文|華泰證券  黃樂(lè)平 等

編輯|智東西內(nèi)參

VR/AR/腦機(jī)接口是集合了微顯示、傳感器、芯片和算法等多項(xiàng)技術(shù)在內(nèi)的下一代人機(jī)交互平臺(tái)。回顧整個(gè)人機(jī)交互發(fā)展歷程，我們看到人機(jī)交互的指令輸入形式和反饋輸出形式都在朝著更低的操作門(mén)檻和更高的交互效率演變。當(dāng)前我們正站在智能手機(jī)時(shí)代和下一個(gè)交互形態(tài)的交界處，我們認(rèn)為盡管 VR/AR 在輸入技術(shù)（傳感）和輸出技術(shù)（顯示）方面均較上一代交互設(shè)備有顯著飛躍，但目前仍處于發(fā)展的早期階段。隨著元宇宙應(yīng)用的發(fā)展和內(nèi)容生態(tài)的完善，元宇宙對(duì)硬件的需求逐步清晰，將推動(dòng) VR/AR/腦機(jī)接口設(shè)備的逐步升級(jí)，最終有望出現(xiàn)可以和 PC、智能手機(jī)媲美的下一代硬件。

本期的智能內(nèi)參，我們推薦華泰證券的報(bào)告《人機(jī)交互系統(tǒng)是通往元宇宙的入口》，分析VR、AR和腦機(jī)接口設(shè)備在元宇宙時(shí)代的發(fā)展趨勢(shì)。

01.元宇宙場(chǎng)景落地，定義下一代人機(jī)交互升級(jí)方向

隨著元宇宙應(yīng)用場(chǎng)景的清晰化，未來(lái) VR/AR/腦機(jī)接口的發(fā)展方向逐漸明確。早期的硬件設(shè)備受制于應(yīng)用場(chǎng)景和內(nèi)容單一化、用戶(hù)對(duì)硬件設(shè)備的體驗(yàn)不完善等缺陷，初代VR/AR 并未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模增長(zhǎng)。

現(xiàn)在，我們看到游戲、電商、協(xié)同辦公、社交、健身、醫(yī)療、視頻和等元宇宙應(yīng)用場(chǎng)景正逐漸清晰，這對(duì) VR/AR/腦機(jī)接口硬件端提出了更高的需求，有望驅(qū)動(dòng)包括微顯示技術(shù)、三維重建、生物傳感器、肌電/腦電處理、全身追蹤、空間定位在內(nèi)的多項(xiàng)底層技術(shù)不斷完善。

▲元宇宙各大應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)沉浸感和交互感的要求

1、游戲：強(qiáng)調(diào)“沉浸感”的元宇宙游戲需要多平臺(tái)/VRAR/云原生技術(shù)作為底層技術(shù)支撐

當(dāng)前游戲已具備元宇宙所擁有的虛擬身份、朋友、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)等特點(diǎn)，但未能給玩家完全帶來(lái)“沉浸感”，硬件方面主要受制于近眼顯示和多維感官傳感技術(shù)不夠成熟。未來(lái)，元宇宙游戲?qū)⒊鼜?qiáng)的沉浸感與更豐富的內(nèi)容生態(tài)方向發(fā)展，需要借助成熟的場(chǎng)景渲染和沉浸聲場(chǎng)技術(shù)增強(qiáng)聲畫(huà)效果，借助全身運(yùn)動(dòng)追蹤、傳感器、空間定位等技術(shù)增強(qiáng)臨場(chǎng)感。優(yōu)質(zhì)的游戲內(nèi)容創(chuàng)新將與 VR/AR 硬件升級(jí)互相形成正反饋效應(yīng)，促進(jìn)元宇宙游戲生態(tài)的發(fā)展，并為高性能計(jì)算芯片、硅基 OLED、Micro LED 以及相關(guān)設(shè)備組裝企業(yè)帶來(lái)增量空間。

▲元宇宙游戲發(fā)展方向及底層技術(shù)

2、電商：虛實(shí)交融的沉浸式購(gòu)物模式為近眼顯示、AI 芯片、傳感器帶來(lái)發(fā)展機(jī)遇

傳統(tǒng)電商平臺(tái)仍主要以圖片和視頻等平面化形式展示商品。盡管近年來(lái)電商直播、AR 試妝等形式興起，一定程度上彌補(bǔ)了傳統(tǒng)電商在購(gòu)物時(shí)較為單薄的觀感體驗(yàn)，然而對(duì)于服飾等SKU 豐富的非標(biāo)品類(lèi)商品，用戶(hù)仍然無(wú)法對(duì)其進(jìn)行在線試品。在“在線即在場(chǎng)”的終極需求驅(qū)動(dòng)下，元宇宙時(shí)代的電商有望進(jìn)一步突破物質(zhì)世界屏障，通過(guò) AR/VR/MR 等新一代人機(jī)交互平臺(tái)實(shí)現(xiàn)視聽(tīng)甚至觸覺(jué)等多感官交互的購(gòu)物體驗(yàn)，創(chuàng)造如 3D 虛擬商場(chǎng)、數(shù)字展館等消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)場(chǎng)景。我們認(rèn)為這一進(jìn)程主要依賴(lài)于近眼顯示、三維重建、觸覺(jué)傳感乃至虛擬人等技術(shù)的成熟，將為相關(guān)微顯示、傳感器、芯片企業(yè)帶來(lái)增長(zhǎng)空間。

▲元宇宙電商有望借助 VR/AR/MR 實(shí)現(xiàn)“在線即在場(chǎng)”的沉浸式購(gòu)物體驗(yàn)

3、協(xié)同辦公/社交：借助手勢(shì)追蹤、語(yǔ)音識(shí)別、眼動(dòng)追蹤、虛擬化身實(shí)現(xiàn)互動(dòng)感

未來(lái)元宇宙辦公/社交有望突破物理空間的局限，將帶來(lái)最接近實(shí)地面對(duì)面的工作和交友體 驗(yàn)，提升辦公生產(chǎn)、溝通、協(xié)作效率。當(dāng)前移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)階段的遠(yuǎn)程辦公距離理想模式有一定差距，工作效率與溝通效果仍存在局限性。而元宇宙辦公/社交則強(qiáng)調(diào)互動(dòng)感，例如，用戶(hù)可以全程通過(guò)手勢(shì)操作，即可滿足在 VR 虛擬空間中舉手、豎大拇指點(diǎn)贊等功能，顯著降低人機(jī)交互平臺(tái)操作門(mén)檻，同時(shí)實(shí)現(xiàn)無(wú)距離感互動(dòng)。這一場(chǎng)景的實(shí)現(xiàn)將主要借助手勢(shì)讀取、眼動(dòng)追蹤、語(yǔ)音識(shí)別、空間定位等 VR/AR 底層技術(shù)。

