全球消费电子终端需求回暖,AI赋能智能终端新硬件形态的探索加快。
AI+AR智能眼镜有望成为比肩手机的下一代计算平台。
AI+AR眼镜是智能眼镜的高级形态,是AI端落地侧理想载体。
当前全球大量公司正涌入AI眼镜赛道,Meta、苹果、谷歌、三星、华为、字节等海内外龙头均在加速布局AR领域。
Meta 的首款智能AR眼镜 “Orion”有望于 2024 年亮相;苹果预计在2026年后推出 AR 眼镜,目前正致力于将 Apple intelligence 引入 Vision pro。
根据IDC,2023年全球AR眼镜销量为48万台,智能眼镜销量为101万台。
Statista数据显示,2023年全球眼镜出货量达10亿副,眼镜作为最便携的可穿戴设备、距离人眼最近的设备,伴随AI加成未来行业有望突破千万级销量。
Counterpoint预计北美地区和中国将占全球AR智能眼镜市场份额的近 90%。
01 AR智能眼镜行业概览
增强现实(Augmented Reality,AR)技术是一种将虚拟信息与真实世界巧妙融合的技术,广泛运用了多媒体、三维建模、实时跟踪及注册、智能交互、传感等 多种技术手段,将计算机生成的文字、图像、三维模型、音乐等虚拟信息模拟仿真后应用到真实世界中,两种信息互为补充,从而实现对真实世界的“增强”。
目前 AR整机可分为一体式和分体式两种形态,AR智能终端设备需满足计算、显示和交互三大要素。
理想中的AR眼镜须符合三大条件:1、尽可能减轻眼镜的穿戴负担,显示光引擎(光机)尺寸大小约在1cc以下;2、内容辨识度要求方面,显示器亮度规格至少要达到4000nits以上,确保不受天气或场地等外在环境影响;3、解析度需达3,000PPI以上,让投影放大画面清晰。
目前AR眼镜按产品形态可分为单色分体式AR眼镜、双目全彩分体式AR眼镜与双目全彩一体式AR眼镜。
随着未来AR终端设备技术逐渐成熟,理想状态下的AR终端设备会倾向于一体化设备,但未来较长一段时间内会存在一体式/分体式共存的情况。
02 AR眼镜产业链
在AR产业链中,光学显示、感知交互、主控芯片是核心。
AR眼镜功能模块主要包括光学显示单元、计算单元和感知单元,此外包括音频、存储、散热等。
AR眼镜由摄像头、光学器件、微显示屏和CPU处理中心、声学器件、传感器和架托等部分构成。
根据 Wellsenn XR,Ray-Ban Meta的综合硬件成本约为164美元,SOC(34%)、ROM+RAM(7%)、OEM(9%)、摄像头(5%)、电池(4%)、PCB(4%)、声学(3%)占比较高。
智能眼镜有望拉动组装厂、芯片厂、摄像头、电池、声学、PCB等行业需求。
光学单元
光学显示是AR最核心的部分,是决定轻量化消费级AR能否量产落地的关键。
光学显示系统由光学组合器与微显示屏组成。
AR光学组合器方面,现阶段量产以BirdBath和自由曲面方案为主,后续往光波导升级趋势明确,有望成为消费级AR终极方案。体全息光波导理论优势明显,材料和工艺要求高。
光学环节主要玩家海外代表公司包括索尼、Digilens、Akonia(苹果收购),国内厂商包括水晶光电、舜宇光学、歌尔股份、蓝特科技、三安光电、韦尔股份、美迪凯、腾景科技、谷东科技、三极光电、苏大维格等。
AR眼镜与智能眼镜在麦克风方案、扬声器方案上有高度重合,两者的一大核心区别在于是否配备显示屏幕。
AR 设备目前显示方案主要采用的是 LCos、DLP、Micro OLED,Micro LED等。
LCos是短中期兼具性价比和显示效果的均衡方案。
MicroLED具有低功耗、高亮度,小体积和重量等优势,量产技术待突破,应用前景广阔,未来有望成为AR眼镜微显示器件的最优选择。
全球AR眼镜微显示器主要的供应商包括Sony、Epson、Omnivision、京东方、JBD 等。
其中日本 Sony 和 Epson 在硅晶 OLED 领域布局较早;美国 Omnivision、TI 分 别在 LCoS 与 DLP 领域拥有明显竞争优势;以京东方和JBD为代表的中国企业正加速布局 Micro-LED 技术。
