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解读VR、机器人、AI,你所不知道的那些关键数据和技术

前不久,在深圳举办的“2016中国智能硬件创新创业互动论坛”上,来自不同行业的大佬对上述问题一一进行了解读…

VR、机器人、AI、无人机等这些当下的热门领域无不时时牵动着业界人士的心。目前,VR内容生态发展状况如何,如何做好交互?服务机器人未来发展前景如何,有哪些关键的技术?AI离我们还有多远,如何与智能家居结合?在前不久于深圳举办的“2016中国智能硬件创新创业互动论坛”,来自不同行业的大佬们对这些问题一一进行了解读。zVIesmc

VR那些你所不知道的数据

根据XIMMERSE掌握的数据,2015年以来,全球范围内专注于VR硬件设备的厂商及公司以及工作室已经达到了156个。从地区来看,由于美国拥有60个VR公司以及加拿大拥有10个主体,北美洲分走了45%的占比,亚洲紧随其后,拥有32%的占有率,其中中国有36个VR公司,欧洲整个板块占了总数的21%,其中英国拥有11个主体,南美洲和大洋洲的VR公司数量则较少,大约只占了总数的1%。zVIesmc

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XIMMERSE是一家专注于视觉计算的科技公司,主要针对VR做输入解决方案,研发移动虚拟现实输入设备。XIMMERSE的技术优势在于其方案是唯一一套能在移动系统上实现低功耗、低成本的VR输入设备。在此次论坛上,XIMMERSE广东虚拟现实科技有限公司市场总监唐师建对VR内容生态发展现状与交互需求进行了详细阐述。zVIesmc

唐师建称,从输入设备来看,目前市场上较多的公司专注在做用于VR视频拍摄的360度Camera,其次是Controller和Mocap Camera。从数据来看,Integrated和Mobile(PC端头显和Mobile头显)的比例相差不大,PC端头显占43%,两者都在针对不同的人群和应用各自积极发展。Integrated HMD更偏向于承载更精致,运算量更大,交互为中度和重度的VR内容和行业解决方案;Mobile HMD更偏向于移动式、便携,交互为轻量的VR体验。zVIesmc

VR内容开发:游戏占比40%

在VR内容开发方面,从XIMMERSE给出的数据看,游戏占40%,其他内容占60%。其中VR游戏中,目前仍以体验类的为多数,射击主题、恐怖主题、解谜主题的游戏也有不少。非游戏的VR内容,15%是保健的内容,另外是现场直播类、音乐可视化、社交类、教育类、运动类、训练类(包括医疗手术训练、军事训练、工厂机械训练等)。zVIesmc

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“根据现有内容VR团队和公司统计,有超过700个VR开发者分布在全球范围内,其中58%分布在美国,中国仅2%,这样算下来,中国大概有十几家公司有成品的内容出来。”唐师建说。
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根据XIMMERSE的数据,在VR投资方面,截止到2016年1月,全球范围内对VR领域的投资总额为38亿美元。其中内容方面的投入资金为8亿美金,占总数的21%,这其中游戏的投资又占内容投资总额的10%,非游戏内容的投资占总额的90%。在硬件方面的投入资金为30亿,占总数的79%,其中全球范围内对VR输入设备的投资额占10%,输出设备则为22%,两者都有的占68%。zVIesmc

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对于XIMMERSE来说,其主要有三个产品,系统核心是双目视觉模块X-Hawk,它放置于头显上,通过X-Hawk可以跟踪外部控制器X-Cobra,也可以跟踪裸手手势,同时它具有VR视频拍摄的功能。X-Swift是一个用于身体其他部位动作捕捉的可选配件。zVIesmc

VR交互的三大板块:环境、界面、互动

在唐师建看来,VR交互包括环境、界面、互动三大块。其中环境又可分为两种,一是获取信任,二是制造惊喜。“要获取信任,就要从背景、规则和细节方面着手,目前很多VR内容没有做到的就是对细节的阐述,不能给用户足够的信任。制造惊喜则要从视觉的震撼、独特的视角和环境跳变等着手。”唐师建如是说。zVIesmc

