Satoshi Shiraga, Mitgründer und CEO von Cellid – Interview-Serie

Satoshi Shiraga ist der Mitgründer und CEO von Cellid, wo er die Vision und Strategie des Unternehmens bei der Entwicklung von hochentwickelter Technologie leitet. Er führte Forschungen in Teilchenphysik am CERN, Fermilab in den USA und INFN in Italien durch, bevor er das Unternehmen gründete. Er hat einen Master-Abschluss in Physik von der Waseda-Universität, wo er sich auf Teilchenphysik spezialisierte.

Cellid ist ein in Japan ansässiges Unternehmen, das fortschrittliche Augmented-Reality-Technologien entwickelt, einschließlich ultraleichter Wellenleiter-Display-Module und räumlicher Erkennungsmotoren für Next-Generation-AR-Smart-Glasses. Durch die Verwendung von proprietären optischen Designs und Fertigungsmethoden erstellt Cellid Komponenten, die so dünn wie Brillengläser sind, und arbeitet mit globalen Herstellern zusammen, um die Adoption von AR-Hardware zu beschleunigen.

Was hat Sie dazu inspiriert, von der Teilchenphysik-Forschung am CERN und Fermilab zur Gründung von Cellid im Jahr 2016 überzugehen?

Nach meinem Universitätsabschluss trat ich der Europäischen Organisation für Kernforschung (CERN) bei, wo ich Teilchenphysik-Forschung durchführte, die immense Rechenleistung erforderte. Gleichzeitig erkundete ich die neuesten Entwicklungen in der Informatik. Was dieses Interesse auslöste, war die Idee, aufkommende Rechentechnologien – wie neuronale Netze und Simulationswerkzeuge – auf reale Probleme anzuwenden. Phänomene.

Die Gründung von Cellid im Jahr 2016 gab mir die Gelegenheit, Technologie zu entwickeln, die zur Grundlage unserer Arbeit wurde. Wir erkannten, dass AR-Brillen das optimale Gerät sind, um das Potenzial von räumlichen Erkennungsdiensten zu maximieren, und identifizierten sie als eines unserer Kerngeschäftsbereiche. Wir begannen mit der Erforschung von AR-Brillen als optimalem Hardware für die Bereitstellung von räumlichen Erkennungsdiensten. Während unserer Forschung sprachen wir mit Ingenieuren und entdeckten, dass die Hardware, die für die Anzeige von AR-Brillen verwendet wurde, ein Engpass war. Durch die Beobachtung der Entwicklung von Computgeräten kamen wir zu dem Schluss, dass tragbare AR-Brillen das nächste Gerät nach Smartphones werden würden. In diesem aufkommenden Markt für neue Geräte zielen wir darauf ab, unsere hochentwickelten Rechentechnologien zu nutzen, um Innovationen zu führen.

Wie hat Ihre Erfahrung in der Teilchenphysik-Forschung am CERN Ihre Herangehensweise an die AR-Display-Design- und optische Simulation bei Cellid beeinflusst?

Meine Erfahrung in der Teilchenphysik-Forschung am CERN umfasste die Arbeit mit parallelen Rechnersystemen, um komplexe physikalische Phänomene zu simulieren und zu visualisieren. Diese Erfahrung hat direkt meine Herangehensweise an die AR-Display-Design- und optische Simulation bei Cellid geprägt.

Unsere Wellenleiter werden durch die Bildung eines diffraktiven optischen Elements (DOE) auf einem Substrat unter Verwendung von Nano-Prägetechnologie erstellt. Von den drei Elementen – Design, Materialien und Fertigung – sind wir für das Design verantwortlich. Durch die Nutzung meiner Erfahrung mit Hochleistungsrechnern entwickelten wir einen proprietären AI-basierten Simulations-Engine, der den Entwurfsprozess automatisiert. Er simuliert nicht nur die Materialzusammensetzung des DOE und des Substrats, sondern prognostiziert und optimiert auch die Präzision der Filmbildung und Verarbeitung. Cellid führt oder arbeitet mit Partnern bei der Entwicklung von Materialien, Fertigungstechnologien und Prozessen zusammen. (Die meisten Fertigungen basieren auf Cellids Expertise.)

