Google Glass Googles Augmented Reality-Brille - Referat von Stefan Grund

Universität zu Köln
Historisch-Kulturwissenschaftliche Informationsverarbeitung
       Medien zwischen Technologie und Gesellschaft
                  Dozent: Prof. Dr. Thaller

      Google Glass
  Googles Augmented Reality-Brille

              Referat von Stefan Grund

Inhalt
- Was ist Google Glass / Project Glass?
   - Head-Mounted-Displays
   - Wearable Computing
- Technische Daten
   - Spezifikationen
   - Eingabe/Steuerung
   - Aufbau anhand des Patents
- Augmented Reality-Funktionen
- Aktueller Entwicklungsstand
- Kritik, Probleme und Gefahren
   - Realisierbarkeit und biologische Probleme
   - Datenschutz und Privatsphäre
- Ausblick
   - Konkurrenz
   - Weiterentwicklung und Zukunft

Google-Gründer Sergey Brin mit Google Glass

Was ist Google Glass / Project Glass?
- Project Glass ist ein Forschungs- und Entwicklungsprojekt von Google, mit dem
Ziel ein Head-Mounted-Display mit Augmented Reality-Funktionen zu entwickeln,
das eine „hands-free user experience for most smartphone and computer functions“
bieten soll.

- Project Glass ist Teil von Googles Entwicklungsabteilung Google X, wo zukunfts-
weisende Technologien entwickelt werden sollen.
     → z.B. selbstständig fahrende PKW

- Das im Project Glass entwickelte Produkt, eine Google Glass genannte Brille
wurde im April 2012 angekündigt und im Juni 2012 erstmals auf der Entwickler-
konferenz Google I/O gezeigt.

- Für Project Glass hat Google zahlreiche renommierte Wissenschaftler eingestellt,
die führend auf dem Gebiet des Wearable Computing sind.
     → z.B. Babak Paviz, der bis 2010 an der University of Washington Professor
     für Elektrotechnik war, sowie Mitarbeiter um Steve Mann, der als „Vater“ des
     Wearable Computing gilt.

Head-Mounted-Displays
- Head-Mounted-Displays sind auf dem Kopf getragene visuelle Ausgabegeräte,
die Computer-generierte Bilder auf auf einem augennahen Bildschirm darstellen
oder diese direkt auf die Netzhaut projizieren.

- Sie können Teile des Blickfelds oder auch das ganze Gesichtsfeld abdecken, um
dem Träger Videos, Virtual Reality- oder Augmented Reality-Anwendungen
anzuzeigen.

- Sie können in unterschiedlichsten
Bereichen, wie z.B. der Medizin, in
Videospielen und bei Simulationen
verwendet werden.

- Die ersten HMDs wurden bereits
in den 1960er Jahren entwickelt.

Wearable Computing
- Wearable Computing bezeichnet das Forschungsfeld, das sich mit tragbaren
Computersystemen (Wearable Computers) beschäftigt, die am Körper der Nutzer
befestigt sind.

- Diese unterscheiden sich von anderen, mobilen Computern dadurch, dass die
hauptsächliche Tätigkeit des Nutzers nicht die Benutzung des Computers selbst,
sondern eine durch den Computer unterstützte Tätigkeit in der realen Welt ist.
    → Alltagsbeispiel: Hörgerät

- Wearable Computers können über, unter oder in der Kleidung getragen werden
oder gleich selbst ein Kleidungsstück/Accessoire sein.

- Sie fungieren als Erweiterung des Körpers und Geistes des Trägers.

- Steve Mann, Professor an der University of Toronto, gilt als Pionier in der
Erforschung von Wearable Computing. Bereits seit den 1980er Jahren entwickelt er
Wearable Computers und Head-Mounted-Displays, zum Teil mit Augmented Reality-
Funktionen.

