Google ATAP实验室的叛逆未来

谷歌ATAP项目组主管Regina Dugan让小伙伴们都惊呆了。她正在描述一个把雷达植入可穿戴设备的项目Project Soli,灵敏度极高。

谷歌ATAP项目组主管Regina Dugan让小伙伴们都惊呆了。她正在描述一个把雷达植入可穿戴设备的项目Project Soli,灵敏度极高,甚至可以探测到指间亚毫米级的细微动作。你可以通过一个细微的扭转手势来控制你的智能手表。

该项目在今年6月谷歌I/O大会上发布,是一种60GHz毫米波技术。也就是说,我们要控制设备,不论是手表,还是平板,还是手机界面,我们将不再受制于屏幕。不再需要通过接触触摸屏来实现触控,借助于脉冲雷达波,可以在任意空间捕捉用户的手势,实现对设备的控制。这也就是我们平常所说的体感交互,而现在谷歌在这当中应用了更为精准的新技术。

Dugan说她的团队将证明这是可以做到的,而且会以一个她所称的「令人信服的尺度。」

我对此深信不疑。

在ATAP总部,当我们的谈话进行到5分钟的时候,Dugan站起来在白板上描绘出科学和商业如何能够(也如何应该)互动,并创造出有意义的技术突破。这是一个听起来雄心勃勃,引人注目,却又未免牵强、未必靠谱的途径。但ATAP成立短短三年后,许多成果就已经开始涌现了。

在那段时间,ATAP 把Project Tango,一款可以创造出周围世界的真实模型的平板电脑,发展成谷歌独立的研究项目。它还为谷歌推出了其他三个秘密项目。Project Tango是谷歌公司的一项研究项目,该机项目主要关注的是增强现实和虚拟现实技术。2014年2月谷歌已经成功为该项目研发出了一款原型机,配备了一系列摄像头、传感器和芯片,能实时为用户周围的环境进行3D建模。ATAP还开始在波多黎各试点销售模块化智能手机。

在任意给定的时间,ATAP都有9到12个活跃有效的项目。每个项目都有严格的两年期限来实现它的目标,这些目标都是让人兴奋不已的——雷达功能的智能手表只是开始。

在去年谷歌I/O大会上,Dugan向我们展示了「一小群想完成史诗级航行的海盗」(即ATAP)的冰山一角。今年的谷歌I/O大会上展示了更多:我们会看到其中的许多项目已经开花结果。除了上文提到的Project Soli雷达芯片和Project Tango3D扫描手机,还包括Project Jacquard智能织物、Project Ara模块化手机、计算机的一个新的安全模式,和一台小到可以植入 microSD卡的计算机。

Project Jacquard的关键技术是在织物中集成新型传感器,来实现数码设备的无线触摸操作,通过WIFI连接即可实现。另外,谷歌已经与Levi’s等著名服装厂商达成合作意向,意味着很快我们就能穿上能够操作电脑的时尚外套和牛仔裤。

ATAP还公布了林诣彬(曾指导了四部《速度与激情》)导演的3D真人怪物电影《 Help! 》的一个场景,由6台Red EPIC Dragon数字摄影机拍摄。《Help!》是一部全长5分钟的实景拍摄短片,讲述了外星人对洛杉矶发起的一次攻击。短片秉承了林诣彬的一贯风格,充满了快速移动的镜头,扣人心弦的情节,还有大量的爆炸与特效场面。不过这部短片并不会在大银幕上放映,只能在采用安卓手机上观看,不过它很快也会登陆iPhone。不同于其他任何一部实景拍摄的短片,这部影片的场景会以屏幕前的你为中心,你可以通过在屏幕上的操作来控制自己将要看到的画面。指向一个方向,便会看到外星生物正要扑向人类。回转180度,又会看到人类惊吓中的脸庞。将手机向上倾斜,你或许就会看到一架救援直升机正盘旋在头顶上空。这就是ATAP的Spotlight Stories。

