2018年，劉慈欣被授予克拉克想象力服務社會獎，他在領獎時的演講中調侃道：“說好的星辰大海，你卻只給我Facebook”。同年，已經被Facebook收購的Oculus GO和Oculus Rift合計售出68.5萬臺。截止到2021年底，2020年第四季度才推出的Facebook的VR產品Quest 2已經累計售出1480萬臺。而被劉慈欣調侃的Facebook，也在其2021年開發者大會上宣布將公司改名為meta(metaverse元宇宙的前四個字母)。同年在線游戲公司Roblox在美國的成功上市，把“metaVerse”寫進了招股書。各種因素疊加，氣氛烘托，新聞報道將2021年描述為“元宇宙”爆發元年，甚至帶火了最早提出“元宇宙”概念的科幻小說《雪崩》的在線銷售。
雖然并非必須由虛擬現實(virtual reality ,VR)或增強現實(augmented reality，AR)設備才能進入元宇宙，但以沉浸式體驗為核心感知的、平行與現實世界的“元宇宙”而言，VR或AR設備的發展對于建立宏大的“元宇宙”不可或缺。
元宇宙硬件市場態勢
根據國際數據公司(IDC )的統計，2021年全年全球AR/VR頭顯出貨量達1.123萬臺，同比增長92.1%。其中，VR頭顯出貨量達1.095萬臺，占比97.5%。
圖1：全球AR/VR市場出貨量及預測
IDC公司2022年6月30日的最新統計又顯示，被調侃的Facebook公司(即已經更名后的meta公司)的VR設備市場占有率目前已經高達90%，其次為2021年被字節跳動收購的Pico VR設備，占比約4.5%;DPVR，HTC和iQIYI合計占比不到4%。
相比面向大眾娛樂市場、出貨量占比較大的VR設備，AR設備主要專注于教育、工業制造以及醫療等利基市場。谷歌、微軟等大公司在該領域已經耕耘多年。業界對于Apple公司即將推出的AR設備給予厚望，希望Apple公司的AR產品能像其電腦、手機和手表產品一樣成功，帶動和擴大AR設備的大眾市場。
元宇宙硬件設備主要廠商專利技術分析
VR/AR硬件所構建的“宇宙”需要龐大和紛雜的技術支撐。簡單而言，VR/AR設備涉及顯示、交互和圖形等技術領域，實現這些技術又需要芯片、存儲、通信以及機器學習等技術的支撐。
筆者根據各種VR和AR設備市場分析報告，選出了排名靠前的十家公司(其中兩家為中國公司),分別是Microsoft(微軟)、Sony(索尼)、Samsung(三星)、meta(臉書)、Alphabet(谷歌)、Apple(蘋果)Magic Leap、HTC、字節跳動和上海樂相科技。
鑒于主要對比十家公司的相對態勢，時間和資源所限，筆者并沒有進行VR和AR的多層技術主題拆解。筆者利用LexisNexis PatentSight®專利數據庫，檢索了標題、摘要和權利要求中包含了virtual reality和 augmented reality表述的專利，同時利用該數據庫的VR，AR以及頭顯設備技術分類，補充了部分專利，最后對說明書全文進行上述關鍵詞檢索，再輔以人工篩選，盡量避免相關專利的遺漏，最終選出十家公司相關專利族11.481個。
VR和AR涉及技術領域廣泛，如圖2.Microsoft、Sony、Samsung和Alphabet有多年的相關技術積累。而meta公司和Apple公司相關專利數量，則是在2014和2015年以后增速明顯，這主要歸因于這兩家公司在2014年以后收購了眾多的VR和AR相關技術公司。meta公司(之前為臉書公司)2014 年 以20 億美元收購 Oculus，其后又收購了27家相關技術公司。Apple公司也收購了20余家該領域的公司(資料來源于《元宇宙系列深度報告：下一代互聯網前瞻》，國海證券)。
圖2：十家公司專利申請趨勢和專利數量(族)
為了評價十家公司相關技術的影響力水平，筆者引入了LexisNexis PatentSight®的Decile of Technology Relevance指標(技術影響力十段位)。簡單而言，該指標對專利被引證的數量，在考慮引證來源和同IPC技術分類的平均水平的基礎上進行數據標準化處理，用來評價專利的技術影響力水平。該指標將技術影響力分為十個段位，第十段位為影響力最高段位。如圖3.第十段位專利占比指某一公司落入第十段位的相關專利占其全部VR/AR相關專利的比例。比例越高，總體上表明該公司相關專利的平均技術影響力越高。占比最高的公司是早在2010年就推出了混合現實技術(Mixed Reality，MR)的Magic Leap公司。根據該公司的介紹，MR融合了VR和AR的優點，模糊了虛擬和現實的邊界。但其產品上市后，與其最初的酷炫宣傳片差距甚遠。2020年不得不解雇了一大批員工并更換了CEO，取消了大眾消費市場的AR產品計劃，轉而專注于B端的醫療保健、制造業和國防等利基市場。作為VR和AR技術領域的先行者，該公司的專利對后續公司有著重要的技術影響。