Was ist Google Glass / Project Glass?
- Google Glass soll Smartphone-ähnliche Funktionen/Dienste bereitstellen, wie
z.B. (Video-)Telefonie, SMS, Adress- und Terminverwaltung, Fotografie, MP3-Player,
Notizen, Navigation, usw.

- Anbindung an verschiedene Web-Services, womit vor allem Googles eigene
Dienste, wie Google+, Google Maps, Gmail usw. gemeint sind.

- Das Hauptaugenmerk liegt dabei, laut Babak Parviz, dem Leiter des Project Glass,
darauf, dass Google Glass

  - eine neuartige Bildkommunikation ermöglicht, dadurch dass das Gerät all
  das sieht, was der Nutzer sieht und dies
  mit anderen Personen teilen kann

  - und sehr schnellen Zugang zu
  Informationen bereitstellt, so dass
  sich bspw. in einem Gespräch
  benötigte Informationen suchen
  und einblenden lassen.

Technische Daten: Spezifikationen
- Betriebssystem: Android

- vor dem Auge platziertes Head-up-Display mit einer Diagonale von 1,3 cm

     → Head-up-Displays sind Anzeigesysteme, bei denen dem Nutzer
     Zusatzinformationen in dessen Haupt-Sichtfeld dargestellt werden.

- Spezifikationen ähnlich denen eines Smartphones:
     1 GHz Prozessor, 256 GB RAM, 8 GB Flash-Speicher, ein Lautsprecher und
     zwei Mikrofone, Videokamera, Wi-Fi, Bluetooth, Beschleunigungssensor,
     Gyroskop, digitaler Kompass

- Die Batterie befindet sich im Bügel der Brille. In aktuellen Prototypen beträgt die
Nutzungsdauer sechs Stunden, für das finale Produkt soll eine Nutzungsdauer von
einem Tag erreicht werden.

- Die Prototypen stellen die Internetverbindung noch über eine Bluetooth- oder
Wi-Fi-Verbindung und ein Smartphone her, das fertige Produkt soll über UMTS/LTE
verfügen.

- Das Gewicht der Google Glasses soll rund 100 Gram betragen.

Technische Daten: Eingabe/Steuerung
- Eingabe über Sprachkommandos in natürlicher Sprache, Touch-Interface (bei
aktuellen Prototypen an der Seite der Brille) und/oder „Head gestures“.

- Mit dem Sprachbefehl „OK, Glass“ wird auf dem Display ein Menü angezeigt, in
dem der Nutzer ebenfalls per Sprache oder per Touch-Interface zwischen den
verschiedenen Funktionen/Apps wählen kann.

- Darüber hinaus forscht Google nach eigenen Angaben auch an anderen
Eingabemöglichkeiten.

→ z.B. hat Google bereits Patente
für „wearable marker“ angemeldet,
die es dem Träger ermöglichen sollen
Google Glass per Ring, Armband
oder künstlichem Fingernagel
unauffällig zu steuern.

Aufbau anhand des US-Patents Nr. 8.183.997

                           „a wearable computing device for
                      receiving, transmitting, and displaying data“

    On-board
   Computing
     System
                                                                        Display
                                                                  („may be configured
    Videokamera                                                  to overlay computer-
(„may be mounted                                                 generated graphics in
 at other positions                                              the user's view of the
      as well“)                                                     physical world“)

Augmented Reality-Funktionen
- Wegbeschreibungen sollen ins Sichtfeld des Nutzern gelegt werden und ihm von
seinem aktuellen Standort aus den Weg weisen. Mit Googles Indoor Maps soll dies
auch innerhalb von Gebäuden möglich sein.

- Einblenden von Zusatzinformationen zu Sehenswürdigkeiten oder Gebäuden.

- „Viewfinder“-Modus, der es ermöglicht Teile des Gesehenen zu vergrößern,
wie dies auch bei Smartphones und
Kameras möglich ist.

- Bildersuche von dem, was der Nutzer
gerade sieht (wie in der aktuellen Android-/
iOS-App Google Goggles).

