Čo sú smart glasses a prečo na nich záleží
Smart glasses sú nositeľné okuliare s integrovanou výpočtovou technikou, senzormi a zobrazovacím systémom. V závislosti od architektúry ponúkajú notifikácie, hlasové a gestové ovládanie, snímanie videa/fotografií, navigáciu, asistovanú realitu (AR) či plnohodnotné priestorové prekrytie digitálnych objektov. Spektrum siaha od notification wearables až po profesionálne AR okuliarné systémy pre priemysel, zdravotníctvo a logistiku.
Taxonómia a architektúry
- Optical see-through AR: priesvitné optiky (vlnovody, kombinéry) prekladajú digitálny obraz do reálneho sveta, zachovávajú priamy pohľad na scénu.
- Video see-through (VST): kamera zachytí svet, v zariadení sa renderuje a späť zobrazuje na displeji (vyššia latencia a bezpečnostné nároky, ale presná registrácia vizuálu).
- HUD/Notifier: minimalistické displeje (monookulárne) s informáciami na okraji zorného poľa, bez priestorovej registrácie.
Zobrazovacie technológie a optika
| Technológia | Zdroj obrazu | Optická cesta | Silné stránky | Obmedzenia |
|---|---|---|---|---|
| LCoS (Liquid Crystal on Silicon) | projekcia s LED | vlnovod/kombinér | jemné rozlíšenie, nízka spotreba | nižší jas na exteriér, občasné sparkle |
| Micro-OLED | OLED mikrodisplej | birdbath/priame optiky | vysoký kontrast, kompaktnosť | jas limitovaný na plné slnko, burn-in riziko |
| Micro-LED | emitujúce RGB mikro-LED | vlnovody (difrakčné/holografické) | vysoký jas (tisíce nitov), dlhá životnosť | výrobná náročnosť, cena, uniformita |
| Laser scan (MEMS) | RGB lasery | direct retinal / kombinér | ostrosť, potenciálna vysoká účinnosť | bezpečnostné normy, šum speckle |
Kľúčovými parametrami sú FOV (zorné pole, typicky 20°–50° pri AR), eyebox (objem, v ktorom je obraz stabilný), jas (≥ 1 000–3 000 nit pre exteriér) a transmitancia (koľko svetla z reálneho sveta prejde do oka). Vlnovodové optiky zlepšujú form-factor, no znižujú transmitanciu a môžu zavádzať chromatické artefakty.
Vnímanie priestoru: senzory a algoritmy
- IMU (akcelerometer, gyroskop, magnetometer): odhad orientácie s nízkou latenciou; drift korigovaný vizuálnymi bodmi.
- RGB/RGB-D kamery: detekcia plôch, objektov a rúk; hĺbkové senzory (ToF/stereo) pre presnú registráciu a kolíznu logiku.
- SLAM/VIO: simultánna lokalizácia a mapovanie, feature-based alebo direct metódy; kľúčová je robustnosť na svetelné zmeny.
- Eye-tracking: foveated rendering a adaptívne UI, kalibrácia pupily, interpupilárna vzdialenosť (IPD).
- Audio snímanie: viacmikrofónové pole pre beamforming, ovládanie hlasom a transkripciu.
Výpočtová platforma a energetika
Smart okuliare sú striktne limitované tepelným rozpočtom a hmotnosťou. Typická architektúra: ARM-SoC s NPU pre počítačové videnie, LPDDR pamäť, UWB/BLE/Wi-Fi, lokálne úložisko a power management s mnohými spánkovými stavmi.
- Spotreba: 1–3 W pri ľahkej AR, 4–6 W pri náročnej VST; kontinuálne video + CV inferencia je najdrahšia.
- Batérie: 2× li-pol články v nožičkách (200–500 mWh/strana); 60–120 min intenzívnej AR bez tetheringu.
- Offloading: tether na telefón/edge server (foveated streaming, rozpoznávanie) redukuje teplo, ale pridáva latenciu a závislosť na konektivite.
Ergonómia a ľudské faktory
- Hmotnosť a rozloženie: cieľ < 90 g pre celodenné nosenie; vyváženie medzi nosom a ušami minimalizuje únavu.