4、醫(yī)療與健康：VR/AR/腦機(jī)硬件將搭載先進(jìn)生物監(jiān)測(cè)以及腦電信號(hào)處理技術(shù)

在生物監(jiān)測(cè)方面，當(dāng)前隨著心率監(jiān)測(cè)、血氧檢測(cè)技術(shù)的成熟，已有部分智能手環(huán)和手表產(chǎn)品中引入了醫(yī)療級(jí)功能，向著更專(zhuān)業(yè)的醫(yī)療設(shè)備進(jìn)化將是智能穿戴重要發(fā)展方向。未來(lái)，智能穿戴產(chǎn)品有望大規(guī)模搭載 ECG 心電圖以及無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)等新功能，針對(duì)老年群體、慢病群體提供更專(zhuān)業(yè)的服務(wù)，這也對(duì)血糖、血氧等生物監(jiān)測(cè)技術(shù)提出了更高的要求。長(zhǎng)期來(lái)看，人機(jī)交互硬件在醫(yī)療與健康領(lǐng)域有望拓展到服務(wù)神經(jīng)系統(tǒng)和肌肉系統(tǒng)癱瘓的患者（如腦、脊髓疾病、中風(fēng)、外傷等），這一需求將為腦機(jī)接口技術(shù)創(chuàng)造可觀的發(fā)展前景。

▲生物檢測(cè)與輔助健身場(chǎng)景

5、視頻：VR/AR 技術(shù)帶來(lái)高沉浸感的流媒體觀賞體驗(yàn)

傳統(tǒng)影視作品、長(zhǎng)視頻與短視頻仍主要通過(guò)電視、影院、視頻平臺(tái)等媒介傳播，受制于平面化的表現(xiàn)形式，內(nèi)容的表現(xiàn)力仍有較大提升空間。元宇宙時(shí)代，觀眾有望使用先進(jìn) VR/AR設(shè)備更沉浸地觀看電影、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)況、音樂(lè)會(huì)等內(nèi)容，娛樂(lè)性與體驗(yàn)感將迎來(lái)質(zhì)的飛躍。目前包括 Netflix 和愛(ài)奇藝在內(nèi)的長(zhǎng)視頻平臺(tái)已對(duì)“元宇宙+視頻”的落地做出了積極探索。

6、模擬訓(xùn)練/教育：將實(shí)現(xiàn)虛擬空間中對(duì)實(shí)體環(huán)境的仿真映射

模擬訓(xùn)練是指將現(xiàn)實(shí)中的場(chǎng)景復(fù)刻到虛擬世界中，應(yīng)用于軍事訓(xùn)練、工業(yè)設(shè)計(jì)、教學(xué)訓(xùn)練、安全應(yīng)急演練等較為復(fù)雜或具有高危險(xiǎn)系數(shù)的領(lǐng)域。工業(yè)領(lǐng)域中，制造業(yè)企業(yè)將在仿真虛擬空間中充分利用各類(lèi)數(shù)據(jù)，優(yōu)化工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的設(shè)備工藝和作業(yè)流程。

軍事和安全應(yīng)急領(lǐng)域均有進(jìn)行模擬演練的需求，未來(lái)有望在虛擬場(chǎng)景開(kāi)展更大規(guī)模和更復(fù)雜的軍事和應(yīng)急訓(xùn)練，實(shí)現(xiàn)節(jié)省訓(xùn)練成本、提高安全性的目的。鑒于模擬訓(xùn)練用途的特殊性，其對(duì)沉浸感和交互感的要求相對(duì)而言較低，無(wú)需依賴(lài)高端硬件設(shè)備加成，目前已有曼恒科技、壹傳誠(chéng)等企業(yè)實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化。

02.AR/VR，下一代人機(jī)交互平臺(tái)

VR 是 Virtual Reality（虛擬現(xiàn)實(shí)）的縮寫(xiě)，指計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、傳感器技術(shù)、顯示技術(shù)等多種科學(xué)技術(shù)，在多維信息空間上創(chuàng)建一個(gè)虛擬信息環(huán)境，提供使用者關(guān)于視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等感官的模擬，能使用戶(hù)具有身臨其境的沉浸感，具有與環(huán)境完善的交互作用能力的一種嶄新的人機(jī)交互手段。

VR 頭顯經(jīng)歷 VR 盒子、VR 頭盔、VR 一體機(jī)三階段，爆款產(chǎn)品持續(xù)主導(dǎo)硬件消費(fèi)市場(chǎng)。2Q21 全球 VR 產(chǎn)品出貨量達(dá) 212.6 萬(wàn)臺(tái)，同比增長(zhǎng) 136.4%，其中 Oculus Quest 2 出貨量占 75%，持續(xù)主導(dǎo)市場(chǎng)。從 2014 年開(kāi)始，行業(yè)銷(xiāo)量由爆款產(chǎn)品主導(dǎo)的特點(diǎn)仍然沒(méi)有變化（2015-2017 年三星 VR 盒子、2016-2018 年 PS VR、2019 年至今 Oculus 一體機(jī)）。

▲VR 歷史銷(xiāo)量：VR 盒子、VR 頭盔、VR 一體機(jī)持續(xù)迭代

▲主流 VR 產(chǎn)品比較

2022 年 VR 將迎來(lái)一波創(chuàng)新技術(shù)潮流， MetaVR 產(chǎn)品迎來(lái)升級(jí)，蘋(píng)果推出高端產(chǎn)品。根據(jù)digitimes，推測(cè) Meta 下一代 VR 升級(jí)產(chǎn)品將于明年推出，將引入 pancake 光學(xué)模組和更多傳感器，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品輕量化，并升級(jí)手勢(shì)識(shí)別、眼動(dòng)跟蹤等功能；而蘋(píng)果也將在 2022年底推出一款高端 VR 方案，這款高端產(chǎn)品能夠會(huì)重新定義 VR 這個(gè)產(chǎn)品形態(tài)。預(yù)計(jì)這款產(chǎn)品將配備 Micro-OLED 顯示屏，復(fù)合菲涅爾透鏡 pancake 方案，全彩影像透視、搭載更多傳感器，為消費(fèi)者帶來(lái)全新混合現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)。