- „View Share“-Modus, mit dem sich die
aktuelle Sicht des Google Glass-Trägers
mit anderen Nutzern teilen lässt.

- Eingeblendete Benachrichtigungen
über neue SMS, Emails, usw.

aus Googles Promotion-Video „Project Glass: One day“

aus Googles Promotion-Video „Project Glass: One day“

aus Googles Promotion-Video „Project Glass: One day“

aus Googles Promotion-Video „Project Glass: One day“

aus Googles Promotion-Video „Project Glass: One day“

Aktueller Entwicklungsstand
- Die ersten Versionen von Google Glass sollen sich zunächst auf die Bild- und
Videoaufnahme und deren Verbreitung beschränken. Die Augmented Reality-
Funktionen sollen später implementiert werden.

- Babak Parviz: „The feature set for the device is not set yet. It is still in flux.“

- Teilnehmer der Google I/O 2012 konnten bereits für 1.500 Dollar eine „Explorer
Edition“ genannte Entwicklerversion von Google Glass vorbestellten, die zu
Beginn diesen Jahres ausgeliefert werden soll.

- Den Entwicklern soll es über eine Cloud-based API (dieselbe, die auch Google zur
Entwicklung der eigenen Glass-Apps verwendet) ermöglicht werden, Anwendungen
für Google Glass zu schreiben.

- Die Massenmarkt-taugliche Version von Google Glass soll für einen deutlich
geringeren Preis erscheinen und wurde zunächst für Ende 2013 angekündigt.
Mittlerweile wird eine Veröffentlichung in 2014 kommuniziert.

- Es sei zudem möglich, dass das finale Produkt deutlich anders aussieht als das
bisher gezeigte.

Kritik, Probleme und Gefahren:
Realisierbarkeit und biologische Probleme
- Kritiker bemängeln, dass die im ersten Promotion-Video gezeigten Funktionen so
noch nicht vorhanden sind und bestenfalls erst in späteren Google Glass-
Versionen enthalten sein werden.

- Außerdem sei eine wie im Video gezeigte Darstellung der Augmented Reality-
Funktion nicht mit einem Head-up-Display möglich.

    → Unter der Verwendung eines Virtual Retinal Displays, welches das Bild
    direkt auf die Netzhaut des Träger projiziert, sei dies jedoch möglich.

- Man sei es zudem gewohnt, dass beide Augen die gleichen Informationen liefern,
weshalb ein auf nur einer Seite platziertes Display problematisch sei (fast alle
Tester klagen zunächst von einem Information Overflow und Kopfschmerzen).

- Steve Mann sagt zudem, dass die Langzeitverwendung solcher Geräte neben
Desorientierung auch zu visuellen Flashbacks führen kann und im schlimmsten
Fall eine Schädigung des visuellen Cortex verursacht, der für die visuelle
Wahrnehmung verantwortlich ist.

Kritik, Probleme und Gefahren:
Datenschutz und Privatsphäre

- Schließlich gibt es zahlreiche Bedenken, die die Privatsphäre betreffen.

- z.B. ist es mit Google Glass möglich jederzeit und auch automatisch im
10-Sekunden-Takt Fotos aufzunehmen. Für andere ist nicht mehr ersichtlich,
wann sie fotografiert werden.
     (→ zusätzliches Problem: Die so entstandene Masse an neu produzierten
     Inhalten kann nicht mehr vom Nutzer verwaltet werden. Dafür werden neue
     Werkzeuge benötigt.)

- Google und staatliche Stellen könnten Google Glass zur Überwachung nutzen.

- Es ist noch ungewiss, ob Google neben den Hardware-Verkäufen auch Interesse
an anderen Geschäftsmodellen hat und bspw. Werbung im Sichtfeld der Nutzer
einblenden möchte. Parviz: „At the moment, there are no plans for advertising [...]“.

- Es ist nicht bekannt, welche Informationen Google sammeln wird und wie und
ob diese verwendet werden. Dadurch, dass die Augmented Reality-Brille potentiell
all das auswerten wird, was der Träger sieht, entstehen völlig neue Begehrlichkeiten.