MicroOLED制造成本较高但已初步具备量产性。供应商方面,目前全球范围内 MicroOLED制造商包括美国eMagin、法国MicroOLED、日本SONY、中国厂商京东方和视涯等。
计算单元
端侧AI对SoC计算能力提出更高要求,算力、功耗和尺寸是AR眼镜SoC的关键指标。
目前高通AR芯片平台布局相对完善,主导XR 领域 SoC 市场,其中骁龙 AR2 Gen1 是高通首个专为 AR 眼镜打造的平台。
XR即扩展现实,是指通过计算机将真实与虚拟相结合,打造一个可人机交互的虚拟环境,同时也是AR、VR、MR等多种技术的统称。
其他厂商在 AR 领域也积极布局,如联发科联手Meta研发AR眼镜定制芯片、恒玄BES2700已应用于智能眼镜)、瑞芯微与诠视科技在XR领域合作、海思发布 XR 平台,其专有架构NPU为AI时代提供算力支持。
围绕高通第二代骁龙XR2和第一代骁龙AR1两款全新空间计算平台,国内厂商中科创达也开发了基于XR2 Gen2的彩色透视的MR混合现实方案,并打造基于Android的空间操作系统。
目前部分AR主打信息提示功能,对芯片计算性能要求不高,或采用可穿戴芯片作为替代方案降低成本和功耗,紫光展锐、晶晨股份、炬芯科技、瑞芯微等国产芯片均有应用。
智能感知交互
AR 眼镜智能感知交互功能主要包括语音交互、SLAM空间识别、手势追踪、眼动追踪和智能终端交互等。
硬件方面,即时定位与地图绘制(SLAM)是几乎所有 AR 系统的基础能力,SLAM 主要依靠 IMU 传感器、摄像头与 CIS 传感器等实现。
根据Yole数据,CIS市场索尼约占42%的份额,三星、韦尔股份、意法半导体、格科微等市场份额靠前。韦尔股份于2019 年收购全球第三的CIS厂商豪威科技和思比科,正式切入 CIS 赛道。
此外微型扬声器等也是 AR 眼镜性能的重要保障。
定向扬声将是未来消费级 AR 眼镜的核心能力之一,兼顾隐私保护与高音质是关键。
瑞声科技推出的搭载于 Rokid Max 的 AR 专用 超线性扬声器,采用 8x20x3mm 的超微型设计将重量控制在 1.45g,通过泄声孔和主发声 孔的设计有效抑制声音外溢,提升了聆听私密性。
电池
目前锂电池是 AR 眼镜主流方案。
锂电池以其高能量密度、长循环寿命等优点,成为智能眼镜首选的电源解决方案。
目前国内供应商包括紫建电子、亿纬锂能、欣旺达、珠海冠宇、德赛电池、万祥科技等。
此外随着设备散热升级,如石墨用量增加、采用VC均热板;电池升级,如采用不锈钢壳,领益智造等散热厂商也加速布局。
03 AR眼镜竞争格局
从竞争格局来看,伴随新品迭代,近年来 AR、智能眼镜格局变化较大。
相较于海外品牌,国内AR厂商在推出消费级AR眼镜方面更为活跃。近年来国产品牌 Xreal、Rokid、雷鸟、影目异军突起。
2024年一季度全球AR眼镜销量约11.3万台,同比增长16%,增量主要来自于Xreal、雷鸟、Rokid等品牌的消费级AR产品。
从市场格局来看,根据IDC数据2023年全球AR市场份额前五位分别是 Xreal、Rokid、雷鸟、INMO、Magic Leap,市场份额分别为45%、14%、13%、6%、4%,其中前四位均为国内品牌,共占据市场份额约78%。
从智能眼镜来看,2021、2023 年 Meta 占比较高主要系其发布与雷朋眼镜的联名款 Ray-Ban Stories、Meta Ray-Ban;2022 年华为占比较高主要系其发布 Huawei Eyewear。
从国内产业链各环节布局厂商来看,宝明科技(MiniLED背光源为AI眼镜供货)、亿道信息(今年计划推出AI眼镜)、博士眼镜(与雷鸟创新、ROKID、魅族已建立合作关系)、佰维存储(为Ray-Ban Meta提供存储器芯片)、环旭电子(Sip模组)、亚世光电、品茗科技(小茗AI智能眼镜)、智立方(智能眼镜测试)、格林精密(提供精密结构件)、佳禾智能、卓翼科技、联合光电(少量产品供货)、国脉文化(推出5G AR眼镜)等公司均有AI眼镜相关业务布局。
AI+AR智能眼镜作为科技的闪耀新星,有望彻底革新人类的交互模式。用户能将视频内容无缝融入自身视野,进入崭新且高度互动的数字世界。
这种前所未有的沉浸式体验将开启人机交互的新篇章,使得信息的获取与交流变得更为直观、高效且充满乐趣。