圖3：十家公司專利技術影響力第十段位占比
如前所述，meta的VR設備市場占有率目前高達90%，然而該公司第十段位的專利占比卻僅有14%。當VR/AR設備的市場進一步擴大，可以想象相關的專利訴訟也會像當年的智能手機訴訟一樣猛烈。
VR/AR設備領域的專利訴訟戰爭已經開始。2022年5月下旬，Immersion公司在德州西區聯邦地區法院起訴meta公司6項專利侵權。這些專利包含了與VR/AR設備相關的觸覺回饋技術。Immersion是一家從事AR/VR創新觸覺技術的領先公司，專注于觸覺回饋技術設計開發。可以預見，meta等主要VR/AR設備廠商為了進一步擴大市場，會通過自研、交叉許可以及收購的方式，掃除發展中的專利壁壘。
十家公司在觸覺交互技術方面也不斷申請新的專利。例如2021年，meta公司推出了應用于VR/AR場景的氣動觸覺手套，并于2021年申請了“微流體裝置和流體邏輯器件”(申請號US17223919)等觸覺手套相關專利;Samsung公司2021年申請了“觸覺手套裝置和虛擬現實裝置”(申請號US17528509)等專利;Microsoft公司2017年申請了“觸覺反饋系統”(申請號US15640341)等幾項專利;而Magic Leap公司則早在2012年就申請了專利“一種人機交互用觸覺手套” (申請號US13633113)。
元宇宙硬件設備進化路線：VR還是AR？
雖然meta在交互技術上首先遇到了專利挑戰，但更大的挑戰來自于通向“元宇宙”的硬件路線選擇：VR還是AR。
相對于創建一個封閉的VR虛擬世界，AR則需要將一個虛擬世界疊加到現實世界中來，技術難度比VR高出一個維度，面臨更多的技術挑戰。AR 光學專家 Karl Guttag 表示：“如果說 AR 的難度是 VR 的 10 倍，這可能也只是保守的估計。因為 AR 眼鏡沒辦法像 VR 一樣，直接將顯示屏放在人眼前，否則會遮擋視線。此外，VR 對于頭顯外觀和體積的容忍度更高，而全天候佩戴的 AR 眼鏡則需要更輕量化、外觀更日常。除此之外，還需要保證顯示系統足夠透光，不遮擋視線……”。
AR技術的不成熟和居高不下的成本，讓許多AR廠商暫時轉向特定的利基市場，例如HoloLens以及Magic Leap 2.然而，利基市場無法構建一個龐大“元宇宙”，AR產品最終需要走向大眾市場，因此Apple公司的AR產品備受業界期待，預計2023年上半年推出。雖然Apple公司反復宣稱堅持走AR路線，其十年來收購的20余家公司也有不少是專注AR產品和技術，但從坊間流傳的效果圖來看，Apple公司即將推出的頭顯似乎是AR與VR的一體設備，至少預留了可執行VR功能的設計。
meta公司雖然在VR市場已經占有絕對的市場份額，但其依然沒有放棄AR產品和體驗。2021年meta公司申請了專利“包括體布拉格光柵的透鏡組件和顯示設備”(申請號US17241921)， “期望顯示設備將環境光無縫地透射到用戶的眼睛，同時將一個或多個圖像投射到用戶的眼睛”，即實現AR的功能。AR和VR許多的技術是共通的，例如顯示，圖像處理，3D建模，交互等。從技術系統進化趨勢角度看，未來的元宇宙硬件設備必然符合向超系統過渡的進化趨勢，集成了VR和AR的多系統功能，使用者可以在元宇宙和現實宇宙中自由切換，畢竟人的身體還停留在現實世界。也許有一天，腦機接口技術完全成熟了，那么元宇宙硬件可能被剪裁為一枚嵌入式芯片。
中企檢測認證網提供iso體系認證機構查詢，檢驗檢測、認證認可、資質資格、計量校準、知識產權貫標一站式行業企業服務平臺。中企檢測認證網為檢測行業相關檢驗、檢測、認證、計量、校準機構，儀器設備、耗材、配件、試劑、標準品供應商，法規咨詢、標準服務、實驗室軟件提供商提供包括品牌宣傳、產品展示、技術交流、新品推薦等全方位推廣服務。這個問題就給大家解答到這里了，如還需要了解更多專業性問題可以撥打中企檢測認證網在線客服13550333441。為您提供全面檢測、認證、商標、專利、知識產權、版權法律法規知識資訊，包括商標注冊、食品檢測、第三方檢測機構、網絡信息技術檢測、環境檢測、管理體系認證、服務體系認證、產品認證、版權登記、專利申請、知識產權、檢測法、認證標準等信息，中企檢測認證網為檢測認證商標專利從業者提供多種檢測、認證、知識產權、版權、商標、專利的轉讓代理查詢法律法規，咨詢輔導等知識。
本文內容整合網站：中國政府網、百度百科、搜狗百科、360百科、最高人民法院、知乎、市場監督總局 、國家知識產權局、國家商標局
免責聲明：本文部分內容根據網絡信息整理，文章版權歸原作者所有。向原作者致敬！發布旨在積善利他，如涉及作品內容、版權和其它問題，請跟我們聯系刪除并致歉！
