VR-/AR-Brillen 18.09.2018, 14:31 Uhr

Moderne Datenbrillen erobern die Industrie

Mehr und mehr Branchen entdecken virtuelle Welten für sich. Im Zuge der Digitalisierung helfen Datenbrillen mit AR- und VR-Technologie bei der Prozessoptimierung.
(Quelle: shutterstock.com/vectorfusionart)
Mit der Datenbrille Google Glass hatte der Internetkonzern Google dem aufstrebenden Markt für Virtual Reality (VR) und Augmented Reality (AR) keinen Gefallen getan. Schon nach kurzer Zeit regte sich heftiger Widerstand. Kaum ein Anwender wollte in den Verdacht geraten, ein "Glass­hole" zu sein, das heimlich seine Umgebung filmt und möglicherweise pikante Fotos macht. In Ländern wie Russland und der Ukraine wurde die Datenbrille laut Medienberichten angeblich sogar verboten, da sie zu Spionagezwecken hätte verwendet werden können. Entsprechend kurz war die Karriere des auf einem Brillengestell montierten Mini-Computers.
Was Google Glass aber durchaus interessant machte, war die Fähigkeit, mit der integrierten Digitalkamera aufgenommene Rohdaten situationsabhängig mit Informationen aus dem Internet zu kombinieren und so die Realität zu "verbessern". Dies meint auch der Begriff "Augmented Reality". Solche Art von Brillen reichern aus der Umgebung aufgenommene Daten mit weiteren Informationen an. So ist es damit etwa möglich, während einer Reparatur Angaben über Ersatzteile und ihre Verfügbarkeit einzublenden.
Das macht die Technik für viele Unternehmen interessant. Auch Google hat das erkannt und entwickelt Google Glass nun als reines Enterprise-Produkt weiter.

Schwenk auf Enterprise-Kunden

Ende vergangenen Jahres stellte Google die Enterprise Edition (EE) von Google Glass vor. Die Datenbrille wurde sowohl technisch als auch vom Design her deutlich überarbeitet. Unter anderem haben die Ingenieure die Auflösung der Kamera erhöht. Ein neuer Prozessor soll aufgenommene Daten schneller verarbeiten.
Google Glass in der Praxis: AGCO verwendet die Datenbrille in der Produktion seiner Landmaschinen.
(Quelle: AGCO)
Auch den Vorwurf einer möglichen Verletzung der Privatsphäre beziehungsweise einer möglichen Spionage hat Google diesmal ernst genommen. So ist für die Nutzung der EE-Version kein Google-Account mehr nötig. Zudem ist die Brille nun mit einer LED ausgestattet, die rot leuchtet, wenn die Aufnahmefunktion aktiv ist.
Eines der Unternehmen, mit denen Google in den vergangenen Jahren bei der Weiterentwicklung der Datenbrille zusammengearbeitet hat, ist der amerikanische Agrartechnik-Konzern AGCO. Bis zu 1.000 Glass-VR-Brillen sollen bei AGCO im Einsatz sein. Nach Aussage von Jay Kothari, Project Lead für Glass bei Google X, konnte der Landmaschinenhersteller die Produktionszeit für neue Maschinen durch den Einsatz der Datenbrillen um etwa 25 Prozent senken. Die Inspektionszeiten seien sogar um bis zu 30 Prozent gesunken. Einer der wichtigsten Gründe dafür sei die Zeitersparnis beim Prüfen von Checklisten und beim Nachschlagen in Hand­büchern.
Der Logistikkonzern DHL erzielt laut Kothari ähnliche Ergebnisse. Einer DHL-Untersuchung zufolge lässt sich die Produktivität im Lager so um bis zu 15 Prozent steigern.