Ausblick: Konkurrenz
- Alex Pentland, der Direktor des Human Dynamics Laboratory am MIT, geht davon
aus, dass zahlreiche Firmen ähnliche Devices auf den Markt bringen werden,
sollte Google mit den Google Glasses kommerziellen Erfolg haben.

- Es ist (unter anderem durch Patentanträge) bekannt, dass etablierte Firmen wie
Apple, Microsoft, Olympus und Sony bereits seit Jahren an Augmented Reality-
Technologien forschen.

     → z.B. arbeitet Microsoft unter dem Namen Project Fortaleza an einer Google
     Glass-ähnlichen Augmented Reality-Brille für die nächste Generation der Xbox,
     die als Kinect Glasses bereits 2014 auf den Markt kommen könnte.

- Andere, in dem Feld mehr oder weniger etablierte Firmen wie Vuzix oder Brother
haben bereits AR-Brillen auf dem Markt oder stehen kurz vor Markteinführung.

- Zudem steigen zahlreiche Start-Ups (Recon, Lumus) in den Markt ein.

→ Das britische Marktforschungsinstitut IMS erwartet, das der Markt für derartige
Geräte von heute 1 Millionen Dollar bis 2016 auf 700 Millionen Dollar ansteigt.

Vuzix Smart Glasses M100
- Das M100 wurde im Januar 2013 auf der CES vorgestellt und soll noch in diesem
Jahr für unter 500 Dollar erscheinen.

- Läuft unter Android, benötigt aber ein zusätzliches Android-Gerät zu Steuerung.

- Schwerpunkt liegt nicht in der aktiven Nutzung von Anwendungen, sondern im
Darstellen von Mitteilungen (Anrufe, neue Emails, Statusmeldungen).

Lumus DK-32 / Optical Engine Module
- Als Brille und Modul erhältlich, das von anderen
 Firmen in Brillen, Skibrillen, Motorradhelme usw.
eingebaut werden kann.

- Ermöglicht es neben Messaging- und
Navigationsfunktionen Webseiten, Filme und
Videospiele über das Sichtfeld zu legen.

(Hands-On-Video von Engadget: http://tinyurl.com/76ephxn)

Brother AirScouter
- Prototyp wurde bereits 2010 vorgestellt und ist seit April 2012 in Japan für 200.000
Yen (1.875 Euro) erhältlich.

- Muss drahtlos an ein Smartphone oder
einen PC angeschlossen werden.

- Kein normales Display, sondern Verwendung
eines Virtual Retinal Display.

- Projiziert einen 16 Zoll großen, halb durchsichtigen
„Bildschirm“ vor die Augen des Trägers.

Ausblick: Weiterentwicklung und Zukunft
- Babak Parviz hat in seiner Funktion als Professor an der University of Washington
bereits an Kontaktlinsen geforscht, die Informationen vor dem Auge des Trägers
einblenden können.
     → Da die Linse bereits mit Körperflüssigkeit in Kontakt steht, wäre es zudem
     problemlos möglich, Blutzucker-, Cholesterin- u.ä. Werte zu messen.

Steve Lee, Produktmanager für Googles ortsbasierte Anwendungen und ebenfalls
am Project Glass beteiligt: „It’s my expectation that in three to five years it will
actually look unusual and awkward when we view someone holding an object in their
hand and looking down at it. Wearable computing will become the norm.“

Auch nach der Meinung zahlreicher Experten werden „Appccessoires“ und
„iWear“ Smartphones in den nächsten Jahren ersetzen oder ergänzen.

