Satoshi Shiraga, medgrundare och VD för Cellid – Intervjuerier

Satoshi Shiraga är medgrundare och VD för Cellid, där han leder företagets vision och strategi för att utveckla banbrytande teknologier. Han genomförde forskning inom partikelfysik vid CERN, Fermilab i USA och INFN i Italien innan han grundade företaget. Han har en masterexamen i fysik från Waseda University Graduate School, där han specialiserade sig på partikelfysik.

Cellid är ett japanskt företag som utvecklar avancerad förstärkt verklighetsteknik, inklusive ultra-lätta vågledningsdisplaymoduler och rumsliga erkänningsmotorer för nästa generations AR-smartglas. Med hjälp av egenutvecklade optiska design- och tillverkningsmetoder skapar Cellid komponenter som är lika tunna som glasögonlinser och samarbetar med globala tillverkare för att påskynda antagandet av AR-hårdvara.

Vad inspirerade dig att byta från partikelfysikforskning vid CERN och Fermilab till att grunda Cellid 2016?

Efter att jag tagit examen från universitetet gick jag med i den europeiska organisationen för kärnforskning (CERN), där jag genomförde partikelfysikforskning som krävde enorm datorkraft. Samtidigt utforskade jag de senaste utvecklingarna inom datavetenskap. Det som väckte mitt intresse var idén att tillämpa nya datorteknologier – såsom neuronnät och simuleringsverktyg – på verkliga problem. fenomen.

Att grunda Cellid 2016 gav mig möjligheten att utveckla teknologi, som blev grunden för vårt arbete. Vi insåg att AR-glasögon är den optimala enheten för att maximera potentialen för rumslig erkänningstjänster, och vi identifierade dem som en av våra kärnverksamhetsområden. Vi började forska om AR-glasögon som den optimala hårdvaran för att tillhandahålla rumslig erkänningstjänster. Under vår forskning talade vi med ingenjörer och upptäckte att hårdvaran som användes för AR-glasögonens display var en flaskhals. Genom att observera utvecklingen av datorenheter drog vi slutsatsen att bärbara AR-glasögon skulle bli nästa generations smartphones. I denna nya marknad för nya enheter syftar vi till att utnyttja våra avancerade datorteknologier för att leda innovationen.

Hur påverkade din bakgrund inom partikelfysikforskning vid CERN din tillvägagångssätt för AR-displaydesign och optisk simulering vid Cellid?

Min bakgrund inom partikelfysikforskning vid CERN innebar att jag arbetade med parallella datorsystem för att simulera och visualisera komplexa fysiska fenomen. Den erfarenheten formade direkt hur vi närmar oss AR-displaydesign och optisk simulering vid Cellid.

Våra vågledare skapas genom att forma ett diffraktivt optiskt element (DOE) på en substrat med hjälp av nanoimprintteknik. Av de tre elementen – design, material och tillverkning – är vi ansvariga för design. Genom att utnyttja min erfarenhet av högpresterande datorer utvecklade vi en egenutvecklad AI-baserad simuleringsmotor som automatiserar designprocessen. Den simulerar inte bara materialets sammansättning av DOE och substrat, utan förutsäger och optimerar också precisionen för filmbildning och bearbetning. Cellid leder eller samarbetar med partners i utvecklingen av material, tillverkningsteknologier och processer. (Större delen av tillverkningen baseras på Cellids expertis.)

Denna simuleringsdrivna arbetsflöde möjliggör för oss att utforska stora designutrymmen snabbt och effektivt, liknande de parallelliserade simuleringar jag genomförde inom partikelfysik. När vi har fastställt designen samarbetar vi med material- och tillverkningspartners för att förverkliga den.

AI spelar en dubbel roll vid Cellid – på enhetsanvändarupplevelse och i AI-driven optisk design/tillverkning. Hur utnyttjar ni AI för att förbättra användarupplevelsen och hur använder ni den i tillverkning och design?