AR-optimierte Lagerprozesse

Auch das auf Intralogistik spezialisierte Unternehmen Picavi arbeitet bei der Weiterentwicklung der Datenbrillen mit Google zusammen. Laut Picavi konnten Datenbrillen in den letzten Jahren für den „innerbetrieblichen Material- und Warenfluss praktisch nutzbar“ gemacht werden. Mit der Datenbrillen-Technologie von Picavi sei es möglich, Lagerprozesse vom Wareneingang über die Kommissionierung und den Warenausgang bis hin zur Inventur zu optimieren.
Picavi legt zudem großen Wert auf die Tragbarkeit der Brillen bei der bewegungsintensiven Arbeit im Lager. Nur wenn sie nicht zur Seite kippen, nicht verrutschen und nicht zu schwer sind, nehme Picavi sie in sein Portfolio auf. Nach Angaben des Unternehmens erfüllen derzeit nur sogenannte See-through Head-Mounted Displays (HMDs) diese Anforderungen. Sie projizieren ein virtuelles durchsichtiges Display vor eines der Augen.
Google Glass in der Enterprise Edition ist dabei nur eine der Datenbrillen, die Picavi im Angebot hat. Der Logistik-Spezialist bietet auch die Datenbrillen Chipsip SiME, Vuzix M300, Telepathy Walker und Westunitis InfoLinker an.
Damit die Brillen über einen längeren Zeitraum funktionieren, hat Picavi ein Akkupack entwickelt, das nur 200 Gramm wiegt und am Gürtel befestigt werden kann. Gerade die Scan-intensive Arbeit in einem Logistikzentrum bringt mit sich, dass die Kapazität der integrierten Akkus nach spätestens zwei oder drei Stunden erschöpft ist.