在 Meta 較早的pancake 技術(shù)專(zhuān)利中，我們可以看見(jiàn)一個(gè)顯示組件包括具有四分之一波片和部分反射表面的第一透鏡、具有反射偏振器的第二透鏡和顯示器，實(shí)現(xiàn)頭顯的輕薄化。我們認(rèn)為，蘋(píng)果同樣在探索使用三個(gè)菲涅爾透鏡堆疊，形成輕薄透鏡組的方案。改進(jìn)光學(xué)透鏡后的 VR 產(chǎn)品將實(shí)現(xiàn)輕薄化，頭顯重量或由原來(lái)的 500g 降低至 200-300g。

Meta 下一代 VR 產(chǎn)品與蘋(píng)果 MR 產(chǎn)品將會(huì)增加傳感器，主要是攝像頭的種類(lèi)與數(shù)量。高通在其官網(wǎng)上披露，高通驍龍 XR2 芯片算力最多可支持 7 顆攝像頭（2 顆眼動(dòng)追蹤，2 顆混合現(xiàn)實(shí)，2 顆頭部 6DoF追蹤，1 顆其他），并可以此實(shí)現(xiàn) MR 混合現(xiàn)實(shí)功能。我們認(rèn)為 Meta 下一代或充分利用驍龍 XR2 算力，為產(chǎn)品進(jìn)行功能升級(jí)。

根據(jù) digitimes 等雜志 2022 年 1 月中旬的報(bào)道，蘋(píng)果或?qū)⒋钶d與 M1 芯片相似算力高階處理器和一個(gè)負(fù)責(zé)傳感器的低階處理器，支持 5-8 個(gè)外置相機(jī)模組，2 個(gè)內(nèi)置眼動(dòng)追蹤相機(jī)模組，1-2 個(gè) ToF 攝像頭，以實(shí)現(xiàn)全彩RGB 影像透視和眼動(dòng)追蹤、手勢(shì)追蹤等功能，實(shí)現(xiàn)內(nèi)容與應(yīng)用邊界的拓展，也為內(nèi)容生產(chǎn)商提供更多的數(shù)據(jù)支持。

為 Meta 下一代或沿用 FastLCD 屏幕，與 quest 2 分辨率差別不大，但具有像素級(jí)控制的先進(jìn)背光，可以展示和 OLED 一樣的純黑底色；而蘋(píng)果或使用高分辨率、高對(duì)比度、寬色域、快速響應(yīng)的 Micro-OLED 顯示屏，隨之而來(lái)的或是高昂的售價(jià)，根據(jù)Digitimes 等媒體 2022 年 1 月中旬的報(bào)道，新一代蘋(píng)果 MR 產(chǎn)品售價(jià)可能達(dá)到 1500-3000美元，高于當(dāng)前 Oculus quest 2 的最低售價(jià) 299 美元。

03.AR：新技術(shù)強(qiáng)勢(shì)推動(dòng)

AR（Augmented Reality，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)）是促使真實(shí)世界信息和虛擬世界信息內(nèi)容之間綜合在一起的較新的技術(shù)內(nèi)容，與 VR 不同的是，AR 能夠?qū)⒄鎸?shí)環(huán)境和虛擬物體之間重疊之后，在同一個(gè)畫(huà)面以及空間中同時(shí)存在。AR 中的關(guān)鍵技術(shù)包括跟蹤定位技術(shù)、虛擬與現(xiàn)實(shí)合并技術(shù)、顯示技術(shù)與交互技術(shù)。

根據(jù) IDC，2020-2021 年 AR 年出貨（不含Screenless viewer）在 20-30 萬(wàn)之間，增速波動(dòng)大。從品牌來(lái)看，除 Epson 和微軟外，其他較多品牌并沒(méi)有實(shí)現(xiàn) AR 的持續(xù)大規(guī)模銷(xiāo)售，常常在 1-2 個(gè)季度的爆發(fā)后銷(xiāo)聲匿跡，消費(fèi)端市場(chǎng)上沒(méi)能出現(xiàn)標(biāo)桿性的品牌，我們認(rèn)為 AR 作為一款消費(fèi)電子產(chǎn)品仍然處于概念期階段。

長(zhǎng)期來(lái)看 AR 終端有望替代手機(jī)，實(shí)現(xiàn)年出貨量超過(guò) 10 億臺(tái)（對(duì)比手機(jī)出貨量超過(guò) 13 億臺(tái)），但目前來(lái)看實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)時(shí)日尚早。從應(yīng)用看，AR 產(chǎn)品仍未出現(xiàn)殺手級(jí)的應(yīng)用場(chǎng)景。從技術(shù)角度看，雖然OLED+Birdbath 方案已經(jīng)比較成熟，但因透光性差等原因，形似墨鏡的設(shè)計(jì)不能支持全環(huán)境的使用。而其他微顯示系統(tǒng)如 LBS/LCoS/DLP 等搭配光波導(dǎo)的方案仍在探索過(guò)程中。

一款合格 AR 眼鏡需要怎樣的配置？

顯示：由于 AR 像源產(chǎn)生的圖像將與太陽(yáng)光一起進(jìn)入人眼，戶(hù)外若不加墨鏡，入眼亮度需超過(guò) 2,000nits，甚至達(dá)到 5,000nits，才能在各種天氣狀況下清楚的顯示圖像。目前一款光波導(dǎo)眼鏡的光效率大約為 3-5%，即像源亮度至少要在10 萬(wàn) nits 左右，才能滿足 AR 眼鏡的亮度需求。此外，75Hz 以上的刷新率、25°視場(chǎng)下 720P的分辨率、支持局部刷新及低功耗狀態(tài)下靜態(tài)圖像的維持，是一款 AR 眼鏡的及格線。

人、機(jī)、環(huán)境的有效交互：為了實(shí)現(xiàn)虛擬信息和真實(shí)場(chǎng)景的疊加，需要實(shí)現(xiàn)使用者的空間定位追蹤和虛擬物體在真實(shí)空間中定位。除此之外，為了將虛擬信息與輸入的現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景無(wú)縫結(jié)合在一起，增強(qiáng) AR 使用者的體驗(yàn)，還需要考慮虛擬事物與真實(shí)事物之間的遮擋關(guān)系以及實(shí)現(xiàn)幾何一致、模型真實(shí)、光照一致和色調(diào)一致。從上世紀(jì) 80 年代發(fā)展到現(xiàn)在，SLAM 傳感器、算法、技術(shù)框架等持續(xù)改進(jìn)，是實(shí)現(xiàn)自我姿態(tài)評(píng)價(jià)以及虛擬圖像反饋，構(gòu)建人與虛擬內(nèi)容的有效交互的主要手段。

