，我們開始看到有一些商家推出一些AR/VR Demo游戲，大部分是有線，但無線AR/VR也開始出現(xiàn)了。業(yè)界普遍認(rèn)為，AR/VR市場這幾年之所以表現(xiàn)得不慍不火，很多程度上跟無法實現(xiàn)無線化有關(guān)。很多AR/VR分析師也認(rèn)為，無線化是VR產(chǎn)品起死回生的關(guān)鍵因素。

過去幾年，AR/VR（增強現(xiàn)實/虛擬現(xiàn)實)設(shè)計人員的大部分精力都用在了內(nèi)容開發(fā)當(dāng)中，對用戶的全沉浸式使用體驗重視程度一直都不太重視。而無線化是改善用戶體驗的最關(guān)鍵因素，但由于高速大數(shù)據(jù)量無線傳輸技術(shù)一直沒有太大的進展，導(dǎo)致高質(zhì)量的無線AR/VR產(chǎn)品遲遲未能開發(fā)出來。

幸運的是，隨著5G通信技術(shù)的出現(xiàn)和成熟，無線AR/VR產(chǎn)品的春天到了，因為只有5G才能解決無線AR/VR產(chǎn)品對低延遲、高分辨率、大數(shù)據(jù)量傳輸?shù)囊?，其?G天線技術(shù)設(shè)計可以說是實現(xiàn)優(yōu)秀立體化AR/VR產(chǎn)品最關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)。

無線化是發(fā)展關(guān)鍵

時至今日，優(yōu)質(zhì)的 AR/VR 體驗所需的數(shù)據(jù)量使得無法避免的要采用有線網(wǎng)絡(luò)。然而，大多數(shù)專家都同意，為了使 AR/VR 達(dá)到所需的移動性，從而提供真正的全沉浸式用戶體驗，設(shè)備需要脫離開有線網(wǎng)絡(luò)。

 “當(dāng)前，對于 AR/VR 的設(shè)計人員來說，無線傳輸通信似乎是一個事后再考慮的事項?！盡olex 天線業(yè)務(wù)發(fā)展經(jīng)理 Matt McWhinney 表示。“他們傾向于關(guān)注的是圖形以及需要為應(yīng)用和內(nèi)容提供支持的復(fù)雜的軟件/固件層。這就是今天大多數(shù)的 AR/VR 設(shè)備仍然采用有線方式的原因；當(dāng)前，與內(nèi)容相比，無線化是一個關(guān)注度較低的問題?！?/p>

此外，極高數(shù)據(jù)速率的無線傳輸仍然要等待新通信技術(shù)的部署，例如 5G 網(wǎng)絡(luò)等，這類技術(shù)很大程度上需要依賴新一代的天線技術(shù)。尤其在于，在 5G 的部署中，根據(jù)有關(guān) 5G 無線接入的愛立信白皮書，多天線傳輸和波束成型將發(fā)揮關(guān)鍵性的作用。

許多的 AR/VR 系統(tǒng)都希望用戶有所動作 – 不僅僅是活動他們的頭部和雙手，還包括他們的雙腳，需要移動步伐。在系統(tǒng)的一端或兩端同時發(fā)生移動的過程中，傳輸發(fā)揮出 AR/VR 的有效性能所需的海量數(shù)據(jù)，已經(jīng)被證明是極其困難的。為了以極高的效率在運動的網(wǎng)絡(luò)之間傳輸大量的數(shù)據(jù)，一種稱為“波束控制”的技術(shù)將發(fā)揮關(guān)鍵的作用。波束控制技術(shù)不再在所有方向上發(fā)射寬帶無線數(shù)據(jù)信號，而是將數(shù)據(jù)發(fā)送到需要該數(shù)據(jù)的具體的用戶位置處。這樣可以節(jié)省功率，使更多的用戶可以獲得高帶寬的無線信號，防止信號之間相互干擾。 

如何實現(xiàn)波束控制

第 1 步：識別并定位 AR/VR 模塊；確定其各端點位于何處。

第 2 步：計算如何以及在何處形成無線窄束圖形，從而可以只將精確的直接信號發(fā)送到所需的端點天線處。

第3 步：設(shè)置發(fā)往端點的通信信號。

“波束控制現(xiàn)已成為可能?！盡cWhinney 表示說?！暗?，如果發(fā)射機和接收機之間的相對運動過大，那么需要額外的工作才能持續(xù)的更新“波束”所指向的位置，從而保持兩端的連接。目前來說，實現(xiàn)這一點較為困難，可能這就是數(shù)據(jù)密集型的 AR/VR 系統(tǒng)并未采用無線鏈路來交換信息的最大的一個原因。新興的 5G 通信將必須解決這一問題?！?/p>

