Satoshi Shiraga, Co-Founder und CEO von Cellid – Interviewreihe

Satoshi Shiraga ist der Co-Founder und CEO von Cellid, wo er die Vision und Strategie des Unternehmens bei der Entwicklung von Cutting-Edge-Technologien leitet. Er führte Forschungen in Teilchenphysik am CERN, Fermilab in den Vereinigten Staaten und INFN in Italien durch, bevor er das Unternehmen gründete. Er hält 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 zu wechseln?

Nach meinem Universitätsabschluss trat ich der Europäischen Organisation für Kernforschung (CERN) bei, wo ich Teilchenphysik-Forschung durchführte, die enorme Rechenleistung erforderte. Gleichzeitig erkundete ich die neuesten Entwicklungen in der Informatik. Was dieses Interesse entfachte, war die Idee, aufkommende Rechnertechnologien – 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 der 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 den Smartphones werden würden. In diesem aufkommenden Markt für neue Geräte zielen wir darauf ab, unsere state-of-the-art-Rechnertechnologien zu nutzen, um die Innovation zu führen.

Wie hat Ihre Erfahrung mit der Arbeit mit petabyte-skalierter paralleler Rechnung Ihre Herangehensweise an das AR-Display-Design und die optische Simulation bei Cellid beeinflusst?

Meine Erfahrung in der Teilchenphysik-Forschung am CERN umfasste die Arbeit mit parallelen Rechnersystemen zur Simulation und Visualisierung komplexer physikalischer Phänomene. Diese Erfahrung hat direkt unsere Herangehensweise an das AR-Display-Design und die optische Simulation bei Cellid geprägt.

Unsere Wellenleiter werden durch die Bildung eines diffraktiven optischen Elements (DOE) auf einem Substrat mit 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 der Fertigung basieren auf Cellids Expertise.)

Diese simulationsgetriebene Arbeitsabfolge ermöglicht es uns, massive Entwurfsräume schnell und effizient zu erkunden, ähnlich wie die parallelisierten 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.

KI spielt eine Doppelrolle bei Cellid – auf Gerätebenutzererfahrung und in KI-getriebener optischer Auslegung/Fertigung – wie nutzen Sie KI zur Verbesserung der Benutzererfahrung und wie verwenden Sie sie in Fertigung und Design?

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

Bei Design und Fertigung wenden wir KI auf optische Design-Simulation und Prozessoptimierung an und unterstützen die Qualitätstabilität 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 Verwendungen von KI sind nicht direkt miteinander verbunden, aber beide sind für die breite Akzeptanz von entscheidender Bedeutung: KI-getriebenes Design macht AR-Brillen tragbar; KI-aktivierte UX macht sie nützlich..

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

Wir konzentrieren uns auf greifbare, alltägliche Anwendungsfälle, bei 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-Bezirk 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 sie Remote-Überwachung, Echtzeit-Kommunikation und genaue Materialinspektionen ermöglichte. Für die Überwachung konnten Manager und Spezialisten den Fortschritt überwachen, Anweisungen geben und über Bauverfahren beraten, ohne vor Ort zu sein. Die Brillen zeigten auch Bestelldetails an, sodass Mitarbeiter direkt mit den gelieferten Artikeln vergleichen und Abweichungen schnell erkennen 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 Produkterkennung, personalisierte Empfehlungen auf der Grundlage der zum Wagen hinzugefügten Artikel (einschließlich Anzeige von Rabattcoupons und Anweisungen zu Produktstandorten) und Zahlung über die AR-Brillen umfasste.

CREST-Medical-AR-Projekt – Validierung von AR-Brillen für den medizinischen Einsatz: Bei diesem Projekt werden AR-Brillen in klinischen Umgebungen getestet, um Anzeigemethoden zu bewerten, die wichtige Informationen an Kliniker während der Behandlung liefern und Bilder von Behandlungsbereichen vergrößern. Die Ergebnisse dieser Tests informieren Anwendungssoftware und Schnittstellenmethoden für praktische medizinische Arbeitsabläufe. Die Arbeit ist Teil des mehrjährigen JST-CREST-Programms Japans (“Realisierung von medizinischen AR-Brillen mit Metamaterial-Technologie”, FY2024-2029; Grant JPMJCR24R1), einem Konsortium mit dem Institute of Science Tokyo, Cellid und Mitsui Chemicals, das die Entwicklung von Materialien, optische Auslegung, Fertigungsprozesse und klinische Überprüfung umfasst.

Cellid trägt seine Expertise in optischer Simulation, Wellenleiter-Design und Software-Entwicklung bei, um ultraleichte AR-Brillen für klinische Umgebungen zu entwickeln. Das Projekt umfasst klinische Validierung mit Chirurgen, um Anzeigemethoden zu bewerten, die medizinische Eingriffe unterstützen, aber nicht behindern. Prototype-Tests werden sowohl die optische Auslegung als auch die Benutzeroberflächen-Nutzbarkeit auf der Grundlage realer chirurgischer Rückmeldungen informieren.

Diese Beispiele zeigen, wie Cellids Hardware und SDK pragmatischen, tagtäglichen Mehrwert liefern – Effizienz, Entscheidungsfindung und Benutzererfahrung in Einzelhandel und Arbeitsumfeld verbessern.

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

Bei Cellid entwickeln wir sowohl Kunststoff- als auch Glas-Wellenleiter, um unterschiedliche AR-Anwendungsfälle zu berücksichtigen. Unsere Kunststoff-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 Pilotbewertungen erhielten unsere Kunststoff-Wellenleiter – mit einem Sichtfeld von 30° – positive Rückmeldungen von den Benutzern. Bei diesem Sichtfeld ist die optische Leistung zwischen Kunststoff und Glas vergleichbar.

