手机厂商们纷纷投入的超前研发，Google ATAP提供了一个很好的样本

Regina Dugan，Google ATAP的“女魔头”

苹果的iPhone开启了智能手机时代，而Google随后开源Android让智能手机真正繁荣。在Android之后，一大批的手机厂商们通过Android、ARM架构以及高通/联发科的参考设计，迅速推出产品，并在2010 – 2015年期间快速成长。

但从去年开始，随着智能手机出货量达到顶峰，几乎所有的手机厂商们都感到了压力。同样采用Andorid操作系统、ARM架构的芯片以及成熟芯片厂商的方案，让各个厂商的机型高度同质化。在这种背景下，一些厂商提早或者刚刚开始筹备手机上的超前技术研发。比如华为长期推动的海思麒麟SoC、比如小米成立探索实验室，都在寻找手机和手机之外的下一个创新点。

而此时，创造了Android生态的Google再次提供了一个很好的范本。相比Google X，ATAP是Google在移动设备上的“智囊实验室”，他们的中短期项目保证了Android软硬件上的持续创新和体验升级。手机厂商们没法复制一个Google X，但ATAP也许是一个理想的超前研发实验室的范本。

Google I/O 2016已经告一段落，这次大会上Project Tango、Project Soli、Project Ara都发布了重更新，大家不仅看到原型真机，也能看到这些研发项目在落地合作上的进展，也许明年我们就可以通过一些途径买到这些产品。Google ATAP再次将大家的期待推向了高潮。

Google ATAP的创立和运营思路

相比较谷歌最早成立的创新部门Google X，Google ATAP的规模更小，节奏更快。

ATAP原隶属于摩托罗拉旗下，曾对Moto X的开发有重要贡献。谷歌收购摩托罗拉又转手给联想，但保留了这个部门，这也是ATAP始终专注于移动领域的原因。

整体ATAP的研发项目注重提高用户的交互式体验。在项目周期上，如果一个研究项目在两年时间内没有实现为产品，这个项目就很有可能会被新的项目所替代。这一运营理念，源自ATAP的首任主管，号称科技界女魔头的Regina Dugan，她曾是DRPRA（国防高级研究计划局）的负责人，DARPA就特别重视技术的实际应用。

Dugan认为，一个理想的ATAP项目是技术与科学相结合的产物，需要在一定数量的扎实研究基础上，在两年的时间内创作出可以销售的成品。

根据Fortune早期对ATAP的一篇报道：ATAP的项目工作流程是，先找到一个在科学基础与工程上具有颠覆性创新的项目，立项后ATAP就会开始在原有核心研究团队的基础上，各方寻找外援，扩大这个项目的团队规模，共同组成特别研究团队。其中可能会包括世界各地的企业、政府、业界与学术界各个领域的人才，其科研能力可与大学的研究院相匹敌。这样的运作方式，使得ATAP在75人上下的规模时依然保持了高产。

Project Tango：Google VR/AR上的利器

Project Tango被称作是Google 兼顾AR、VR领域的神秘武器。

Project Tango包含了三大核心技术：运动追踪（Motion Tracking）、深度感知（Depth Perception）和区域学习（Area Learning）。这些技术的综合就是能实时为用户感知周围的环境，并进行3D建模，提升AR/VR上的体验。英特尔和高通在后期都加入了这个项目的研发。而关于Project Tango的技术细节，雷锋网(公众号：雷锋网)最近也有一篇专栏详解了这部分内容。

Project Tango起始于Johnny Lee的成名作，用Wii 实现了头动追踪，在这个基础上衍生出了特征捕捉（Feature Tracking），即采集器会根据方位的移动识别特征点，并对特征点进行正确匹配，然后完成坐标换算，以此来实现三维运动追踪。当设备关闭时，区域学习模式会让设备根据之前的追踪进行记忆存储，当设备重新启动时就可以根据记忆不断修正运动追踪中所累积的误差。第三大核心技术深度感知，则主要依靠第三方深度传感器输出“点云”数据，与运动追踪的轨迹数据进行实时拼接。

基于以上以上技术基础，用户就可以用Project Tango设备来测量和记录一个区域或空间的维度，也就是说当我们想要添置家具却不知道是否放得下的时候，不用卷尺，只需要拿起Project Tango设备，在屋内扫一圈，一切数据就会自动呈现在你眼前了。