5G可以解決無線傳輸延遲問題

提供實際內(nèi)容所需的海量數(shù)據(jù)往往跟不上我們的頭部和雙眼的運動，這樣就會造成延遲問題，然后，導(dǎo)致無法達(dá)到沉浸式的 AR/VR 體驗。目前來說，對于在線游戲，從鼠標(biāo)移動到屏幕上發(fā)生相應(yīng)的動作，會有 50 毫秒 (ms) 的滯后時間。另一方面，如果要使 AR/VR 真正達(dá)到沉浸式的效果，滯后時間需要控制在 15 到 7 ms。

如果要解決延遲上的問題，那么將需要速度更快的處理器。因此，對于 AR/VR 的網(wǎng)絡(luò)共享來說，延遲的解決辦法在于開發(fā)超高速的通信技術(shù)，例如 5G 等等，以及開發(fā)各種天線。通過實現(xiàn)極高數(shù)據(jù)速率的無線傳輸，5G 將發(fā)揮關(guān)鍵性的作用，將延遲降低至低達(dá) 2 ms 的水平。

標(biāo)準(zhǔn)天線無法滿足無線AR/VR對輕量化要求

然后，就是有關(guān)尺寸和重量的問題。當(dāng)今許多的 AR/VR 頭戴設(shè)備都過于笨重，無法舒適的在工作場所穿戴，或者無法穿戴較長的時間。如果要使 AR/VR 設(shè)備在日常生活中有效的發(fā)揮作用 – 比如說，讓外科醫(yī)生佩戴智能眼鏡，那么設(shè)備就必須做到緊湊、舒適。這意味著需要減輕設(shè)備電源、內(nèi)部組件和功能的體積和重量，其中便包括了天線。在設(shè)計階段的開發(fā)過程中，應(yīng)該盡早的實施這類的考量因素。

 “比如說，笨拙的原型機中可以使用的標(biāo)準(zhǔn)天線可能對于精巧的消費版本來說過大?！盡cWhinney 解釋說?！芭c今天相比，天線的集成、規(guī)格制定以及設(shè)計應(yīng)當(dāng)在 AR/VR 設(shè)備設(shè)計過程中盡早的開始。”

Molex獨特天線解決方案恰逢其會

Molex 正在發(fā)揮自身的作用，通過創(chuàng)新性的定制天線、MID/LDS 功能以及特定應(yīng)用電子封裝 (ASEP) 解決方案來助力突破 無線AR/VR實現(xiàn)中的一些障礙。Molex 還與從事 5G 系統(tǒng)創(chuàng)新的企業(yè)開展密切的合作，隨著下一代的網(wǎng)絡(luò)將于 2020 年開始部署，將協(xié)助設(shè)備制造商，例如開發(fā) AR/VR 系統(tǒng)的制造商，來將 5G 通信功能集成到他們自身的模塊當(dāng)中。

此外，在從數(shù)據(jù)通信到緊湊性在內(nèi)的范圍內(nèi)，有效的天線設(shè)計將對 AR/VR 設(shè)備的性能產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。“我們往往從標(biāo)準(zhǔn)天線開始，與客戶一道來將天線集成到他們的設(shè)計當(dāng)中?！盡cWhinney 解釋道?！叭绻阅芑虺叽邕_(dá)不到他們的要求，我們就將轉(zhuǎn)向定制的解決方案?！?/p>

通過將成型互連設(shè)備 (MID) 技術(shù)與激光直接成型 (LDS) 相結(jié)合，Molex 可以通過一次成型的設(shè)備提供集成的細(xì)螺距三維電路。另外，ASEP 作為 Molex 的創(chuàng)新成果，可以實現(xiàn)電子功能制造工藝的轉(zhuǎn)型。MID/LDS 和 ASEP 技術(shù)都是 Molex 的實力所在，可以將天線集成到您的設(shè)計中，與此同時還可節(jié)省空間并提高性能。