Diese simulationsgetriebene Arbeitsweise ermöglicht es uns, massive Entwurfsräume schnell und effizient zu erkunden, ähnlich wie die parallelen Simulationen, die ich in der Teilchenphysik durchgeführt habe. Sobald wir den Entwurf finalisieren, arbeiten wir mit Material- und Fertigungspartnern zusammen, um ihn in die Produktion zu bringen.

AI spielt eine doppelte Rolle bei Cellid – sowohl in der Benutzeroberfläche als auch in der AI-getriebenen optischen Design- und Fertigung. Wie nutzen Sie AI, um die Benutzeroberfläche zu verbessern, und wie verwenden Sie sie in der Fertigung und im Design?

Cellid nutzt AI maximal für beides. Um die Benutzeroberfläche zu verbessern, verwenden wir AI, um räumliche Erkennung, Echtzeit-Informationen und intuitive Bedienbarkeit zu ermöglichen.

Bei Design und Fertigung wenden wir AI auf optische Design-Simulation und Prozessoptimierung an und unterstützen die Qualitätssicherheit im großen Maßstab – hilft uns, Wellenleiter und Optiken zu entwerfen und in Massenproduktion herzustellen, die dünn, leicht und energiesparend für Brillen-ähnliche Geräte sind.

Diese beiden Anwendungen von AI sind nicht direkt miteinander verbunden, aber beide sind für die breite Akzeptanz von entscheidender Bedeutung: AI-getriebenes Design macht AR-Brillen tragbar; AI-gesteuerte Benutzeroberfläche macht sie nützlich..

Welche realen Beispiele für nahtlose AR-Anwendungsfälle ermöglicht Cellids SDK?

Wir konzentrieren uns auf greifbare, alltägliche Anwendungsfälle, in denen AR-Brillen echten Mehrwert bieten können:

King Salmon Project – Remote-Arbeit-Unterstützung im Bauwesen und in der Stadtverwaltung: Im King Salmon Project in Tokio arbeitete Cellid mit dem Shibuya-Ward zusammen, um AR-Brillen für Remote-QA im Bauwesen und in der lokalen Verwaltung zu testen. Feldarbeiter trugen Cellids leichte AR-Brillen (mit dem Reference-Design). Die Verwendung des Reference-Designs verbesserte die Baustellenoperationen, indem es Remote-Überwachung, Echtzeit-Kommunikation und genaue Materialinspektionen ermöglichte. Für die Überwachung konnten Manager und Spezialisten den Fortschritt überwachen, Anweisungen geben und über Bautechniken beraten, ohne vor Ort zu sein. Die Brillen zeigten auch Bestelldetails an, sodass Discrepanzen schnell erkannt werden konnten. Die Effizienz vor Ort verbesserte sich durch nahtlose Kommunikation zwischen Personal und Remote-Experten, die sofortige Rückmeldung und Anleitung sicherstellten.

Convenience-Store-Pilot – Smart-Shopping-Erfahrung: In Zusammenarbeit mit einem weltbekannten Convenience-Store in Japan und der SMBC-Gruppe führte Cellid einen Test in einem tatsächlichen Convenience-Store durch, um die Einkaufserfahrung mit AR-Brillen zu demonstrieren. Mehr als 300 Teilnehmer nahmen am Test teil, der automatische Produkt-Erkennung, personalisierte Empfehlungen auf der Grundlage der zum Warenkorb hinzugefügten Artikel (einschließlich Anzeige von Rabatt-Coupons und Anweisungen zu Produktstandorten) und Zahlung über die AR-Brillen umfasste.

