編譯/VR陀螺

美國專利商標(biāo)局在最近幾周內(nèi)為蘋果發(fā)布了一項(xiàng)新授予的專利，該專利涉及無線通信系統(tǒng)和在無線通信系統(tǒng)的各個組件之間定位定向波信號的技術(shù)。

更具體地說，蘋果公司設(shè)想未來的工作場所和其他設(shè)施（例如學(xué)校和其他地方）將采用其最新的無線通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)支持毫米波信號，能夠以1Gbps的速度向未來的頭戴式設(shè)備提供豐富的AR和VR內(nèi)容。更重要的是，這些內(nèi)容將傳遞給專門佩戴某種形式的頭戴式顯示設(shè)備（HMD）的員工-無論是AR眼鏡還是成熟的VR頭顯。

盡管蘋果沒有為我們提供此類通信系統(tǒng)將提供什么的具體營銷示例，但很顯然，專業(yè)人員、日常工作人員和學(xué)生將能夠使用下一代AR /VR應(yīng)用程序與蘋果公司的新系統(tǒng)進(jìn)行更高水平的溝通。

對于老師來說，他們將能夠提取3D地圖或圖像并將其直接傳輸給班級中學(xué)生佩戴的HMD，以使課程更加逼真和有意義。該系統(tǒng)允許老師在向?qū)W生解釋3D對象的各種屬性的同時(shí)操作它，從而提供全新的更豐富的師生體驗(yàn)。

醫(yī)院的外科醫(yī)生可能正在等待對發(fā)生嚴(yán)重車禍的患者進(jìn)行腦部掃描的最新圖像。時(shí)間就是一切，要知道患者是否可以幸免于難。該系統(tǒng)可以將接收到的患者腦部掃描的詳細(xì)圖像發(fā)送到醫(yī)生的頭戴式設(shè)備中，在那里他們可以實(shí)時(shí)操作圖像并當(dāng)場做出挽救生命的決定。

雖然今天使用iPad來完成其中一些工作，但下一代通訊系統(tǒng)上的未來頭顯將能夠以更快的速度為外科醫(yī)生提供更多的掃描細(xì)節(jié)。

蘋果公司這項(xiàng)最新授予的專利詳細(xì)介紹了他們?yōu)橄乱淮ㄐ旁O(shè)計(jì)的新通信系統(tǒng)，其中在不久的將來，包括VR和AR內(nèi)容將司空見慣。盡管實(shí)際上這可能仍然需要花費(fèi)幾年的時(shí)間。

AR / VR應(yīng)用

蘋果公司的專利文件解釋說，在虛擬或增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用程序中，用戶設(shè)備可以使用毫米波與基站無線通信大量數(shù)據(jù)。

實(shí)際上，波長在1毫米到10毫米之間的毫米波（例如30-300 GHz波）可以以每秒1 GB或更大的速率傳輸數(shù)據(jù)。

但是，隨著用戶在諸如房間之類的空間內(nèi)移動，對象可能會阻塞用戶設(shè)備與基站之間的當(dāng)前鏈接路徑。在這種情況下，用戶設(shè)備或基站可能執(zhí)行掃描以識別新的鏈接路徑（如果可用），或者可能會丟失用戶設(shè)備與基站之間的通信。

然而即使新的鏈接路徑可用，在執(zhí)行掃描以識別新的鏈接路徑時(shí)，用戶設(shè)備與基站之間的通信也可能停止。這可能導(dǎo)致在用戶設(shè)備上顯示的虛擬現(xiàn)實(shí)或增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)場景卡頓，或者變得無響應(yīng)。

這樣的中斷可能會產(chǎn)生負(fù)面的用戶體驗(yàn)。此外，在其他應(yīng)用程序中，例如流視頻或音頻，此類中斷可能會導(dǎo)致不良的用戶體驗(yàn)。

收集位置數(shù)據(jù)

在一些實(shí)施例中，可以從已經(jīng)包括在用戶設(shè)備中的一個或多個位置傳感器接收關(guān)于用戶設(shè)備的位置信息。

例如，許多用戶設(shè)備可以包括GPS系統(tǒng)和/或慣性測量單元，諸如陀螺儀和/或加速度計(jì)，其收集關(guān)于用戶設(shè)備的當(dāng)前位置或方位的位置信息。

在一些實(shí)施例中，這樣的位置信息可以被諸如虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用之類的應(yīng)用基于用戶設(shè)備的位置或取向來調(diào)整顯示場景。