Cellid använder AI maximalt för båda. För att förbättra användarupplevelsen använder vi AI för att möjliggöra rumslig erkänning, realtidsinformation och intuitiv drift.

I design och tillverkning tillämpar vi AI på optisk designsimulering och processoptimering, samt för att stödja kvalitetsstabilitet i stor skala – vilket hjälper oss att designa och massproducera vågledare och optik som är tunna, lätta och energieffektiva för glasögonliknande enheter.

De här två användningarna av AI är inte direkt kopplade, men båda är avgörande för bred antagning: AI-driven design gör AR-glasögon bärbara; AI-styrd UX gör dem användbara..

Vilka är några exempel på sömlösa AR-användningsfall som möjliggörs av Cellids SDK?

Vi fokuserar på handgripliga, vardagliga användningsfall där AR-glasögon kan lägga till verkligt värde nu:

King Salmon Project – fjärrarbetsstöd i bygg- och stadsförvaltning: I Tokyos King Salmon Project samarbetade Cellid med Shibuya Ward för att testa AR-glasögon för fjärrkvalitetskontroll i byggnads- och lokala myndighetsmiljöer. Fältarbetare bar Cellids lätta AR-glasögon (med referensdesign). Användningen av referensdesign förbättrade byggarbetsplatsens drift genom att möjliggöra fjärrövervakning, realtidskommunikation och exakt materialinspektion. För övervakning kunde chefer och specialister övervaka framstegen, ge instruktioner och konsultera om byggnadsmetoder utan att vara på plats. Glasögonen visade också orderinformation, vilket möjliggjorde direkt jämförelse med levererade artiklar för att snabbt upptäcka avvikelser. Driftseffektiviteten förbättrades genom sömlös kommunikation mellan personal och fjärrspecialister, vilket säkerställde omedelbar återkoppling och vägledning.

Bequemlighetsbutikspilot – smart shoppingupplevelse: I samarbete med en välkänd bekvämlighetsbutik i Japan och SMBC Group genomförde Cellid en test i en verklig butik för att demonstrera shoppingupplevelsen med AR-glasögon. Över 300 deltagare deltog i testet, som omfattade automatisk produktigenkänning, personliga rekommendationer baserade på artiklar som lagts till i vagnen (inklusive visning av rabattkuponger och vägbeskrivningar till produkternas platser) och betalning via AR-glasögonen.

CREST Medical AR Project – validering av AR-glasögon för medicinskt bruk: Med hjälp av AR-glasögon i kliniska miljöer genomför detta projekt demonstrationsförsök på kliniska platser för att utvärdera displaymetoder som presenterar viktig information för kliniker under procedurer och förstorar bilder av behandlingsområden. Resultaten från dessa försök informerar om tillämpningsprogramvara och gränssnittsmetoder för praktiska medicinska arbetsflöden. Arbetet är en del av Japans fleråriga JST CREST-program (“Verkliggörande av medicinska AR-glasögon med hjälp av metamaterialteknik”, FY2024–2029; bidrag JPMJCR24R1), ett konsortium med Institute of Science Tokyo, Cellid och Mitsui Chemicals som omfattar materialutveckling, optisk design, tillverkningsprocessetablering, tillämpningsprogramvaruimplementering och klinisk verifikation.

Cellid bidrar med sin optiska simulering, vågledningsdesign och programvaruutvecklingsexpertis för att skapa ultra-lätta AR-glasögon som är lämpliga för kliniska miljöer. Projektet omfattar klinisk validering med kirurger för att utvärdera displaymetoder som stöder – men inte hindrar – medicinska procedurer. Prototyp-testning kommer att informera både optisk design och gränssnitts-användbarhet baserat på realvärldens kirurgiska återkoppling.

Exemplen visar hur Cellids hårdvara och SDK levererar pragmatisk, dag-en-värde – förbättrar effektivitet, beslutsfattande och användarupplevelse i både detaljhandels- och arbetsmiljöer.