Project Tango一个更有趣的应用范围就是游戏领域，通过对周围环境的感知，可以提供360度的情景模拟，让用户通过这种增强现实的方式在真实环境中进行虚拟游戏。反之，Project Tango也可以根据用户熟悉的环境来为游戏创建关卡，而不是创造一个完全虚拟的环境，这种增强现实的功能与微软去年发布的Hololens相似。

另外，Project Tango设备还可以根据感知到的环境发动声音或提醒给用户，这一潜在功能可以帮助到盲人、老人、以及视力衰退的人群。英特尔已经在一些无人机上使用了RealSense摄像头，这样这些无人机利用Project Tango设备就可以自动躲避障碍物而无需人类控制，同时不用Wi-Fi和蓝牙等连接，提升控制范围。

Project Tango原型第一次公开亮相是在2014年2月，当时还只是一部白色的手机，机身配备有内置摄像头、3D传感器和芯片，但这款手机未曾面向市场销售。2015年5月，美国地区的Google商店正式上架了Project Tango平板电脑，屏幕大小7寸，配备了一颗Nvidia Tegra K1处理器，有128GB的存储空间，电池容量4960毫安，支持Wi-Fi和4G网络。这些配置和普通的平板电脑没什么两样，它最特别的地方在于背后的400万像素摄像头，它有着运动和景深等传感器，能像人类的眼睛一样感知空间。 

同年7月，其技术被运用在NASA的球形机器人上，发往国际空间站。

Google和联想也在今年CES上宣布就Project Tango达成合作。据了解，这个项目是指通过在Android手机上使用特殊的摄像头、传感器、芯片以实现实时对周围的世界进行三维空间模型建立，最终设备的屏幕尺寸将小于6.5英寸，售价将低于500美元。有消息称，该款智能手机将于7月份面世。

在今年的MWC上，Google和联想演示了一项Project Tango手机的新功能——室内导航。以加泰罗尼亚博物馆为例，在定制软件和Project Tango传感技术的帮助下，用户能够迅速在设备中看到好友此时正在哪个地方参观，并快速地切换下个目的地的途点信息。

在近日的Google I/O上，ATAP团队演示了Project Tango最新的改进。安装在Tango上的测量应用，可识别边缘并用于测量窗子、桌子和其他物体的尺寸，应用可保留相关图像，但也会生成图表用于其他目的，如确定桌布或窗帘的合适尺寸。还有一个应用可让你在房间里摆放一个恐龙模型，然后点击放大按钮可以控制恐龙模型的大小。还可通过其他系统获得增强现实，这就是移动，可使更多的人体验，如同谷歌Carboard虚拟现实头盔和新的高质量虚拟现实平台Daydream。

一家外媒在体验完Project Tango后高度评价，Project Tango也许是最能改变安卓系统手机应用范围的一项技术了。

Project Ara：手机更新换代的新方式

Project Ara是摩托罗拉被谷歌收购后的一个遗留项目，旨在将手机各个部件模块化，从而根据用户需求可以对手机进行更方便、低成本的升级。这项技术允许消费者自由选择与替换甚至移除任何的零组件，包括摄像头、屏幕、键盘、电池及其它手机常见的零组件，使得消费者可以轻松替换掉单一的一个故障致或过时的零组件，从而减少电子垃圾，并且延长手机的生命周期。但Project Ara在项目成立之初就因外形设计与品牌概念的局限性，以及不同组件之间的兼容性等问题而遭到质疑。 

这种模块化手机将拥有一个固定的“骨架”，上面的模块则由永久性电镀磁石进行固定，没有任何卡扣或转轴等零件，当磁性开启时，模块就会和手机主板有力地贴合起来，当磁性关闭时，吸力就会减小，用户就可以换下模块。各个模块都将由不同的开发者进行开发，谷歌将提供线上与线下交易平台，供用户购买。其中每个模块都可以拥有不同的功能，硬件制造商可以在遵循相应技术规范的基础上，设计出拥有不同功能的模块，如检测血氧浓度、心率等。