當(dāng)前已提出的微顯示技術(shù)包括 OLED（有機(jī)發(fā)光二極管）/ LCoS（硅基液晶）/ DLP（數(shù)字光處理）/LBS（激光束掃描儀）等待，但這些技術(shù)均無(wú)法兼顧成熟性、性能、成本等指標(biāo)。MicroLED 是業(yè)內(nèi)公認(rèn)的 AR 顯示最佳解決方案，但存在技術(shù)尚不成熟、量產(chǎn)難度大等問(wèn)題，真正大面積商用可能要到 2025 年左右。

▲微顯示技術(shù)一覽

LCoS —— 限制較多，逐漸淡出 。LCoS 作為微顯示技術(shù)存在比較明顯的限制，逐漸淡出微顯示領(lǐng)域。LCoS 的優(yōu)勢(shì)在于技術(shù)成熟，成本低廉，像素密度高且功耗低，在早期的 AR 設(shè)備中應(yīng)用較多，如靈犀微光靈犀AR(LCoS+幾何光波導(dǎo))，Magic Leap One (LCoS+衍射光波導(dǎo))。但劣勢(shì)也相對(duì)明顯，大量廠商都在積極尋求使用 LBS/DLP 等方案代替 LCoS，2018 年以后搭載 LCoS 的新機(jī)型逐漸淡出。

硅基 OLED —— 亮度較低，目前難以應(yīng)用于戶(hù)外 AR 場(chǎng)景。硅基 OLED 的缺點(diǎn)也比較明確，應(yīng)用局限于 VR 及類(lèi)似設(shè)備。目前市場(chǎng)上主流的硅基 OLED產(chǎn)品亮度均小于 3000nits，與 10 萬(wàn) nits 的要求相去甚遠(yuǎn)，難以應(yīng)用于戶(hù)外 AR 場(chǎng)景。同時(shí)，由于產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝更加復(fù)雜，其價(jià)格比 LCoS 貴 50%以上，但使用壽命在高亮度模式下將低于 3000 小時(shí)且極有可能出現(xiàn)燒屏的情況，整體性?xún)r(jià)比更低。因此，雖已有部分 AR 廠商使用硅基 OLED 替代 LCoS，但其仍不是 AR 像源的最佳解決方案。

LBS —— 激光二極管對(duì)溫度敏感、分辨率較差。與 LCoS 等其他顯示技術(shù)相比，LBS 技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯。LBS 系統(tǒng)主要由激光、光學(xué)器件和MEMS Mirror 組成由于 LBS 使用激光光源進(jìn)行逐像素渲染，相較其他非激光、逐幀渲染方案天然具有延遲低（激光納秒 vs 普通光源毫秒）、畫(huà)面滯留時(shí)間短、亮度高、能耗低、色彩豐富的優(yōu)勢(shì)。

當(dāng)前主流的 LBS 產(chǎn)品分辨率約720P，提高分辨率可能需要較高的成本。AR 硬件/軟件企業(yè) Rave 首席科學(xué)家 Karl Guttag將搭載 LBS 光機(jī)的 HoloLens 2 代和搭載 LCoS 光機(jī)的 HoloLens 1 代進(jìn)行對(duì)比測(cè)試后發(fā)現(xiàn)，雖然 HoloLens 2 的垂直視場(chǎng)角較 1 代提升近一倍（30 度 vs 17.5 度），但其在分辨率、色彩均勻性等方面的表現(xiàn)均更差。此外，HoloLens 2 實(shí)拍圖色彩飽和度更低，觀感模糊，霧度也更大。

DLP —— 對(duì)溫度敏感，難以小型化。DLP 由于成本高、體積大等缺陷，在 AR 場(chǎng)景中的應(yīng)用有一定限制。DLP（Digital Light Processing）系統(tǒng)的核心是 TI 專(zhuān)利的 DMD 芯片（Digital Micromirror Device），它由數(shù)百萬(wàn)個(gè)高反射的鋁制獨(dú)立微型鏡片組成，每個(gè)鏡片通過(guò)數(shù)量龐大的超小型數(shù)字光開(kāi)關(guān)控制角度。這些開(kāi)關(guān)可以接受電子訊號(hào)代表的資料字節(jié)，然后產(chǎn)生光學(xué)字節(jié)輸出，將輸入 DMD 的視頻或圖形信號(hào)轉(zhuǎn)換成高清晰度的、高灰度等級(jí)的圖像。

MircoLED —— 仍處在早期階段，較多技術(shù)問(wèn)題需要解決。MicroLED 產(chǎn)品性能絕佳，是業(yè)內(nèi)公認(rèn)的 AR 顯示最佳解決方案。Micro LED 即 LED 微縮技術(shù)，通過(guò)將傳統(tǒng) LED 陣列化、微縮化后定址巨量轉(zhuǎn)移到電路基板上形成超小間距 LED，可將毫米級(jí)別的 LED 長(zhǎng)度進(jìn)一步縮小到微米級(jí)（50um 左右，原本 LED 的 1%）。相較其它技術(shù)，MicroLED 產(chǎn)品性能在亮度、對(duì)比度、工作溫度范圍、刷新率、分辨率、色域、功耗、延時(shí)、體積、壽命等多方面具備較大優(yōu)勢(shì)，被期望為下一代主流顯示技術(shù)的重要路徑。

MicroLED 的發(fā)展瓶頸在于微米級(jí)的像素尺寸和間距給量產(chǎn)和全彩方案所帶來(lái)的巨大挑戰(zhàn)。MicroLED 的生產(chǎn)包括芯片和背板制造、巨量轉(zhuǎn)移、接合、驅(qū)動(dòng)和檢測(cè)維修等環(huán)節(jié)，由于其晶粒尺寸在微米級(jí)，生產(chǎn)單個(gè)成品即需要處理數(shù)百萬(wàn)甚至數(shù)千萬(wàn)晶粒，對(duì)技術(shù)的效率和良率提出了極為嚴(yán)苛的要求，現(xiàn)有技術(shù)水平還無(wú)法滿足其量產(chǎn)需求。而 MicroLED 晶粒的發(fā) 光效率、波長(zhǎng)一致性和良率也尚未達(dá)到 MicroLED 彩色化顯示的要求?；诖?，現(xiàn)有MicroLED 屏幕價(jià)格高昂，單片售價(jià)即大于 1000 美金。2018 年三星演示的采用 microLED技術(shù)的 The Wall 電視，146 寸版報(bào)價(jià)高于 10 萬(wàn)美元。