Die Haltbarkeit ist ein weiterer Vorteil von Kunststoff. Cellids Kunststoff-Wellenleiter haben sowohl die US-amerikanischen als auch die japanischen Prüfungen für Augenschutz bestanden, ohne zu brechen. Im Gegensatz dazu erfordert Glas in der Regel zusätzliche Verstärkung, um ähnliche Sicherheitsstandards zu erfüllen. Dies ist offensichtlich, da herkömmliche Brillengläser aus Kunststoff bestehen.

Während Kunststoff für viele alltägliche Anwendungsfälle, bei 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 die Bereitstellung beider Materialplattformen kann Cellid die Adoption von AR-Brillen in verschiedenen Anwendungsbereichen weiter vorantreiben.

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

Die wichtigste Herausforderung bestand darin, sie zu miniaturisieren und in ein stylisches Brillen-Design ohne Kompromisse zu integrieren. Wir mussten neu überlegen, wie optische Elemente wie Wellenleiter und Projektor in einem kompakten Design untergebracht werden können, ohne die Leistung zu beeinträchtigen. Die Materialien mussten dünn, aber dennoch robust, optisch effizient und doch herstellbar im großen Maßstab sein. Darüber hinaus stellte die Entwicklung spezieller Materialien für den Wellenleiter und ein proprietäres Fertigungsverfahren eine Herausforderung 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 die Simulation eine entscheidende Rolle bei der Beschleunigung der Entwicklung und der Reduzierung der Kosten für die Markteinführung von AR-Hardware. Wir verwenden proprietäre Tools, 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 früh im Entwurfsprozess für Klarheit, Sichtfeld und Effizienz optimieren. Dies hilft, die Abhängigkeit von Trial-and-Error-Fertigung zu minimieren, die Iterationszyklen zu verkürzen und die Produktionskosten zu senken.

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

Cellid bietet SDKs für die Importierung von kameraerkannten 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 KI, die ihre Verwendung in einer Vielzahl von Anwendungsfällen ermöglicht. Zum Beispiel 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 handsfree-Informationen wie Bedienungsanleitungen und andere Informationen überprüfen können. Darüber hinaus sind zusätzliche Augenverfolgungs- und Gesten-Erkennungsfunktionen für die Zukunft geplant.

Diese Bemühungen konzentrieren sich auf die ermöglichte schnelle Entwicklung, breitere Gerätekompatibilität und enge Ausrichtung 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, die für AR-Brillen geeignet sind, umfasst.

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

Der Markt für AR-Brillen befindet sich derzeit in den Anfängen, mit einer Adoption, die durch praktische Anwendungen für die Anzeige von Informationen wie Benachrichtigungen, Wetterupdates, Übersetzungen und Integration mit generativer KI getrieben wird. In diesen Fällen werden kleine, leichte Geräte, die ausreichenden Benutzwert bieten können, selbst mit relativ engen Blickwinkeln, erwartet, das anfängliche Marktwachstum zu unterstützen..

Im Blick auf die Zukunft wird die Nachfrage nach immersiveren Erfahrungen wie Video-Ansicht, 3D-Inhalt und Interaktion mit dem realen Raum (räumliches Rechnen) steigen. Folglich wird die Bedeutung von weiten Blickwinkeln und hoher Display-Leistung weiter ansteigen.

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

1. Ophthalmische / alltägliche Verwendung

Wellenleiter-Fortschritte machen augenärztliche (“ophthalmische”) AR-Brillen praktisch – dieselbe allgemeine Form wie herkömmliche Brillen – und positionieren sie als das wahrscheinliche nächste große Gerät nach Smartphones. Wie bei Smartphones unterstützt diese Form breite, alltägliche Verwendung durch Einzelpersonen und Unternehmen in vielen Anwendungen. Wenn Wellenleiter kompakter und kostengünstiger werden, treiben sie den alltäglichen Verbraucherverwendung – Navigation, subtile Hinweise und andere unterwegs-Aufgaben – voran. Im Einzelhandel ist unser Pilot ein Beispiel für unseren Fokus

2. Unternehmen und industrielle Operationen

Effiziente Wellenleiter ermöglichen Echtzeit-Daten-Überlagerungen für Techniker und Feldpersonal, was Fehler reduziert und die Produktivität in Branchen wie Fertigung, Logistik und Gesundheitswesen verbessert. Diese “Information-Display”-Szenarien passen zu den heutigen Leistungs- und Sichtfeld-Beschränkungen, während die Geräte dennoch leicht bleiben.

Wie sieht “alltägliches AR” in fünf Jahren aus?

Mit dem Aufkommen von multimodaler generativer KI werden AR-Brillen ein rapides Wachstum als einer ihrer Eingabe-/Ausgabeschnittstellen erleben.

Wir stellen uns eine Zukunft vor, in der AR-Brillen zu einem intuitiven, immer-ein-Companion werden – die digitale und physische Welt durch nahtlose Interaktion und leichtes Design verschmelzen. Getrieben durch die sich entwickelnde Nutzung von generativer KI werden AR-Brillen auch zu einer natürlichen Schnittstelle für den Zugriff auf Echtzeit-Einblicke, die Automatisierung von Aufgaben und die Erteilung von kontextbezogener Unterstützung werden.

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

Im Blick auf die Zukunft setzen wir die gemeinsame Entwicklung eines offenen Ökosystems mit globalen Partnern fort, 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 – der physischen und digitalen Welt – interagieren, und zu einem leistungsstarken Companion für die menschliche Erfahrung werden.

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