AR-Brillen von Chipsip, Epson, Google und Microsoft

Für viele Unternehmen sind in erster Linie AR-Brillen inte­ressant. Diese blenden je nach Ausführung nur Zahlen und einfache Symbole oder aufwendiger gestaltete Informationen in das Blickfeld des Anwenders ein, erweitern also die reale Welt um kontextbezogene, computergenerierte Daten.
Microsoft HoloLens in der Praxis: Die Datenbrille unterstützt aktuell zum Beispiel die Fahrzeugproduktion bei Volvo.
(Quelle: Microsoft)
Manche dieser Datenbrillen sind monokular aufgebaut, andere binokular. Das heißt, sie blenden ihre Informationen entweder nur für ein oder für beide Augen ein. Komplexere Visualisierungen und dreidimensionale holografische Abbildungen erfordern binokulare Ausführungen. Viele Datenbrillen sind unempfindlich gegen Staub und vor Spritzwasser geschützt, sodass sie sich auch für den Einsatz in rauen Indus­trieumgebungen eignen.
Chipsip SiME: Die SiME des taiwanesischen Herstellers Chipsip ist bereits seit mehreren Jahren auf dem Markt. Im Vergleich zu anderen AR-Brillen ist sie preisgünstig. Allerdings ist der niedrige Preis nach Ansicht von Testern einer der wenigen Vorteile dieser Datenbrille. Sie sei relativ klobig und sitze nicht besonders bequem. Das Display lässt sich zudem nicht anpassen. Das kann bedeuten, dass sich ein Teil der Display-Anzeige außerhalb des wahrnehmbaren Bereichs befindet.
Epson Moverio BT-300, BT-350 und BT-2200: Der Druckerhersteller Epson ist ebenfalls schon länger in der Entwicklung von AR-Brillen aktiv. Aktuell sind die Modelle Moverio BT-300, BT-350 und BT-2200. Bei der BT-300 hat sich das Unternehmen laut Kazuya Kamakura, Senior Staff, HMD Business Management Department, Visual Products Operations Division, das Ziel gesetzt, "den Tragekomfort zu verbessern und sie kompakter und leichter zu gestalten". Mit der Datenbrille BT-300 ist es zum Beispiel möglich, direkt auf Online-Videos oder mit Hilfe einer speziellen App auf die Luftaufnahmen einer fliegenden Drohne zuzugreifen.
Möglich ist das auch mit der BT-350. Dieses Modell hat Epson für gewerbliche Anwendungen optimiert, etwa für Museen, die Besuchergruppen mit Datenbrillen gleichen Inhalts ausstatten möchten. Optional ist dafür das Quint Controller Dock erhältlich, das bis zu fünf BT-350-Brillen gleichzeitig konfigurieren und aufladen kann. Vier dieser Docks lassen sich miteinander verbinden, sodass Unternehmen bis zu 20 BT-350-Brillen gleichzeitig verwalten können.
Marktanteile im Vergleich: HTC ist bei Datenbrillen derzeit mit deutlichem Abstand weltweit Marktführer.
(Quelle: IDC, 1. Quartal 2018)
Sowohl die BT-300 als auch die BT-350 lassen sich dank flexibler Bügel an unterschiedliche Kopfformen anpassen. Auch das Tragen über einer normalen Brille ist Epson zufolge möglich. Ein neues Nasen-Pad sorge dabei für den sicheren Sitz der Datenbrille. Für den Einsatz in hellen Außenbereichen lässt sie sich zudem mit einem Sonnenbrillen-Aufsatz ver­sehen.
Die große Variante dieser AR-Brillen ist die Moverio BT-2200. Sie ist für den Einsatz in industriellen Bereichen ausgelegt, kann an einem Schutzhelm angebracht werden und ist nach der Schutzklasse IP54 zertifiziert und somit vor Staub und Sprühwasser geschützt. Die BT-2200 lässt sich über Sprachanweisungen sowie Kopfbewegungen und Gesten steuern. Die integrierte Kamera kann um bis zu 35 Grad geschwenkt werden. Damit aufgenommene Videos lassen sich live streamen und mit weiter entfernten Kollegen teilen. Daneben ist die BT-2200 mit einem GPS- sowie einem Inertial-Sensor ausgestattet. Die von diesem erfassten Daten sollen in Kombination mit WLAN-Informationen und in den Anlagen platzierten Beacons auch in Innenräumen präzise Posi­tionsdaten liefern.
Google Glass Enterprise Edition: Die Google Glass Enterprise Edition hat wie eingangs erwähnt nicht mehr viel mit dem Vorgänger gemein. Sie wird inzwischen bei mehreren Herstellern im produktiven Einsatz verwendet. Als Beispiele nennt Google unter anderem General Electric, Volkswagen und Boeing. Die Batterielaufzeit der Datenbrille beträgt laut Google nun mehr als acht Stunden. Im harten Unternehmens­einsatz dürften die Akkus allerdings nur selten so lange durchhalten.
Gesteuert werden kann die Google-Brille mit diversen Sprachbefehlen. Das Drücken von Knöpfen ist dabei nicht notwendig. Neben dem Display überträgt die AR-Brille auch Informationen über die fest integrierten In-Ear-Kopfhörer.
Microsoft HoloLens: Für besonders viel Furore hat die HoloLens von Microsoft gesorgt. Die futuristisch gestaltete Mixed-Reality-Brille (MR) ist eine Kombination aus AR- und VR-Brille, da sie holografische Modelle in die Umgebung des Nutzers einblenden kann.
Neben Microsoft selbst bietet in Deutschland mittlerweile auch Bechtle die Microsoft-Datenbrille an. Dazu hat das IT-Systemhaus den Dienst Mixed Reality as a Service (MRaaS) entwickelt. Interessierte Unternehmen können die HoloLens damit auch mieten oder leasen, statt sie gleich zu kaufen. Bei Preisen von mehr als 5.000 Euro pro Stück ist das eine durchaus attraktive Option.

Die HoloLens von Microsoft gibt es seit 2016 auch in Deutschland. Wir waren mit dabei, als die AR-Brille beim HoloLens Experience Day in München getestet wurde.

Die HoloLens ist mit einem vollwertigen Computer aus­gestattet. Zum Betrieb muss die Windows-10-Datenbrille deshalb auch nicht mit einem Rechner verbunden werden. Steuern lässt Microsofts HoloLens sich unter anderem über diverse Gesten.
Die HoloLens ist in zwei Varianten erhältlich: zum Preis von 3.300 Euro gibt es eine Entwicklerversion ohne Enterprise-Funktionen. Die Commercial-Version kann zusätzlich in ein MDM-System (Mobile Device Management) und in Azure Active Directory integriert werden. Über einen sogenannten Kiosk-Modus kann der Administrator die eingesetzten HoloLens-Brillen so einstellen, dass auf ihnen nur festgelegte Anwendungen ausgeführt werden dürfen.