CREST-Medical-AR-Projekt – Validierung von AR-Brillen für medizinische Anwendungen: Mit AR-Brillen in klinischen Umgebungen führt dieses Projekt Demonstrationsexperimente an klinischen Standorten durch, um Anzeigemethoden zu bewerten, die wichtige Informationen an Kliniker während der Behandlung und Vergrößerung von Bildern von Behandlungsbereichen liefern. Die Ergebnisse dieser Studien informieren Anwendungssoftware und Schnittstellenmethoden für praktische medizinische Workflows. Die Arbeit ist Teil des mehrjährigen JST-CREST-Programms (“Realisierung von medizinischen AR-Brillen mit Metamaterial-Technologie”, FY2024-2029; Grant JPMJCR24R1), einer Zusammenarbeit mit dem Institute of Science Tokyo, Cellid und Mitsui Chemicals, die Materialentwicklung, optisches Design, Fertigungsprozess-Etablierung, Anwendungs-Software-Implementierung und klinische Überprüfung umfasst.

Cellid trägt seine Expertise in optischer Simulation, Wellenleiter-Design und Software-Entwicklung bei, um ultra-leichte AR-Brillen für klinische Umgebungen zu erstellen. Das Projekt umfasst klinische Validierung mit Chirurgen, um Anzeigemethoden zu bewerten, die medizinische Eingriffe unterstützen, aber nicht behindern. Prototyp-Tests werden sowohl optisches Design als auch Benutzeroberflächen-Nutzbarkeit auf der Grundlage von realen chirurgischen Rückmeldungen informieren.

Diese Beispiele demonstrieren, wie Cellids Hardware und SDK pragmatischen, tagtäglichen Mehrwert bieten – Effizienz, Entscheidungsfindung und Benutzeroberfläche in beiden Einzelhandels- und Arbeitsumgebungen verbessern.

Wie vergleichen sich Ihre proprietären plastikbasierten Wellenleiter mit herkömmlichen Glasalternativen in Bezug auf Gewicht, Leistung und Komfort?

Bei Cellid entwickeln wir sowohl Plastik- als auch Glas-Wellenleiter, um unterschiedliche AR-Anwendungsfälle zu decken. Unsere Plastik-Wellenleiter sind erheblich leichter als Glas, etwa 5 Gramm pro monokularem Einheit gegenüber etwa 8,2 Gramm für Glas. Dieses geringere Gewicht trägt zu Tragbarkeit und Komfort für den täglichen Gebrauch bei.

In Pilot-Bewertungen erhielten unsere Plastik-Wellenleiter – mit einem Sichtfeld von 30° – positive Rückmeldungen von den Benutzern. Bei diesem Sichtfeld ist die optische Leistung zwischen Plastik und Glas vergleichbar.

Zuverlässigkeit ist ein weiterer Vorteil von Plastik. Cellids Plastik-Wellenleiter haben sowohl die US-amerikanischen als auch die japanischen Prüfungen für Brillen ohne Risse bestanden. Im Gegensatz dazu erfordert Glas in der Regel zusätzliche Verstärkung, um ähnliche Sicherheitsstandards zu erfüllen. Dies ist offensichtlich, da herkömmliche Brillengläser aus Plastik hergestellt werden.

Während Plastik für viele alltägliche Anwendungsfälle, in denen leichte und kompakte AR-Geräte unerlässlich sind, gut geeignet ist, bietet Glas in einigen Szenarien in industriellen Umgebungen, in denen höhere optische Klarheit priorisiert wird, Vorteile. Durch das Anbieten beider Materialplattformen kann Cellid die Adoption von AR-Brillen in verschiedenen Anwendungsbereichen vorantreiben.

Welche waren die größten ingenieurtechnischen oder materialwissenschaftlichen Herausforderungen bei der Integration dieser Komponenten in ein tragbares Formfaktor-Design?