Quellen
- Ackerman, Elise: Google Gets In Your Face, In: IEEE Spectrum, Januar 2013, URL: http://spectrum.ieee.org/
computing/hardware/google-gets-in-your-face
- Ackerman, Elise: Google Glass Features and Apps Still in Flux, In: IEEE Spectrum, Januar 2013, URL: http://
spectrum.ieee.org/consumer-electronics/gadgets/google-glass-features-and-apps-still-in-flux
- Ackerman, Elise: Why Smart Glasses Might Not Make You Smarter, In: IEEE Spectrum, Januar 2013, URL:
http://spectrum.ieee.org/consumer-electronics/gadgets/why-smart-glasses-might-not-make-you-smarter
- Ante, Spencer: Hype and Hope: Test Driving Google's New Glasses, In: The Wall Street Journal, September
2012, URL:http://online.wsj.com/article/SB10000872396390443779404577643981045121516.html
- Arthur, Charles: Wearable technology: a vision of the future?, In: The Guardian, Juli 2012, URL: http://
www.guardian.co.uk/technology/2012/jul/18/wearable-technology-vision-of-future
- Biermann, Kai: Google Glass ist "cool, aber verwirrend", In: Zeit Online, September 2012, URL: http://
www.zeit.de/digital/mobil/2012-09/google-glass-test
- Furlan, Rod: Build Your Own Google Glass, In: IEEE Spectrum, Januar 2013, URL: http://spectrum.ieee.org/
geek-life/hands-on/build-your-own-google-glass
- Levy, Steven: Google Glass Team: ‘Wearable Computing Will Be the Norm’, In: Wired, Juni 2012, URL: http://
www.wired.com/gadgetlab/2012/06/clear-glass-leaders-googles-wearable-computing-breakthrough-explain-it-all-
for-you/all/
- Lumus-Webseite: Consumer Products, URL: http://www.lumus-optical.com/index.php?
Itemid=15&id=9&option=com_content&task=view
- Mann, Steve: Wearable Computing, In: Interaction Design Foundation, April 2012, URL: http://www.interaction-
design.org/encyclopedia/wearable_computing.html
- Parviz, Babak: Augmented Reality in a Contact Lens, September 2009, In: IEEE Spectrum, URL: http://
spectrum.ieee.org/biomedical/bionics/augmented-reality-in-a-contact-lens/

Quellen
- Raj, Varun: Patent: face recognition, image search, and apps among the potential Google Glass features, In:
Android Authority, Dezember 2012, URL: http://www.androidauthority.com/google-glass-face-recognition-140679/
- US-Patent No. 8.179.604: Google-Patent für „Wearable marker for passive interaction“, Mai 2012, URL: http://
tinyurl.com/a3mehwh
- US-Patent No. 8.183.997: Google-Patent für „Displaying sound indications on a wearable computing system“,
Mai 2012, URL: http://tinyurl.com/bjrhar4
- US-Patent No. 8.212.859: Apple-Patent für „Peripheral treatment for head-mounted displays“, Juli 2012, URL:
http://tinyurl.com/canvz6t
- Vuzix-Webseite: Smart Glasses M100, Januar 2013, URL: http://www.vuzix.com/consumer/products_m100.html
- Warren, Tom: Xbox 720 document leak reveals $299 console with Kinect 2 for 2013, Kinect Glasses project. In:
The Verge, Juni 2012, URL: http://www.theverge.com/2012/6/16/3090944/microsoft-xbox-720-kinect-2-kinect-
glasses-doc-leak-rumor
- Wikipedia: Head-Mounted-Display, URL: http://de.wikipedia.org/wiki/Head-Mounted_Display
- Wikipedia: Project Glass, URL: http://en.wikipedia.org/wiki/Project_Glass
- Wikipedia: Virtual retinal display, URL: http://en.wikipedia.org/wiki/Virtual_retinal_display
- Wikipedia: Wearable Computer, URL: http://en.wikipedia.org/wiki/Wearable_computer
- YouTube-Video: „Project Glass: One day“, April 2012, URL: http://www.youtube.com/watch?v=9c6W4CCU9M4

(Alle URLs wurden zuletzt am 09.01.2013 auf Erreichbarkeit überprüft.)