在一些實(shí)施例中，也可以將由用戶設(shè)備的位置傳感器收集的位置信息提供給波束成形決策引擎，以確定基站或中繼塢與用戶設(shè)備之間的鏈路路徑。

波束成形決策引擎+中繼站或基站

在一些實(shí)施例中，諸如中繼站或基站的通信站可以進(jìn)一步利用關(guān)于用戶設(shè)備的位置信息，以在基站和中繼站之間切換與用戶設(shè)備的通信。

例如，在一些實(shí)施例中，波束形成決策引擎可以確定用戶設(shè)備的行進(jìn)方向或用戶設(shè)備取向的預(yù)測變化，并且可以基于所確定的方向來預(yù)測用戶設(shè)備的未來位置或未來取向，或預(yù)測方向變化。

在一些實(shí)施例中，波束形成決策引擎還可以標(biāo)識具有到被阻擋的用戶設(shè)備的預(yù)測未來位置或未來取向鏈接路徑的中繼站臺或基站。

例如，波束成形決策引擎可以在丟失當(dāng)前通信鏈路之前或在當(dāng)前通信鏈路被斷開之前，確定下一通信鏈路設(shè)備（例如，基站或中繼塢）和來自下一通信鏈路設(shè)備的下一通信鏈路路徑。

在這樣的實(shí)施例中，波束形成決策引擎可以將用戶設(shè)備和基站之間的通信從當(dāng)前鏈路路徑切換到利用下一中繼站或下一基站的新鏈路路徑。

在一些實(shí)施例中，可以在不執(zhí)行掃描操作來識別下一個中繼塢或基站的情況下執(zhí)行這種通信鏈路改變。

而且，在一些實(shí)施例中，波束成形決策引擎可以預(yù)測用戶設(shè)備相對于下一個中繼站臺或基站的未來位置，從而進(jìn)行掃描以識別要發(fā)送的定向波信號的波束方向。從下一個中繼站臺或基站到用戶設(shè)備的連接可能會被省略，或者掃描的數(shù)量可能會減少。

例如，波束形成決策引擎可以使用位置信息來確定如何形成指向用戶設(shè)備的預(yù)測位置或方向的波束，而無需在預(yù)測位置或方向上掃描到用戶設(shè)備的鏈接路徑。這樣，可以減少或消除改變鏈接路徑時(shí)的中斷時(shí)間，這可以改善應(yīng)用程序性能和用戶體驗(yàn)。

在蘋果的專利圖1A中，我們能夠看到包括基站，中繼站和用戶設(shè)備的無線通信系統(tǒng)的圖示。圖1B是示出中繼塢組件的框圖。

蘋果的專利圖3A是示出諸如基站或中繼塢的通信站的組件的框圖；圖3B示出了無線通信系統(tǒng)，其包括具有照相機(jī)或紅外傳感器的中繼塢。

蘋果的專利圖5A是示出用戶設(shè)備組件的框圖；圖5B是用戶設(shè)備的位置/運(yùn)動傳感器的更詳細(xì)的視圖。

蘋果公司的專利圖8-10顯示了根據(jù)房間以及是否有障礙物的替代布局或配置。下面的圖8示出了包括多個基站和多個照相機(jī)或紅外傳感器的無線通信系統(tǒng)；圖9示出了包括壁掛式中繼塢的無線通信系統(tǒng)；圖10示出了包括落地式中繼塢的無線通信系統(tǒng)。

蘋果的專利圖4A-4C示出了發(fā)射光信號的用戶設(shè)備以及包括相機(jī)或紅外傳感器的中繼塢。

最后，蘋果還指出，在某些實(shí)施例中，中繼塢可以安裝在多個位置的組合中。例如，在非常大的房間或場所（例如禮堂）中，中繼塢可以安裝在禮堂的側(cè)壁，天花板和禮堂的地板上。在一些實(shí)施例中，安裝位置的各種其他組合可以用于中繼站和/或基站。

炫耀其通信系統(tǒng)的最佳方法是讓蘋果在史蒂夫·喬布斯劇院的活動中與與會者一起進(jìn)行現(xiàn)場演示，讓與會者穿著他們的下一代頭戴式顯示設(shè)備。只有時(shí)間會證明我們將來是否會看到這樣的演示。

蘋果的這項(xiàng)專利授權(quán)是在幾周前由美國專利商標(biāo)局發(fā)布的。它最初于2018年下半年提交，此專利中包含的某些工作可以追溯到2017年下半年。

所有五位發(fā)明者都在蘋果公司先進(jìn)的天線設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)工作。其中一位工程師Wu先生從事新穎的成像雷達(dá)系統(tǒng)，雷達(dá)天線設(shè)計(jì)，小型化天線設(shè)計(jì)等工作。

來源：patentlyapple