Die Haupt-Herausforderung bestand darin, sie zu miniaturisieren und in ein stylisches Brillen-Design ohne Kompromisse zu integrieren. Wir mussten überdenken, wie optische Elemente wie Wellenleiter und Projektoren komprimiert werden konnten, ohne die Leistung zu beeinträchtigen. Materialien mussten dünn, aber dennoch langlebig, optisch effizient, aber dennoch in großen Mengen herstellbar sein. Darüber hinaus stellte die Entwicklung spezieller Materialien für den Wellenleiter und ein proprietäres Fertigungsverfahren Herausforderungen dar. Die Lösung all dieser Faktoren erforderte eine enge Integration zwischen Simulation und Fertigung.

Können Sie uns durch Ihre Simulationsplattform führen und erklären, wie sie die Iterationszeit und die Fertigungskosten reduziert?

Bei Cellid spielt Simulation eine entscheidende Rolle bei der Beschleunigung der Entwicklung und der Reduzierung der Kosten für die Markteinführung von AR-Hardware. Wir verwenden proprietäre Werkzeuge, um komplexe optische Komponenten wie Wellenleiter, diffraktive optische Elemente, Harze und Beschichtungen zu bewerten, bevor physikalische Prototypen hergestellt werden. Durch die Simulation, wie diese Materialien unter verschiedenen Bedingungen funktionieren, können wir Klarheit, Sichtfeld und Effizienz früh im Entwurfsprozess optimieren. Dies hilft, die Abhängigkeit von Trial-and-Error-Fertigung zu minimieren, Iterationszyklen zu verkürzen und Produktionskosten zu senken.

Welche Funktionen bietet Cellids SDK Entwicklern, und was kommt als Nächstes auf der Roadmap?

Cellid bietet SDKs für die Importierung von kamerabasierten Bildern, die Anzeige von AR-Bildern in bestimmten Räumen, die Anzeige von Smartphone-App-Daten und die Bedienung von Hardware, die in AR-Brillen implementiert ist, wie Mikrofone und Lautsprecher. Darüber hinaus umfasst das Cellid-SDK für das Reference-Design eine API für generative AI, die ihre Verwendung in einer Vielzahl von Anwendungsfällen ermöglicht. Beispielsweise kann durch die Anfrage über das Reference-Design, wie man ein Gerät vor sich verwendet, das Gerät automatisch erkannt und die Bedienungsanleitung angezeigt werden. Darüber hinaus kann durch die Registrierung von Inhalten zu AR-Markern der AR-Marker erkannt und der Inhalt im realen Raum angezeigt werden, sodass Benutzer sofort Handbücher und andere hands-free-Informationen überprüfen können. Weitere Funktionen wie Augenverfolgung und Gestenerkennung sind für die Zukunft geplant.

Diese Bemühungen konzentrieren sich auf die Beschleunigung der Entwicklung, die Verbesserung der Gerätekompatibilität und die enge Verbindung zwischen Hardware-Leistung und Software-Reaktionsfähigkeit – alles entscheidend für die Lieferung von Next-Generation-AR- Wearables. Als Entwickler von AR-Brillen und räumlicher Erkennungssoftware ist Cellid einzigartig positioniert, um eine Umgebung bereitzustellen, die das SDK für die schnelle Entwicklung von Anwendungen für AR-Brillen umfasst.

Auf welche Branchen konzentrieren Sie sich am meisten, und warum sind sie am besten für die kurzfristige AR-Implementierung geeignet?

Der AR-Brillen-Markt befindet sich derzeit in den Anfängen, und die Akzeptanz wird durch praktische Anwendungen für die Anzeige von Informationen wie Benachrichtigungen, Wetter-Updates, Übersetzungen und Integration mit generativer AI getrieben. In diesen Fällen werden kleine, leichte Geräte, die ausreichenden Benutzeroberflächen-Wert bieten können, auch bei relativ engen Blickwinkeln, für das anfängliche Marktwachstum erwartet.