2014年4月10日，谷歌公司发布了Project Ara的模组开发套件（MDK，Module Developer Kit）0.1版，并在随后的开发者大会上开启运行了一台Ara模块化手机，虽然在运行中途死机了，但至少向外界表明Project Ara已经获得了一定的发展。 

2015年1月，在Project Ara第二次开发者大会上，谷歌正式推出了第二版的MDK模块开发套件，并展示了最新版本的Spiral2原型机，它支持3G调制解调器，RF无线总线，使用ASIC芯片而非此前的FPGA，在这一版本中，Project Ara模块化手机已经拥有了11个不同功能的模块机型，外形也看起来更加丰富多彩。 

历经了多年的研发后，在今年的I/O大会上，谷歌终于确认Project Ara的开发者版本将于今年年底推出，并计划于2017年向消费市场推出。但与之前说法不同的是，CPU、内存与屏幕还无法实现更换，这也就大大降低了Project Ara的可玩性，也被再次遭到质疑，不能换CPU的Project Ara，可以称作是真正的模块化手机吗。

Project Soli：隔空操作的交互体验

在去年的I/O大会上，Project Soli首次亮相，操作原理是采用微型雷达捕获细微动作能够为可穿戴设备带来极其精准的虚拟控制，甚至为移动设备带来丰富的动作和手势接口，刷新频率可高达10000fps。如，用户可以通过两个手指之间的捏合来执行点击操作，也可通过拇指与中指的摩擦滑动来进行选项的滚动和调整，当然，还可以检测握拳或手指交叉等动作。

由于不需要大块的镜头和传感器，Project Soli的最终版本体积只有Mini SD卡大小，不仅可以放置到智能手表的内部，也为批量生产和设备开发提供了广阔前景。

在I/O2016，Project Soli的项目成员为大家演示了他如何使用动作在极小的表盘控制时间，还展示了在过去1年里，他们如何让雷达塞进手表里。通过演示，可以清晰地看到，当把手靠近雷达传感器时，以及隔空进行手势操作时，手表会如何反应。

虽然Project Soli距离一般消费性产品还有很长一段路要走，但谷歌明年会以现在的Soli为基础，再推出一个新的dev kit，让开发者们来构想更多有趣、概念性的应用。 

Project Jacquard：让服装面料变成触控板

Project Jacquard是一个将人机交互界面植入到纺织品（即衣物）当中的项目，其秘密在于织造时，穿插了普通的线和能导电的线。因为衣服是最原始，却是最自然的“可穿戴设备”，ATAP技术总监Ivan Poupyrev对未来的憧憬是，我们贴身穿戴的衣物能够与其它的网络世界进行良好的沟通。比如你早上准备去上班，开始穿外套的时候，手机自动为你预定Uber；穿上跑鞋时，鞋子本身可以帮你自动追踪运动数据；而你在衣服袖子上滑动一下，就可以解锁手机对它下达语音指令等。

在去年的I/O大会上，ATAP展示了让衣物有可能变触控板的特殊布料。在现场的示范中，我们看到了它用来开关灯、控制媒体播 放器、甚至当作触控板，利用低功率 Wi-Fi 为媒介，操作装置的可能性。今年在 I/O 上，ATAP宣布，将与李维斯合作于明年推出首款Project Jacquard智能服装。

但 Project Jacquard 扔面临着许多考验，比如 Project Jacquard 材料是否可以经受水洗、熨烫的反复折磨，采用 Project Jacquard材料制成衣物的价格是否可以被大众所接受，以及一件年抛的衣物中加上这样一个功能，是否可以颠覆时尚潮流，被大家所热爱。

除了以上比较受关注的4个项目，ATAP通过与外部合作，每年都有丰富的新项目产出。目前已经公开的项目还包括：

– Project Vault：一枚小小的Micro SD卡，内装有一个超小体积的跨平台安全计算环境 ，用来保护用户的信息免受黑客侵袭。

– Project Abacus：一种基于信任的安全验证机制， 通过收集用户的个人习惯（如走路、打字、位置信息等），来判断当前的使用者是否是设备的主人，用来代替现有解锁方式。

– Spotlight Stories：一种新型的手机电影技术，借助3D、2D动画、360度全景视频、立体音效和传感器融合技术，可以让用户完全沉浸在其所打造的故事世界里。

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