- Vergence–Accommodation konflikt: pevná projekčná rovina (2–3 m) môže spôsobovať únavu; vari-focal/LLM-assisted UI znižuje potrebu očných konvergencií.
- Dioptrie: šošovky na mieru alebo snap-in vložky; IPD nastaviteľné v softvéri.
- Bezpečnosť a komfort: odrazivá ochrana, slnečné clony, ochrana pred prienikom predmetov (normy ANSI/EN).
Interakcie a UX paradigmá
- Hands-free: hlas, pohľad (gaze), gestá prstami, gesture shorthand (pinch, dwell).
- Multimodálne: kombinácia hlas + pohľad = intent disambiguation; haptika v nožičkách pre spätnú väzbu.
- Context-aware UI: adaptácia kontrastu, potlačenie vizuálu počas chôdze/šoférovania, safety interlock pri rizikových situáciách.
- Notifikačná hygiena: šetriť FOV; glanceable karty, do-not-disturb by motion.
Bezpečnosť, súkromie a etika
- Viditeľné indikátory snímania: LED pri nahrávaní, zvuková signalizácia, fyzický shutter pre kamery.
- On-device spracovanie: rozpoznávanie a transkripcia lokálne; cloud len s explicitným súhlasom a šifrovaním.
- Rozpoznávanie tvárí/identít: restriktívne zásady alebo zákaz v spotrebiteľskom režime; auditované použitie v podnikovej bezpečnosti.
- Právny rámec: zónovanie (pracovisko vs. verejný priestor), informovaný súhlas, retenčné lehoty, privacy-by-design.
Podnikové vs. spotrebiteľské scenáre
| Scenár | Hodnota | Kritické požiadavky | Riziká |
|---|---|---|---|
| Priemyselná údržba | hands-free postupy, remote expert | robustnosť, offline režim, PPE kompatibilita | prach/teplo, integrácia s CMMS |
| Logistika a sklad | pick-by-vision, navigácia v uličkách | nízka latencia, čitateľnosť v exteriéri | pohyblivá technika, bezpečnostné blokovania |
| Zdravotníctvo | prístup k DIZ počas výkonu, tele-asistencia | hygiena, bezpečnostné normy, presná registrácia | citlivé dáta, sterilita |
| Field-service / energetika | schemy, checklisty, dokumentácia | dlhá výdrž, GNSS/UWB lokalizácia | počasie, rukavice/gestá |
| Spotrebiteľ – navigácia a foto | hands-free média, turn-by-turn | komfort, dizajn, súkromie okolia | spoločenská akceptácia, právne obmedzenia |
KPI a meranie výkonu
| KPI | Definícia | Cieľový rozsah | Prečo záleží |
|---|---|---|---|
| Efektívny FOV | uhlové stupne diagonálne | ≥ 30° AR, ≥ 12° HUD | užitočná plocha pre úlohy |
| Outdoor luminancia | nit pri 10k lux | > 1 500–3 000 nit | čitateľnosť na slnku |
| Latencia motion-to-photon | ms od pohybu k obrazu | < 20 ms (AR), < 50 ms (VST) | komfort, nevoľnosť, registrácia |
| Hmotnosť | gramy vrátane batérie | < 120 g (enterprise), < 90 g (consumer) | dlhodobé nosenie |
| Autonómia | min typického použitia | ≥ 120 min AR / ≥ 4 h notifikácie | prevádzková použiteľnosť |
| MTBF/robustnosť | hodiny do poruchy, IP rating | IP54+ pri enterprise | náklady na servis |
Vývojový stack a integrácie
- OS a runtime: Android/posix deriváty, AR SDK (OpenXR, ARCore/ARKit-kompat vrstvy), WebXR pre ľahké aplikácie.
- CV/AI: lokálne modely (detekcia objektov, textu, rúk), vektorové indexy pre on-device vyhľadávanie postupov.
- Podnikové systémy: CMMS/EAM, MES, WMS, DIZ/EMR; konektory a offline cache s konflikt-resolverom.
- Bezpečnosť a správa: MDM, certifikáty, zero-touch enrolment, logging s pseudonymizáciou.