Im Hinblick auf die Zukunft wird die Nachfrage nach immersiveren Erfahrungen wie Video-Ansicht, 3D-Inhalt und Interaktion mit dem realen Raum (räumliches Computing) steigen. Folglich wird die Bedeutung von weiten Blickwinkeln und hochauflösender Anzeigeleistung weiter ansteigen.

Aus dieser Perspektive identifizieren wir zwei kurzfristige Segmente, in denen Wellenleiter-basierte AR-Brillen klare Vorteile bieten:

1. Ophthalmische / alltägliche Verwendung

Fortgeschrittene Wellenleiter machen AR-Brillen im Brillen-Format praktisch – dieselbe allgemeine Form wie herkömmliche Brillen – und positionieren sie als das wahrscheinliche nächste große Gerät nach Smartphones. Wie bei Smartphones unterstützt diese Form faktisch breite, tagtägliche Verwendung durch Einzelpersonen und Unternehmen in vielen Anwendungen. Wenn Wellenleiter kompakter und kostengünstiger werden, treiben sie die alltägliche Verbrauchernutzung voran – Navigation, subtile Hinweise und andere Aufgaben unterwegs. Im Einzelhandel ist unser Pilot ein Beispiel für unseren Fokus

2. Unternehmen und industrielle Betriebe

Effiziente Wellenleiter ermöglichen Echtzeit-Daten-Überlagerungen für Techniker und Feldpersonal, was dazu beiträgt, Fehler zu reduzieren und die Produktivität in Branchen wie Fertigung, Logistik und Gesundheitswesen zu verbessern. Diese “Information-Display”-Szenarien passen zu den heutigen Leistungs- und Blickwinkel-Einschränkungen, während die Geräte leicht bleiben.

Wie sieht “alltägliches AR” in fünf Jahren aus?

Mit dem Aufkommen von multimodaler generativer AI werden AR-Brillen rasches Wachstum als eine ihrer Eingabe-/Ausgabeschnittstellen erleben.

Wir stellen uns eine Zukunft vor, in der AR-Brillen zu einer intuitiven, immer-ein-Partner-Begleiter werden – die digitale und physische Welt durch nahtlose Interaktion und leichten Design verbinden. Getrieben von der sich entwickelnden Nutzung von generativer AI werden AR-Brillen auch zu einer natürlichen Schnittstelle für den Zugriff auf Echtzeit-Einblicke, die Automatisierung von Aufgaben und kontextuelle Unterstützung werden..

Bei Cellid glauben wir, dass die Erreichung von alltäglicher Benutzeroberfläche auf drei Säulen basiert: Komfort, Intelligenz und Energieeffizienz. Deshalb priorisieren unsere Reference-Designs ultra-leichte Optiken neben schlanken Formfaktoren, die reguläre Brillen ähneln. Dies stellt sicher, dass AR-Brillen über einen längeren Zeitraum getragen werden können, ohne Ermüdung zu verursachen.

Im Hinblick auf die Zukunft arbeiten wir weiterhin an der gemeinsamen Entwicklung eines offenen Ökosystems mit globalen Partnern, um sicherzustellen, dass AR-Brillen nicht nur wie alltägliche Accessoires aussehen und sich anfühlen, sondern auch dauerhaften Wert über Branchen hinweg liefern. Ob bei der Navigation von Städten, der Unterstützung von Feldarbeit oder der Verbesserung von Einzelhandelserfahrungen – AR wird zunehmend von einer neuartigen Schnittstelle zu einem praktischen Werkzeug werden, das sich nahtlos in das alltägliche Leben einfügt. Letztendlich wird AR neu definieren, wie Menschen mit beiden physischen und digitalen Welten interagieren, und zu einem leistungsstarken Begleiter der menschlichen Erfahrung werden.

Vielen Dank für das großartige Interview. Leser, die mehr erfahren möchten, sollten Cellid besuchen.