Dugan把ATAP做的所有事情都描述为「完美优秀,不好惹」,在看完《Help!》后,我也举双手赞同。

ATAP的创新模型基本上是从Dugan领导时期的DARPA中移植过来的,这个政府机构负责和主导开发了因特网和隐形技术(INTERNET(前身ARPANET)和隐形战机都是DARPA的作品)。发展结构的建立围绕一个在《巴斯德象限》(1997年Donald Stokes写的书)中阐述的概念,它描述起来类似这样:

对于如何看待科学这里有一个衡量。一端是尝试去解决深刻的基本的自然问题;另一端是生搬硬套枯燥无味的过程。创造产品也有一个衡量。一端是你寻找雄心勃勃的,重要的突破;另一端是细小的,反复的升级。把这两类事情拼在一起可以得到一个简单的分成四部分的图表。

科学重要却没有直接地实际作用?这是纯粹的基础研究——想想尼尔斯·玻尔(Niels Bohr )和他对原子性质的调查研究。不那么科学但有巨大的实际意义?这是纯应用研究—— 想想托马斯·爱迪生(Thomas Edison)寻遍了上千种材料直到他为灯泡点亮了钨丝。

但在右上象限我们找到路易·巴斯德(Louis Pasteur)。 巴斯德做的基础研究证明了微生物的存在并且它会让一些饮料如牛奶和啤酒变质。但是他特意着眼于创建一个工序来保护我们免受微生物的侵害。这也就是,巴斯德氏杀菌法。

ATAP的项目是罕见的高风险和高技术的结合。当研究人员处于新事物的风口浪尖,Dugan和她的团队致力于确定科学的转折点,然后再看新事物是否可以应用在一个重要的新产品的服务中。

Dugan告诉我,ATAP正致力于思考一种新的电脑安全模式,称之为「多模式连续信任」。首先,ATAP瞄准一个技术良机:多信号生物特征识别已经成熟到在手机上都能使用了。再试想下,有一个设备可以识别你的指纹、走路姿势、说话腔调,以及打字节奏。然后,ATAP把这个设备和技术良机结合,加密便不再是简单的1或0,而是像光谱一样。或许我的浏览器只需要较低的安全关卡,比如打字特征,但我的银行数据则需要很高的安全关卡。把各种加密信号和连续的加密级别结合,会让我更安全地登陆自己的设备,而且无需输入密码。

Spotlight Stories的诞生也是,ATAP先意识到移动设备的图像越来越高清,动作传感器越来越多,对手机上新型娱乐方式的市場需求也随之增加。于是Spotlight Stories就这样问世了—好莱坞大佬制作的拟真3D视频,给你未曾体验过的feel!

Dugan说,传统研发走的是单线道路。基础研究后紧接着应用技术,再搞出一个产品来收尾。这样的流程确实可行,但耗时间,而且成果通常平庸迭代,不太有创新。

Sundar Pichai看到两种研发在Google都有一席之地。他说「应该把ATAP和科研划清界线。」有时,这些研发方面的努力可能会重叠。比如Cardboard部门给JUMP做的虚拟现实电影,和ATAP给Spotlight Stories做的360度全景视频。Pichai说「把实质内容导入ATAP产品的很多努力都是借助Cardboard的核心研发实现的。」他还说,ATAP的预算可没你想像的那么多。ATAP敢于冒险并把损失降低是因为它的核心结构允许这样做。Dugan指出,DARPA的预算在国防部那充其量就是个误差而已,但预算对DARPA的创新模型仍然很重要。

ATAP有着严谨的策略,但对于决定要解决的问题还是很乐观的。比如电脑安全,一个棘手得不能再棘手的问题。传统研发里,黑客和安全专家们之间天天打得战火纷飞。ATAP的哲理是退一步看大局,原因便浮出水面:要保护的代码太多了。有个解决方法是做一个用代码少点的东西,但可惜这样你的电脑也干不了多少活了。于是新的产品机遇出现!