光學(xué)模組：從幾何光學(xué)到納米光學(xué)。與 VR 的不同之處在于，AR 眼鏡需要透視（see-through），既要看到真實(shí)的外部世界，也要看到虛擬信息，所以成像系統(tǒng)不能擋在實(shí)現(xiàn)前方，這就需要多加一個(gè)或一組光學(xué)組合，通過(guò)層疊的方式，將虛擬信息和真實(shí)場(chǎng)景融為一體，設(shè)計(jì)包括自由曲面，光波導(dǎo)等。

▲AR 光學(xué)模組梳理

光波導(dǎo)技術(shù)是應(yīng) AR 需求而生的一個(gè)比較有特色的光學(xué)組件。因它的輕薄與外界光線的高穿透特性而被認(rèn)為是消費(fèi)級(jí) AR 眼鏡的必選光學(xué)方案。

AR 眼鏡中光的傳輸關(guān)鍵在于“全反射”。其實(shí)，波導(dǎo)技術(shù)并不是新發(fā)明，光纖就是波導(dǎo)的一種，只不過(guò)傳輸?shù)氖俏覀兛床灰?jiàn)的紅外波段的光。光機(jī)完成成像過(guò)程后，波導(dǎo)將光耦合進(jìn)自己的玻璃基底中，通過(guò)“全反射”原理將光傳輸?shù)窖劬η胺皆籴尫懦鰜?lái)，就完成了圖像的傳輸。

越是大的視場(chǎng)角，就需要越高折射率的玻璃基底來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此傳統(tǒng)玻璃制造商比如康寧和肖特，近年來(lái)都在為近眼顯示市場(chǎng)研制專(zhuān)門(mén)的高折射率并且輕薄的玻璃基底，還在努力不斷增大晶元尺寸以降低波導(dǎo)生產(chǎn)的單位成本。

具體來(lái)看，當(dāng)前光波導(dǎo)技術(shù)可以分為下面三種：

1) 幾何/列陣光波導(dǎo)。該概念和專(zhuān)利一直由以色列公司 Lumus 提出并持續(xù)優(yōu)化迭代，基本原理是耦合光進(jìn)入波導(dǎo)的一般是一個(gè)反射面或者棱鏡。在多輪全反射后光到達(dá)眼鏡前方時(shí)，會(huì)遇到一個(gè)“半透半反”鏡面陣列，將光耦合出波導(dǎo)。幾何/列陣光波導(dǎo)目前大都只能實(shí)現(xiàn)一維擴(kuò)瞳。這里的“半透半反”鏡面陣列相當(dāng)于將出瞳沿水平方向復(fù)制了多份，每一個(gè)出瞳都輸出相同的圖像，這樣眼睛在橫向移動(dòng)時(shí)都能看到圖像，這就是一維擴(kuò)瞳技術(shù)(1D EPE)。

2) 浮雕光柵衍射光波導(dǎo)。傳統(tǒng)的光學(xué)結(jié)構(gòu)被平面的衍射光柵取代，通過(guò)材料表面浮雕出來(lái)的高峰和低谷，在材料中形成了一個(gè)折射率的周期性變化。通過(guò)設(shè)計(jì)光柵的參數(shù)(材料折射率、光柵形狀、厚度、占空比等)可以將某一衍射級(jí)(即某一方向)的衍射效率優(yōu)化到最高，從而使大部分光在衍射后主要沿這一方向傳播。

用衍射光柵可以實(shí)現(xiàn)二維擴(kuò)瞳，digilens 和 WaveOptics 分別具有兩種技術(shù)方案。Hololens I, Vuzix Blade, Magic Leap One, Digilens 等使用的方法是，當(dāng)入射光柵將光耦合入波導(dǎo)后，會(huì)進(jìn)入一個(gè)轉(zhuǎn)折光柵的區(qū)域，這個(gè)區(qū)域內(nèi)的光柵溝壑方向與入射光柵呈一定角度，那么它就像一個(gè)鏡子一樣將 X 方向打來(lái)的光反射一下變成沿 Y 方向傳播。另外一種實(shí)現(xiàn)二維擴(kuò)瞳的方式是直接使用二維光柵，即光柵在至少兩個(gè)方向上都有周期，將單向“溝壑”變?yōu)橹鶢铌嚵?。WaveOptics 就是采用的這種結(jié)構(gòu)，從入射光柵耦合進(jìn)波導(dǎo)的光直接進(jìn)入一個(gè)具有二維柱狀陣列發(fā)區(qū)域，可以同時(shí)將光線在 X 和 Y 兩個(gè)方向?qū)崿F(xiàn)擴(kuò)束，并且一邊傳播一邊將一部分光耦合出來(lái)進(jìn)入人眼。

3) 布拉格光柵衍射光波導(dǎo)（也叫全息光柵光波導(dǎo)）。利用光全息術(shù)在記錄材料薄膜上記錄點(diǎn)光源的干涉條紋，再經(jīng)過(guò)處理制成光柵條紋結(jié)構(gòu)的薄膜光學(xué)元件，具有光束準(zhǔn)直、聚焦、偏轉(zhuǎn)等功能。其對(duì)光的衍射符合布拉格定律，只有滿足布拉格條件的入射光才會(huì)被衍射，不滿足布拉格條件的入射光不被衍射。目前在做全息體光柵(VHG)波導(dǎo)方案的廠家比較少，包括十年前就為美國(guó)軍工做 AR 頭盔的 Digilens，曾經(jīng)出過(guò)單色 AR 眼鏡的 Sony，還有由于被蘋(píng)果收購(gòu)的 Akonia。

SLAM：理解環(huán)境與使用者，實(shí)現(xiàn)虛擬信息和現(xiàn)實(shí)世界的結(jié)合。SLAM（Simulataneous Localization and Mapping），同步定位與地圖構(gòu)建，指在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)重復(fù)觀測(cè)到的環(huán)境特征定位自身位置和姿態(tài)，再根據(jù)自身位置構(gòu)建周?chē)h(huán)境的增量式地圖，從而達(dá)到同時(shí)定位和地圖構(gòu)建的目的。