Hur jämför sig era egna plastbaserade vågledare med traditionella glasalternativ när det gäller vikt, effekt och komfort?

På Cellid utvecklar vi både plast- och glasvågledare för att tillgodose olika AR-användningsfall. Våra plastvågledare är betydligt lättare än glas, cirka 5 gram per monokulärt enhet jämfört med cirka 8,2 gram för glas. Den minskade vikten bidrar till den övergripande bärbarheten och komforten för daglig användning.

I pilotutvärderingar fick våra plastvågledare – med en synfält på 30° – positiv återkoppling från användare. På denna nivå är den optiska prestandan mellan plast och glas jämförbar.

Hållbarhet är en annan fördel med plast. Cellids plastvågledare har klarat både amerikanska och japanska påverkanstester för glasögon utan att spricka. I kontrast kräver glas vanligtvis extra förstärkning för att uppfylla liknande säkerhetsstandarder. Detta framgår av det faktum att vanliga glasögonslinser tillverkas av plast.

Medan plast är lämplig för många vardagliga användningsfall där lätta och kompakta AR-enheter är avgörande, erbjuder glas fortfarande fördelar i vissa scenarier i industriella miljöer där högre optisk tydlighet prioriteras. Genom att erbjuda båda materialplattformarna kan Cellid tillgodose olika användningsfall och påskynda antagandet av AR-glasögon ytterligare.

Vilka var de största tekniska eller materialvetenskapliga utmaningarna när det gällde att integrera dessa komponenter i en bärbar formfaktor?

Den viktigaste utmaningen var miniatisering och att få dem att passa i en elegant glasögonform utan att kompromissa. Vi var tvungna att tänka om hur optiska element som vågledare och projektorer kunde komprimeras utan att försämra prestandan. Materialen måste vara tunna men ändå hållbara, optiskt effektiva men tillverkningsbara i stor skala. Dessutom kunde utvecklingen av specialmaterial för vågledare och en egenutvecklad tillverkningsprocess presentera utmaningar. Att hantera alla dessa faktorer krävde en nära integration mellan simulering och tillverkning.

Kan du beskriva hur er simuleringsplattform fungerar och hur den minskar iterations tid och tillverkningskostnader?

På Cellid spelar simulering en avgörande roll för att påskynda utvecklingen och minska kostnaderna för att ta AR-hårdvara till marknaden. Vi använder egenutvecklade verktyg för att utvärdera komplexa optiska komponenter – som vågledare, diffraktiva optiska element, hartser och beläggningar – innan några fysiska prototyper tillverkas. Genom att simulera hur dessa material fungerar under olika förhållanden kan vi optimera för tydlighet, synfält och effektivitet tidigt i designprocessen. Detta hjälper till att minimera beroendet av trial-and-error-tillverkning, förkorta iterationscykler och sänka produktionskostnader.

Vilka funktioner erbjuder Cellids SDK till utvecklare, och vad är nästa steg på vägen?

Cellid tillhandahåller SDK:er för att importera kamera-igenkända bilder, visa AR-bilder i angivna utrymmen, visa smartphone-appdata och driva hårdvara som implementerats i AR-glasögon, såsom mikrofoner och högtalare. Dessutom innehåller Cellids SDK för referensdesignen ett API för generativ AI, som möjliggör dess användning i en mängd olika användningsfall. Till exempel kan användaren, genom att fråga via referensdesignen hur man använder en enhet framför sig, få enheten automatiskt igenkänd och användnings- och driftsinstruktioner visas. Dessutom kan innehåll registreras till AR-markörer, vilket möjliggör igenkänning av AR-markörer och visning av innehåll i verkligt utrymme, vilket tillåter användare att direkt kontrollera handböcker och annan handsfree-information. Dessutom planeras ytterligare ögonspårnings- och gestigenkänningfunktioner för framtiden.

