Cover image for Smart Glasses (نظارات ذكية)

Smart Glasses (نظارات ذكية)

تطوير أنظمة ذكاء آنية قابلة للارتداء باستخدام نظارات ذكية للتعرف على الوجه.

تاريخ النشر: 28 نوفمبر 2023
بلوتوث أردوينو برمجة مدمجة
زيارة المشروع
Cover image for Smart Glasses (نظارات ذكية)

دراسة حالة: Smart Glasses (نظارات ذكية) الشركة: Smart Glasses الموقع: بيروت، لبنان الموقع الإلكتروني: http://scalabledesings.co.uk

دراسة حالة: هندسة نظارات ذكية للذكاء العملياتي الفوري

عقدنا شراكة مع عميل متخصص في الأمن لتطوير نظام ذكاء متطور قابل للارتداء. كانت رؤيتهم تتمثل في ابتكار نظارات ذكية ذات مستوى عسكري، قادرة على بث بيانات الوجه مباشرة من الميدان، وإجراء تحليل فوري، وتقديم تغذية راجعة صوتية سرية للأفراد عبر موصل عظمي.


التحدي: معالجة بيانات عالية السرعة ضمن استهلاك طاقة منخفض

كان التحدي الأساسي يكمن في تصميم جهاز قابل للارتداء، ليس فقط صغيراً وخفيف الوزن وفعالاً في استهلاك الطاقة للاستخدام الميداني، بل أيضاً سريعاً بشكل لا يصدق. يجب أن تتم الدورة الكاملة للعملية – من التقاط صورة وجه شخص ما إلى تقديم تغذية راجعة صوتية تعريفية للمستخدم – في أقل من 3 ثوانٍ لتكون فعالة في المواقف التكتيكية الحقيقية.

تطلب الحل أن:

  • يتكامل بسلاسة مع خادم التعرف على الوجه (Facial Recognition Server) الحالي للعميل.
  • يعمل بموثوقية في بيئات لا يتوفر فيها الوصول إلى شبكة Wi-Fi التقليدية.
  • يتجاوز القيود المتأصلة في بروتوكولات الاتصال اللاسلكي منخفضة الطاقة (Low-Power Wireless Communication Protocols).

عمليتنا وحلنا: نهج تكراري لتحقيق أعلى مستويات الأداء

كانت عملية التطوير لدينا تكرارية، تتكيف مع متطلبات العميل المتغيرة لبناء الحل الأكثر فعالية الممكن.

النهج الأولي: تحسين البلوتوث والصور

تم بناء النموذج الأولي الأول باستخدام Raspberry Pi Zero وتقنية Bluetooth للتواصل مع تطبيق جوال. كان التحدي الرئيسي هو سرعة دورة نقل البيانات (Round Trip). لحل هذه المشكلة، قمنا بتحسين حزمة البيانات (Data Packet) بدقة، وضغط الصورة لتكون أصغر ما يمكن مع الاحتفاظ بالتفاصيل اللازمة لنجاح خوارزمية التعرف على الوجه. كما قمنا بمعالجة مشكلات نقل البيانات المعقدة، مثل إدارة ترتيب البايت (Byte Order - Big vs. Small Endian)، لضمان سلامة البيانات. حقق هذا النهج الأولي بنجاح زمن استجابة محترماً بلغ ثانيتين لالتقاط صورة واحدة.

التحول الاستراتيجي: Wi-Fi Direct والبث المباشر

مع تطور المشروع، طلب العميل تحسيناً كبيراً: الانتقال من التقاط إطار واحد إلى بث فيديو مباشر ومستمر. أظهر تحليلنا أن معدل نقل بيانات البلوتوث (Bluetooth's Data Throughput) لم يكن كافياً لهذه المهمة المتطلبة.

بالتعاون الوثيق مع العميل، قمنا بتحويل استراتيجيتنا لاستخدام Wi-Fi Direct. قدمت هذه التقنية نطاقاً ترددياً أعلى بكثير، مع السماح للجهاز بالاتصال مباشرة بهاتف محمول دون الحاجة إلى شبكة Wi-Fi تقليدية. ثم قمنا بدمج الكود من جانب العميل (Client-Side Code) مباشرة في تطبيقهم المحمول الحالي، مما أوجد جسراً سلساً تعامل مع الاتصال بين النظارات والخادم الخلفي (Backend Server).


النتيجة والأثر: نظام ذكاء قوي وفوري

نجحنا في تقديم نظام ذكاء عالي الأداء وقابل للارتداء يلبي جميع متطلبات العميل العملياتية الصعبة. يوفر المنتج النهائي، الذي يستفيد من تقنية Wi-Fi Direct، اتصالاً مستقراً وذا إنتاجية عالية لبث الفيديو المباشر.

تعمل دورة الالتقاط والتحليل والتغذية الراجعة بأكملها في أقل من 3 ثوانٍ على شبكة 4G قياسية، مما يوفر للأفراد المعلومات الهامة والفورية التي يحتاجونها لاتخاذ القرارات في الميدان. يبرهن هذا المشروع على قدرتنا على حل تحديات تكامل الأجهزة والبرمجيات المعقدة، والتكيف مع نطاقات المشاريع المتطورة لتقديم منتج نهائي متفوق.

مكدس التكنولوجيا (Technology Stack)

  • اللغة: Python
  • الأجهزة: Raspberry Pi Zero, Camera, Bone Conductor
  • نظام التشغيل: Linux (صورة مدمجة مخصصة)
  • بروتوكول الاتصال: Wi-Fi Direct (سابقاً Bluetooth)
  • التخصصات: الأنظمة المدمجة (Embedded Systems)، بروتوكولات الشبكة، تحسين الأنظمة