現(xiàn)代流行的 SLAM 系統(tǒng)大概可以分為前端和后端。前端通過(guò)傳感器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，研究幀與幀之間變換關(guān)系，主要完成實(shí)時(shí)的位姿跟蹤，對(duì)輸入的圖像進(jìn)行處理，計(jì)算姿態(tài)變化。后端主要對(duì)前端的輸出結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化，得到最優(yōu)的位姿估計(jì)和地圖。

SLAM 在 ARVR 中有較多應(yīng)用，AR 中主要是 1）現(xiàn)實(shí)物體與虛擬物體的有效交互，2）實(shí)現(xiàn)語(yǔ)義理解，優(yōu)化智能輔助功能：

實(shí)現(xiàn)虛擬世界和現(xiàn)實(shí)世界之間坐標(biāo)疊加、實(shí)現(xiàn)幾何物理信息交互。與電腦、平板、手機(jī)的3D 顯示不同，AR 更注重虛擬信息與真實(shí)信息的無(wú)縫融合，即圖像出現(xiàn)的平面位置與景深準(zhǔn)確、帶來(lái)沉浸感的良好體驗(yàn)。這就需要利用 SLAM 算法，準(zhǔn)確疊加虛擬坐標(biāo)系和真實(shí)坐標(biāo)系。同時(shí)，真實(shí)環(huán)境中有高低起伏、有障礙物、有遮擋關(guān)系，AR 可以讓虛擬信息跟這些真實(shí)環(huán)境中的物理信息進(jìn)行交互。

隨著機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)的發(fā)展，虛擬信息可以“理解”真實(shí)世界，讓二者的融合更趨于自然。當(dāng)前計(jì)算機(jī)已經(jīng)可以已經(jīng)可以認(rèn)出圖片上的內(nèi)容，但沒(méi)有理解內(nèi)容之間的關(guān)系，當(dāng)前的一項(xiàng)研究方向是，應(yīng)用 SLAM+AI 技術(shù)，通過(guò)特征提取，實(shí)現(xiàn)機(jī)器的語(yǔ)義理解，優(yōu)化 AR 系統(tǒng)的輔助功能。

傳感器：交互方式與應(yīng)用場(chǎng)景升級(jí)推動(dòng)傳感器升級(jí)。AR 中交互方式的升級(jí)，帶來(lái)更多樣信息需求。隨著人機(jī)交互由 2D 走向 3D，交互方式逐漸多樣化，向人類(lèi)本能發(fā)展，手勢(shì)交互、姿勢(shì)交互、眼動(dòng)交互、語(yǔ)音交互，甚至結(jié)合生物信號(hào)、周?chē)h(huán)境交互的方式不斷進(jìn)化，這對(duì)更多種類(lèi)的信息提出了要求，用戶(hù)運(yùn)動(dòng)類(lèi)、生物類(lèi)信息，以及其他環(huán)境信息都將為人機(jī)交互提供底層支持。

大量信息需求為運(yùn)動(dòng)類(lèi)、生物類(lèi)、環(huán)境類(lèi)各型傳感器提供增量機(jī)會(huì)。當(dāng)前蘋(píng)果手機(jī)、手表廣泛運(yùn)用多種運(yùn)動(dòng)、生物型傳感器，與之對(duì)比，VR 爆款產(chǎn)品 Oculus quest 2 頭顯僅搭載了4 顆黑白攝像頭，手柄配備了兩組陀螺儀加速度計(jì)傳感器。未來(lái)，為實(shí)現(xiàn)更深度沉浸和更便捷交互，測(cè)距攝像頭、眼動(dòng)追蹤攝像頭、精細(xì)化壓力傳感器，甚至生物型、環(huán)境型傳感器，都將逐漸配備。

04.腦機(jī)接口離現(xiàn)實(shí)還有多遠(yuǎn)？

腦機(jī)接口（Brain Computer Interface，BCI）1976 年由加州大學(xué)洛杉磯分校的雅克·維達(dá)爾(Jacques J. Vidal)提出。一個(gè)完整的腦機(jī)接口過(guò)程包括信號(hào)采集、信息解碼處理、信號(hào) 輸出/執(zhí)行、反饋四個(gè)步驟實(shí)現(xiàn)。腦機(jī)接口可以通過(guò)電、磁、光、聲進(jìn)行信號(hào)采集與反饋，而腦電技術(shù)是目前主流探索方向。事實(shí)上采集中樞神經(jīng)信號(hào)以監(jiān)測(cè)大腦活動(dòng)的方法有很多種，包括腦電、功能近紅外光譜（functional near-infrared spectroscopy, fNIRS）、功能磁共振成像（functional magneticresonance imaging, fMRI）等，反饋技術(shù)也同樣包括電、磁、聲、光多種。

馬斯克提出的一個(gè)經(jīng)典論述是“人類(lèi)不能被 AI 淘汰，要與 AI 融合，在大腦和電腦之間創(chuàng)建一個(gè)接口”。隨著我們對(duì)腦科學(xué)的不斷認(rèn)識(shí)和腦機(jī)接口技術(shù)下對(duì)人類(lèi)肢體限制的不斷突破，人腦的潛能或得到釋放。

在各種監(jiān)測(cè)技術(shù)中，腦電因?yàn)闀r(shí)間分辨率高、設(shè)備價(jià)格低廉且便攜等優(yōu)點(diǎn)，逐漸成為腦機(jī)接口研究最主流的探索方向。腦機(jī)接口主要包括以下幾種技術(shù)：

1) 腦電采集：腦電采集是 BCI 的關(guān)鍵步驟，采集的效果、信號(hào)強(qiáng)弱、穩(wěn)定性及帶寬大小直接決定后續(xù)的處理及輸出。由于大腦的中樞神經(jīng)元膜電位的變化會(huì)產(chǎn)生鋒電位（spikes），或動(dòng)作電位（action potentials），并且神經(jīng)細(xì)胞突觸間傳遞的離子移動(dòng)會(huì)形成場(chǎng)電位（field potentials），通過(guò)在大腦皮質(zhì)的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)位置外接或植入微型電極，可以采集并放大這些神經(jīng)生理信號(hào)。

2) 信號(hào)解碼處理：信號(hào)處理是將轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的大腦活動(dòng)，去除干擾電波以及其他信號(hào)，并將目標(biāo)分類(lèi)并處理，轉(zhuǎn)化為可以執(zhí)行輸出的對(duì)應(yīng)信號(hào)。