AR-Brillen von Metavision, Toshiba, Vuzix und Westunitis

Metavision Meta 2: Mit der Meta 2 steht ein Konkurrenzprodukt für die Microsoft HoloLens in den Startlöchern. Momentan ist sie allerdings nur als Entwicklerversion verfügbar, die rund 1.700 Euro kostet. Zum Betrieb braucht die Meta 2 einen angeschlossenen Windows-Computer. Damit ist es - anders als bei der HoloLens - möglich, einen beliebig leistungsstarken Computer anzuschließen. Die Datenbrille funktioniert also wie ein zweiter Bildschirm.
Besonders beeindruckend ist der Blickwinkel der Meta 2. Er beträgt nach Angaben des Herstellers 90 Grad. Das ist weit mehr als bei den meisten anderen AR- oder MR-Brillen. Zum Vergleich: Bei der HoloLens liegt der Blickwinkel bei etwas über 33 Grad.
Toshiba dynaEdge DE-100 und AR100 Viewer: Auch Toshiba will im wachsenden AR-Markt mitmischen und hat eine Kombination aus dem tragbaren Mini-Computer dynaEdge DE-100 und der Datenbrille AR100 vorgestellt. Wie die Microsoft HoloLens verwendet Toshiba als Basis Windows 10. Anders als die Brille aus Redmond ist das Toshiba-Modell AR100 jedoch eine Monokular-Variante. Äußerlich erinnert es auch eher an die Google Glass Enterprise Edition. Die Zielgruppe ist ebenfalls deutlich professioneller ausgelegt als bei der Holo­Lens. Toshiba nennt vor allem "mobile Mitarbeiter im Einsatz vor Ort", die effizientere Arbeitsabläufe und eine erhöhte Prozessqualität benötigen.
Datenbrille AR100 und Mini-PC dynaEdge DE-100: Die Lösung von Toshiba verfügt über einen vollwertigen Windows-10-PC.
(Quelle: Toshiba)
Der dynaEdge DE-100 sei der "ideale PC für die Remote-Wartung, die Produktion und Logistik sowie für weitere Industrielösungen". Je nach Kundenwunsch sind unterschiedliche Ausstattungen verfügbar. Dazu kommt die Datenbrille AR-100 Viewer, die zusammen mit dem neuen Toshiba-Computer eine „ungehinderte, freihändige Konnektivität“ ermöglichen soll. So sind etwa drahtlose Verbindungen zum Unternehmensnetzwerk möglich, um Daten zu senden und zu empfangen, um Live-Videos zu übertragen oder um Güter nachzuverfolgen.
Toshiba ist eine Partnerschaft mit Ubimax eingegangen, einem Anbieter industrieller AR-Lösungen. Ubimax steuert die Eigenentwicklung Frontline bei und deckt damit die Bereiche Kommissionierung, Montageunterstützung, Service und Wartung sowie Fernunterstützung ab.
Im Vergleich zu anderen AR-Brillen fällt die lange Akkulaufzeit der Toshiba-Brille auf. Der dynaEdge DE-100 soll bis zu 6,5 Stunden laufen. Bei der HoloLens sind es nur zwei bis drei Stunden. Ähnlich hohe Werte erreichen nur die Epson-Moverio-Modelle BT-300 und BT-2200. Bei der Toshiba-Lösung ist der Akku auswechselbar. Mitarbeiter können also beispielsweise zum Arbeitseinsatz einen Zweit-Akku mitnehmen.
Vuzix M100 und M300: Das Unternehmen Vuzix hat mehrere Datenbrillen im Angebot, unter anderem die M100 und die M300. Beide basieren auf einem Android-Computer, der durch ein monokulares Display ergänzt wird. Die preisgünstigere M100 wird nach Angaben von Vuzix bereits in der Telemedizin, der Fernwartung sowie in Logistikzentren eingesetzt.
Für die M100 und die M300 bietet Vuzix Zubehör wie unterschiedliche Gestelle, Battery-Packs und Kopfbänder an. Die Datenbrillen sind in Deutschland noch nicht direkt, sondern nur über einen Vertriebspartner erhältlich.
Westunitis InfoLinker: In Deutschland konnte das japanische Unternehmen Westunitis noch nicht richtig Fuß fassen, auch wenn die InfoLinker-Datenbrille des Unternehmens unter anderem bei Picavi zu finden ist. Der Mini-Computer lässt sich an einer Brille befestigen und bietet nach Angaben des Herstellers zum Beispiel ein sechzigfaches digitales Zoom. Laut Westunitis wird die AR-Brille etwa auf Baustellen, an Fließbändern und bei Operationen verwendet.