新技术是个更小更便宜的处理器。Dugan给我看了一个嵌在玻璃里的microSD卡,上面还有个Android logo。她说,这是一个实实在在的电脑,有处理器有內存,只是被设计成一个代码「表面积」很小的安全库,这样黑客就很难黑进来了。这个处理器有加密基元,当你把它插在手机或电脑上时,只会显示一个文件系统,无需驱动。

Dugan表示,这些小金库( tiny vaults)应当保持互联,ATAP将在一些大企业中试行一些程序。未来,得益于物联网,他们可以确保所有的设备能家用,而这些设备中许多使用 microSD卡。对于那些希望确保文档机密安全的人而言这也是福音,无论是对政府情报员还是反对他们的记者和活动家。

并不是所有的ATAP项目都会带来成功。小组曾经研究过降低移动设备功耗的途径,但最后认为追求这项科技不会取得引人注目的结果,而且 Dugan 表示,已经有成群的工程师着眼于提高电池效率了,ATAP不会试图和他们竞争。因此ATAP毙掉了这个项目。

枪毙项目是ATAP计划的基本组成部分,一旦你超过两年的最后期限,你很有可能与市场和科学擦肩而过。两年之约的结束时,基本上有4中选择:毙掉它,把它转移到谷歌,将其变成一个独立机构,或者取得延期授权(最后一种情况十分罕见)。

即便ATAP延长一个项目,在模块化智能手机Ara项目上它就这么做了,ATAP会给整个换血。Ara的产品技术领导者Paul Eremenko现在开始了一个新项目。将会有一个更合适的新团队取代他,让Ara取得商业成功。Rafa Camargo将领衔,加盟ATAP前曾在摩托罗拉和亚马逊的Lab126供职。

团队制是ATAP战略的一部分,团队很小,大约十几个或更少的员工。这使得部门感觉像初创公司。但是 ATAP借助大量的外部承包商和合作伙伴来强化这些团队,过去三年数量达到514家。ATAP还和30多所大学签订了长期协议,使得团队和研究人员的合作更为容易。Dugan表示,ATAP很慷慨地让大学享有合作项目的知识产权,同时也大力捍卫ATAP将产权用于项目的权利。

ATAP下一个大项目是解决可穿戴的根本问题:它们很小。随着你与之互动的东西尺寸变小,操作变得越来越困难。Dugan谈及费茨定律(该定律指出,使用指点设备到达一个目标的时间,与当前设备位置和目标位置的距离(D)和目标大小(S)有关),并指出身体实际上是个信息系统,在一块小小的屏幕上你的手指没有足够的带宽进行复杂的互动。但是如果ATAP能给你更多带宽呢?这就是Soli背后的概念。它让你使用一个高带宽系统——你的手指动作。通过侦测空间中你手指的位置和动作,利用多普勒效应测速,你就能进行多种互动。如果这项研究有效,问题就变成如何定义动作的含义。用拇指撮其他手指意味着滚动,相互敲击可以选择,轻弹意味着关闭。为了解决互动带宽的问题,ATAP试图提供一个更大的表面积的触屏结构。

对Dugan和ATAP而言,这些项目不仅仅是技术演示。他们真的在试图制造真正的产品。ATAP对此有专门的称呼「令人信服的示范」,这意味着你不仅仅能在实验室中演示,你还要证明这是一项可行的业务。这就是她在DARPA学到的哲学。如果国防部打算投资隐形轰炸机,国防部必须确认它们真的有用。ATAP的所有项目同样适用。

Dugan 说:「你得把飞机造出来。你得能够说,我们造出来了,它能飞!」

本文原载TheVerge,作者Dieter Bohn,机器之心翻译出品,参与成员郑劳蕾、Yulin、电子羊。在原文基础上有内容补充。