3) 信號(hào)輸出及執(zhí)行：信號(hào)輸出指將收集并處理后的腦電波信號(hào)傳輸至已連接的設(shè)備器材，作為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)加工內(nèi)容，或反饋到終端機(jī)器以形成指令，甚至實(shí)現(xiàn)直接交互。

4) 反饋：在信號(hào)執(zhí)行后，設(shè)備將產(chǎn)生動(dòng)作或顯示內(nèi)容，參與者將通過(guò)視覺(jué)、觸覺(jué)或聽(tīng)覺(jué)感受到第一步產(chǎn)生的腦電波已被執(zhí)行，并觸發(fā)反饋信號(hào)。

根據(jù)腦電的采集方式，當(dāng)前的腦機(jī)接口又可以分為侵入式、非侵入式 。

非侵入式是在人/動(dòng)物大腦外部佩戴腦機(jī)接口設(shè)備，通過(guò)采集腦電、神經(jīng)電獲取腦部信息，但信息精度及分辨率較低，可用于簡(jiǎn)單的信號(hào)判斷與反饋，但較難傳達(dá)復(fù)雜指令，如幫助肢體殘障人士通過(guò)意念操控機(jī)械骨骼，或用于 VR/AR游戲應(yīng)用的基礎(chǔ)手勢(shì)控制。非侵入式根據(jù)收集信息的不同可以分為 EEG（收集腦電）和MEG（收集磁場(chǎng)）兩種。

1）EEG：通過(guò)導(dǎo)電凝膠將 Ag/AgCI 電極固定在頭皮上，以測(cè)量頭皮腦電信號(hào)，但一般只能監(jiān)測(cè)到 0-50Hz 相對(duì)較窄頻帶中的信息。

2）MEG：通過(guò)測(cè)量細(xì)胞內(nèi)離子電流引起的小磁場(chǎng)獲得信號(hào)，但由于高昂的成本和操作方法的繁瑣（電磁封鎖環(huán)境，保持絕對(duì)靜止），MEG 并不是一個(gè)理想的解決方案。

侵入式腦機(jī)接口主要應(yīng)用于醫(yī)療康復(fù)領(lǐng)域。侵入式將設(shè)備直接植入到人/動(dòng)物大腦灰質(zhì)或顱腔內(nèi)，能夠獲取相對(duì)高頻、準(zhǔn)確的神經(jīng)信號(hào)，不僅能夠通過(guò)讀取腦電信號(hào)來(lái)控制外部設(shè)備，還能夠通過(guò)精確的電流刺激讓大腦產(chǎn)生特定感覺(jué)。侵入式腦機(jī)接口可以分為 ECoG、LFP、SUA 等類(lèi)型。

1） ECoG：測(cè)量大腦皮層電位，與 EEG 技術(shù)相似，但能夠監(jiān)測(cè)到更大帶寬的信息；

2） LFP、SUA：測(cè)量大腦皮層場(chǎng)電位與鋒電位，可以通過(guò) Mircowire array，Michigan array，Utah array，Neurotrophic electrode 等多種傳感器實(shí)現(xiàn)。

侵入式采取電信號(hào)的方法，具有較高的空間分辨率、良好的信噪比和更寬的頻帶，但目前仍然面臨著有創(chuàng)帶來(lái)的安全問(wèn)題、難以獲得長(zhǎng)期穩(wěn)定的記錄、需要醫(yī)護(hù)人員長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)的觀察等問(wèn)題，目前應(yīng)用仍局限于醫(yī)療康復(fù)領(lǐng)域。

隨著人們對(duì)大腦的認(rèn)知、電極設(shè)計(jì)、和人工智能算法的精進(jìn)，腦機(jī)接口領(lǐng)域應(yīng)用也持續(xù)拓展，并向更加精細(xì)化發(fā)展。腦機(jī)接口相關(guān)的研發(fā)已經(jīng)在仿生學(xué)、醫(yī)療診斷與干預(yù)、消費(fèi)電子等多個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行持續(xù)探索，相關(guān)產(chǎn)品可能將在未來(lái) 20-30 年內(nèi)陸續(xù)商業(yè)化，支撐起近千億美元的市場(chǎng)規(guī)模。

目前來(lái)看，腦機(jī)接口在以下三個(gè)場(chǎng)景最有希望率先落地：

應(yīng)用場(chǎng)景1：醫(yī)療健康領(lǐng)域是腦機(jī)接口當(dāng)前最接近商業(yè)化的領(lǐng)域。腦機(jī)接口可以幫助實(shí)時(shí)監(jiān)控和測(cè)量神經(jīng)系統(tǒng)狀態(tài)，輔助臨床判讀?！氨O(jiān)測(cè)”型腦機(jī)接口應(yīng)用方向十分多樣，包括評(píng)測(cè)陷入深度昏迷患者的意識(shí)等級(jí)，測(cè)量視/聽(tīng)覺(jué)障礙患者神經(jīng)通路狀態(tài)協(xié)助醫(yī)生定位病因等等。除此之外，通過(guò)結(jié)合腦電、視頻等多元信息進(jìn)行診

監(jiān)測(cè)到的腦電信息可以用于加工、反饋，針對(duì)多動(dòng)癥、中風(fēng)、抑郁癥等做對(duì)應(yīng)的恢復(fù)訓(xùn)練。例如，對(duì)于運(yùn)動(dòng)皮層相關(guān)部位受損的中風(fēng)病人，腦機(jī)接口可以從受損的皮層區(qū)采集信號(hào)，然后刺激失能肌肉或控制矯形器，改善手臂運(yùn)動(dòng)；運(yùn)動(dòng)想象類(lèi)腦機(jī)接口可以用于孤獨(dú)癥兒童的康復(fù)訓(xùn)練，提升他們對(duì)于感覺(jué)運(yùn)動(dòng)皮層激活程度的自我控制能力，從而改善孤獨(dú)癥的癥狀，也可以通過(guò)腦電信號(hào)的反饋，訓(xùn)練使用者的專(zhuān)注力。療，能夠輔助醫(yī)生判讀腦損傷、腦發(fā)育等多種臨床適應(yīng)癥。

基于電、聲、光、磁刺激進(jìn)行神經(jīng)調(diào)控的腦機(jī)接口已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。相關(guān)應(yīng)用包括：通過(guò)電刺激治療進(jìn)行神經(jīng)康復(fù)，主要針對(duì)腦卒中、 帕金森等中樞神經(jīng)或周?chē)窠?jīng)損傷所致的運(yùn)動(dòng)功能障礙，如偏癱、肌萎縮、肌力低下、步行障礙、手功能障礙；通過(guò)顱磁刺激治療抑郁癥，以及對(duì)腦卒中所致的言語(yǔ)功能障礙、吞咽障礙、認(rèn)知功能障礙進(jìn)行治療。國(guó)內(nèi)外多家公司包括偉思醫(yī)療，Neuronetics，Brainsway等公司已經(jīng)推出相關(guān)產(chǎn)品。