VR-Brillen von HTC, Oculus und Samsung

Während AR im Unternehmensumfeld boomt, ist VR ins Stocken geraten. Die Technik befindet sich nach Aussage von Joshua Fruhlinger, Analyst von der Webseite Digitaltrends.com, schon wieder auf dem absteigenden Ast. Als Grundlage für diese Aussage dienen ihm die Verkaufszahlen von Amazon. "Nachdem die erste Begeisterung nachgelassen hat, bieten VR-Brillen zu wenige Inhalte, sind nicht leicht zu bedienen und lassen zu viele Anwender mit Motion Sickness oder anderen Beschwerden zurück", kommentiert Fruhlinger.
HTC Vive und Vive Pro: Zu den bekanntesten VR-Brillen gehören die Vive und der Nachfolger Vive Pro. Nicht nur technisch hat HTC die Brille verbessert, sondern auch im Hinblick auf das Design. So soll das Aufsetzen mit dem neuen Modell leichter vonstatten gehen. Während die Vive noch Klettbänder zum Befestigen hatte, verfügt die Vive Pro über einen festen Rahmen.
Im Unterschied zu AR-Brillen, die in der Regel mit einem eigenen dedizierten Mini-Rechner ausgestattet sind, benötigen die VR-Brillen von HTC einen angeschlossenen PC. Dieser sollte nicht zu schwach ausgestattet sein. Die offiziell empfohlenen Anforderungen für die Vive Pro sind beispielsweise ein Core-i5-4590-Prozessor sowie ein Geforce-GTX-1060-Grafikchip oder besser.
Oculus Rift und Go: Die Facebook-Tochter Oculus hat neben der bekannten Datenbrille Oculus Rift nun auch die Oculus Go im Programm. Beide Modelle richten sich vor allem an Spieler und sind nicht unbedingt auf den professionellen Bereich ausgerichtet. Das Modell Go benötigt immerhin keinen angeschlossenen Rechner und kein Smartphone mehr. Es ist als vergleichsweise günstiges Standalone-Produkt ausgelegt, das über einen drahtlosen Controller gesteuert werden kann, der zum Lieferumfang gehört.
Samsung Gear VR: Samsungs VR-Brille benötigt ein Samsung-Smartphone ab dem S6 als Bildschirm. Die im vergangenen Jahr vorgestellte aktualisierte Version lässt sich mit einem Controller bedienen. Eine Steuerung über das seitlich angebrachte Touchpad ist nicht mehr nötig.

Monster jagen mit einer Brille für virtuelle Realität (VR) auf der Nase ist das eine. Doch VR kann längst mehr. Auf dem Mobile World Congress wird klar: Künftig könnten sogar die ersten Schritte in der Berufsausbildung virtuell sein.

Fazit

Der Markt für Datenbrillen ist in Bewegung. Interessierte Unternehmen können aus einer Vielzahl von Lösungen wählen. Reine AR-Brillen wie die Moverio-Modelle von Epson, die M100 und die M300 von Vuzix, aber auch die Google Glass Enterprise Edition eignen sich zunehmend für diverse Produktionsbereiche oder für die Logistik.
Die meisten Brillen basieren auf Android, mit der HoloLens von Microsoft und der Kombination aus dem Mini-PC dyna­Edge DE-100 und der Datenbrille AR100 Viewer von Toshiba stehen aber auch Angebote auf Windows-Basis bereit. Sie bieten mehr Flexibilität als Android und lassen sich leichter in bestehende Unternehmensumgebungen einbinden. Die nicht ganz billige HoloLens geht dabei noch einen Schritt weiter und ermöglicht mit ihrem binokularen Aufbau die Nutzung dreidimensionaler Objekte im Raum. Das geht sonst nur noch mit der Meta 2 von Metavision, die allerdings nicht über einen integrierten Rechner verfügt.
VR-Brillen konnten sich bislang im produktiven Einsatz nicht durchsetzen. Sie sind aber zum Beispiel überall dort interessant, wo es um die virtuelle Präsentation bestimmter Lösungen geht.



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