Arbetet fokuserar på att möjliggöra snabbare utveckling, bredare enhetskompatibilitet och tätare samordning mellan hårdvaruprestanda och programvarurespons – alla avgörande för att leverera nästa generations AR-kläder. Som utvecklare av AR-glasögon och rumslig erkänningssprogramvara är Cellid unikt positionerat för att tillhandahålla en miljö som inkluderar SDK för snabb utveckling av applikationer lämpliga för AR-glasögon.

Vilka branscher fokuserar ni mest på, och varför är de bäst lämpade för nära tidens AR-distribution?

AR-glasögonmarknaden är för närvarande i sin linda, med antagande driven av praktiska tillämpningar för informationsvisning, såsom meddelanden, väderuppdateringar, översättningar och integration med generativ AI. I dessa fall förväntas små, lätta enheter som kan tillhandahålla tillräckligt användarvärde, även med relativt smala synvinklar, stödja den initiala marknadstillväxten..

I framtiden förväntas efterfrågan öka på mer immersiva upplevelser, såsom videovisning, 3D-innehåll och interaktion med verkligt utrymme (rumslig datoranvändning). Följaktligen kommer betydelsen av breda synvinklar och högupplöst displayprestanda att fortsätta växa.

Ur detta perspektiv identifierar vi två nära tidens segment där vågledningsbaserade AR-glasögon erbjuder tydliga fördelar:

1. Oftalmisk / vardaglig användning

Vågledningsframsteg gör glasögonformade (“oftalmiska”) AR-glasögon praktiska – samma allmänna form som vanliga glasögon – och positionerar dem som den troliga nästa stora enheten efter smartphones. Liksom smartphones stöder denna formfaktor bred, daglig användning av individer och företag i många tillämpningar. När vågledare blir mer kompakta och kostnadseffektiva driver de vardaglig konsumentanvändning – navigation, subtila påminnelser och andra uppgifter på språng. I detaljhandeln är vår pilot ett exempel på vår fokus

2. Företag och industriell verksamhet

Effektiva vågledare möjliggör realtidsdataöverlagring för tekniker och fältpersonal, vilket hjälper till att minska fel och förbättra produktiviteten i sektorer som tillverkning, logistik och hälsovård. Dessa “informationsvisnings”-scenarier passar dagens effekt- och synvinkelsbegränsningar samtidigt som enheterna hålls lätta.

Hur ser “vardaglig AR” ut om fem år?

Med den nya generationen av multimodala generativa AI kommer AR-glasögon att uppleva snabb tillväxt som en av deras in-/utmatningsgränssnitt.

Vi ser en framtid där AR-glasögon blir en intuitiv, alltid-på-kampanj – som sammanflätar den digitala och fysiska världen genom sömlös interaktion och lätt design. Driven av den utvecklande användningen av generativ AI kommer AR-glasögon också att utvecklas till att bli ett naturligt gränssnitt för att komma åt realtidsinsikter, automatisera uppgifter och ta emot kontextuell hjälp..

På Cellid tror vi att att uppnå vardaglig användbarhet vilar på tre pelare: komfort, intelligens och effekteffektivitet. Därför prioriterar våra referensdesigner ultra-lätta optik tillsammans med smala formfaktorer som liknar vanliga glasögon. Detta säkerställer att AR-glasögon kan bäras under långa perioder utan trötthet.

I framtiden fortsätter vi att samutveckla en öppen ekosystem med globala partners för att säkerställa att AR-glasögon inte bara ser ut och känns som vardagliga tillbehör, utan också levererar varaktigt värde över branscher. Oavsett om det handlar om att navigera i städer, stödja fältarbete eller förbättra detaljhandelsupplevelser kommer AR alltmer att förskjutas från ett nytt gränssnitt till ett praktiskt verktyg som passar naturligt in i vardagslivet. Till slut kommer AR att omdefiniera hur människor interagerar med både den fysiska och digitala världen, och bli en kraftfull följeslagare till mänsklig upplevelse.

Tack för den underbara intervjun, läsare som vill lära sig mer bör besöka Cellid.