BrainCo 強(qiáng)腦科技在 2019 年推出世界上第一款可以意識(shí)控制每一根手指的非侵入式智能仿生手后，在今年再次推出一款適合不同傷殘等級(jí)的仿生腿產(chǎn)品。根據(jù)公司介紹，這款產(chǎn)品每秒可提取 2 萬(wàn)個(gè)肌電神經(jīng)電數(shù)據(jù)，因此能快速、準(zhǔn)確地識(shí)別用戶(hù)意圖，并根據(jù)環(huán)境、肌肉情況調(diào)整步態(tài)防止摔倒，實(shí)現(xiàn)高仿生體驗(yàn)，還能夠支持攀巖、涉水等多種復(fù)雜操作，為殘障人士創(chuàng)造高品質(zhì)生活，拓展了腦機(jī)接口技術(shù)在義肢方向的應(yīng)用。

應(yīng)用場(chǎng)景2：消費(fèi)電子與 AIoT 領(lǐng)域展開(kāi)消費(fèi)端應(yīng)用。腦機(jī)接口技術(shù)可以與消費(fèi)產(chǎn)品相結(jié)合，提供更直覺(jué)交互體驗(yàn)。早在 2014 年，加難道公司Thalmic Labs 就推出了一款臂帶式控制器 Myo，通過(guò)感知肌肉的生物電活動(dòng)，可以讓使用者只需要?jiǎng)觿?dòng)手指就可以無(wú)線控制身邊的計(jì)算機(jī)和其他數(shù)字產(chǎn)品。隨著技術(shù)的持續(xù)升級(jí)，當(dāng)前臂帶式控制器可以實(shí)現(xiàn)通過(guò)識(shí)別活動(dòng)意念帶來(lái)的電流進(jìn)行控制，意念打字、意念操作玩具等已經(jīng)不是幻想。

在腦機(jī)接口的支持下，游戲玩家可以用意念來(lái)控制 VR 界面的菜單導(dǎo)航和選項(xiàng)控制，獲得了獨(dú)立于傳統(tǒng)游戲控制方式之外的新的操作體驗(yàn)；同時(shí)人們也可以用意念控制開(kāi)關(guān)等，甚至控制家庭服務(wù)機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)全新意義上的智能家居。

滲透率或隨 AR 及其他可穿戴產(chǎn)品普及持續(xù)提升。當(dāng)前更加簡(jiǎn)單形式的控制，比如眼動(dòng)追蹤攝像頭、觸摸控制等或限制腦機(jī)接口交互需求。我們認(rèn)為未來(lái)隨著一系列可穿戴設(shè)備比如 AR 眼鏡的普及，以及元宇宙的持續(xù)建設(shè)，基于腦機(jī)接口技術(shù)的消費(fèi)電子產(chǎn)品滲透率將持續(xù)提升。

應(yīng)用場(chǎng)景3：實(shí)現(xiàn)大腦強(qiáng)化，運(yùn)用于國(guó)防軍事領(lǐng)域 2020 年美國(guó)蘭德公司發(fā)布了一份名為《腦機(jī)接口：美國(guó)軍事應(yīng)用和意義的初步評(píng)估》（Brain-Computer Interfaces: U.S. Military Applications and Implications）的報(bào)告，指出雖然存在一定風(fēng)險(xiǎn)，“腦機(jī)接口”很可能在改進(jìn)未來(lái)作戰(zhàn)中提供相應(yīng)的支持，腦機(jī)接口在軍事 領(lǐng)域用途包括保證更高效和保密的軍事通信、提高決策速度與準(zhǔn)確性，允許操作員同時(shí)控 制多個(gè)平臺(tái)等。

進(jìn)行更高效和更保密的軍事通信。2019 年，DARPA（美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局）就選擇了6個(gè)團(tuán)隊(duì)來(lái)開(kāi)發(fā)N3神經(jīng)技術(shù)研究計(jì)劃，旨在為美國(guó)軍方提供高精度的雙向腦機(jī)接口系統(tǒng)，使服役人員能夠與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行通信。未來(lái)若腦機(jī)接口用于軍事通信的技術(shù)獲得成功，將顛覆現(xiàn)有通信技術(shù)的運(yùn)轉(zhuǎn)模式。此前的通信解密都是在得到對(duì)方通信信號(hào)的基礎(chǔ)上，依據(jù)共同、公開(kāi)的技術(shù)知識(shí)進(jìn)行解密。理論上只要有足夠的時(shí)間，任何加密算法都可以被破譯。而腦機(jī)接口通信可能在雙方的主體意識(shí)尚未明確時(shí)就已經(jīng)完成;所以，不僅通信信號(hào)難以得到，即使得到信號(hào)，也缺乏解密所需的技術(shù)知識(shí)。

腦機(jī)接口或用于處理大量數(shù)據(jù)來(lái)提高決策效率。未來(lái)作戰(zhàn)中，智能設(shè)備、士兵穿戴式傳感器和無(wú)人機(jī)可向士兵提供大量的行動(dòng)數(shù)據(jù)，大量的信息融合將增加決策的復(fù)雜性。通過(guò)腦機(jī)接口能夠使得機(jī)器與人之間連通性增強(qiáng)，促進(jìn)數(shù)據(jù)在作戰(zhàn)人員和決策者之間快速而廣泛地流動(dòng)，使得相互連接的軍事系統(tǒng)能夠順利運(yùn)行。同時(shí)人工智能工具可能融入決策流程，幫助人類(lèi)作戰(zhàn)人員評(píng)估環(huán)境，管理數(shù)據(jù)，并最終消化更大容量的信息。

▲全球主要腦機(jī)接口公司

智東西認(rèn)為，人機(jī)交互是人類(lèi)通往元宇宙的入口，借助于自然用戶(hù)界面，AR/VR帶來(lái)了遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于圖形化展示更自然的交互模式，也是最有望實(shí)現(xiàn)元宇宙的第一個(gè)入口。但長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，腦機(jī)接口才是元宇宙入口的真正形態(tài)，而其中的非侵入式腦機(jī)接口在未來(lái)或許成為元宇宙入口的一張“王炸”。