Dizajnové kompromisy a rozhodovací strom
- Form-factor: štýlové okuliare (komfort) vs. robustné rámiky (výdrž a senzory).
- Optika: vlnovod (tenké, horšia transmitancia) vs. birdbath (lepší obraz, väčší objem).
- Compute: on-device (nízka latencia) vs. offload (menšie teplo, závislosť na sieti).
- Interakcie: hlas+gaze (tichý priestor?) vs. gestá (rukavice?) vs. dotyková nožička.
Užívateľské výskumy a akceptácia
- Socio-kultúrny faktor: akceptácia kamier v spoločnosti sa líši; potrebné jasné indikátory a edukácia.
- First-use delight vs. daily utility: prvý efekt wow musí vystriedať stabilná hodnota (navigácia, preklad, asistované postupy).
- Osobná vizáž: dizajn a farby rámov, kompatibilita so slnečnými klipmi a dioptriami.
Prípadové scenáre (syntetické)
Pick-by-vision v sklade: implementácia HUD AR s šípkami a overením QR; výsledok: –22 % chýb, +18 % lines per hour, onboard nováčika za 2 dni namiesto 5.
Remote expert v údržbe: video-see-what-I-see s kreslením do scény, offline cache postupov; výsledok: –30 % MTTR, –15 % truck rolls.
Spotrebiteľské daily companion: transkripcia rozhovorov s povolením, turn-by-turn navigácia pešo, hands-free fotenie; výsledok: denná retencia 42 % po 30 dňoch pri hmotnosti 48 g a výdrži 6 h notifikácií.
Testovanie, certifikácia a normy
- Bezpečnosť očí: laser/LED triedy, limit luminancie, modré svetlo.
- EMC a rádiové normy: kompatibilita a SAR limity.
- Ochranné normy pre pracoviská: IP, pádové testy, kompatibilita s prilbami/štítmi.
Roadmapa implementácie pre organizáciu (0–12 mesiacov)
- 0–60 dní: výber use-casu s merateľným ROI, PoC so 6–12 používateľmi, definícia KPI (čas úlohy, chybovosť, bezpečnostné incidenty).
- 60–150 dní: pilot s integráciou na systémy (WMS/CMMS), tréning a bezpečnostné protokoly, úprava UI podľa spätnej väzby.
- 150–270 dní: škálovanie na oddelenie, MDM správa, náhradné batériové moduly/puck, servisný plán.
- 270–365 dní: rozšírenie na ďalšie procesy, vyjednanie SLA s dodávateľmi, priebežný audit súkromia a bezpečnosti.
Udržateľnosť a cirkularita
- Modulárnosť: vymeniteľné batérie, šošovky a nožičky predlžujú životnosť.
- Repairability: skrutkované spoje, dostupné diely, servisné manuály.
- Materiály: hypoalergénne, recyklovateľné plasty a kovy; minimalizácia lepidiel v optickej ceste.
Najčastejšie chyby a ako sa im vyhnúť
- Preťažovanie rozhrania: textové bloky v FOV; preferovať ikony a kontextové chips.
- Nedostatočná kalibrácia: IPD a jas; bez toho klesá komfort a presnosť.
- Ignorovanie edge prípadov: rukavice, hluk, exteriér na slnku, dážď – vyžadujú alternatívne modality a jas.
- Bezpečnosť na pracovisku: chôdza s preplnenou AR vrstvou; potrebné walk-safe režimy a blokovanie obsahu.
Zhrnutie
Smart glasses sú ďalším krokom k ambientnej výpočtovej technike – informácie a asistent sú prítomné v zornom poli bez potreby držať obrazovku. Ich úspech závisí od vyváženia optiky, energetiky, ergonómie, UX a zásad súkromia. V podnikových scenároch už prinášajú merateľnú hodnotu; v spotrebiteľských sa dôraz presúva na komfort, dizajn a etiku snímania. Organizácie, ktoré pristúpia k implementácii disciplinovane – s jasnými KPI, bezpečnostnými guardrails a spätnou väzbou používateľov – dokážu smart okuliare premeniť z gadžetu na kľúčový pracovný a životný nástroj.