对于VR的界面设计,唐师建认为要遵循一个基本原则。“做VR,要讲角度,还要讲‘层次’,用尽可能低的成本让用户完成体验。”他表示,人的眼球有舒适区域和非舒适区域,X水平方向,在正77度和负77度,垂直方向,则是往上20度,往下12度。另外,虚拟空间仿真的距离在5-10米。此外,从界面的浏览设计来讲,浏览的动作,左右比上下更舒适,而且界面范围,滚动速度,连贯性都很重要。zVIesmc

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至于VR的交互,唐师建认为主要有三种交互方式:VR中的观察与移动、肢体交互和声音交互。他进一步解释称,VR中的观察与移动包括转椅VR、站姿VR、房间VR(5-10平米)。由于可以移动就涉及到安全问题,因此在内容设计上需要加上辅助,或者在真实生活中加上辅助,如桌子、椅子、给手柄加上手绳等。肢体交互则包括全身动捕交互、裸手交互、控制器交互。声音交互则包括交流,如实时语音、对讲机、语音输入,以及语音识别、语音控制。值得注意的是,在设备的交互设计中,除了要考虑到安全性之外,还要尽可能轻松、自然,尽量使用自然动作,设定保持统一。zVIesmc

服务机器人市场容量大,核心技术有哪些?

“预计到2017年全球服务机器人市场容量接近500亿。” 哈工大机器人集团创新产品中心深圳瓦力机器人总经理林科峰表示,根据IFR数据,2012年全球个人(或家庭)用服务机器人市场容量为73亿元,公共服务机器人市场容量为208亿元。预计2016-2017年个人(或家庭)用服务机器人市场容量增长率为7%,公共服务机器人市场容量年均复合增长率为17%。目前看,公共服务机器人产业化走在前面,市场容量更大。zVIesmc

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哈工大机器人集团创新产品中心深圳瓦力机器人总经理 林科峰zVIesmc

所谓服务机器人,是一种半自主或全自主工作的机器人,它能完成有益于人类健康的服务工作,但不包括从事生产的设备。林科峰称,服务机器人有三个主要特征,即感知、决策和执行。zVIesmc

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据介绍,机器人行业主要有四个发展阶段:技术准备期、产业孕育期、产业形成期、产业发展期和智能化时代。目前美日欧已经发展到第四个阶段。中国还处于技术准备期和产业孕育期。zVIesmc

“服务机器人技术是多种技术的融合与实现。”林科峰表示,其关键技术包括人工智能、语音识别与合成技术、语义解析及交互技术、导航及定位技术、调度管理技术、电机及舵机技术、多传感技术、通信技术,以及运动技术,如轮动、行走及跟随技术,控制技术(平衡技术),包括电控和液压。zVIesmc

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不过,哈工大服务机器人集团最擅长的是机器人本体控制技术。对于行走的服务机器人来说,导航技术是很重要的一个技术。林科峰称,服务机器人主要应用在室内,这种情况下GPS定位行不通,基站定位的精度又很有限,因此需要采用别的导航技术,比如,激光导航技术。这个技术是通过发出一个激光束进行扫描,然后形成地图。这个技术目前已经很成熟,可以快速绘出室内地图,但是其缺点是不能被遮挡。目前这个技术被用得最多的地方是扫地机器人。zVIesmc

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除了激光导航技术,stargazer导航技术也很重要。比如在大型的商场,路况非常复杂,如果用激光扫描的方法,效率非常低。Stargazer导航是通过在天花板上附着红外反射芯片,通过红外反射来获取机器人的位置。但缺点是要提前布置红外激光的反射点。zVIesmc

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再就是视觉SLAM导航,即用视觉摄像头去捕获周围的真实环境,把真实环境的关键点记录下来作为导航依据。但是这个技术最大的问题是视频的处理非常消耗机器的处理能力——对处理器芯片要求很高,对电池的消耗也很大,应用相对较少。zVIesmc

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另外是室外导航技术,即差分GPS/惯性组合导航技术,这种导航技术目前被应用在室外的安保机器人上。zVIesmc

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此外,跟随技术也是一个关键技术。“在服务机器人领域,特别是家庭服务机器人,跟随技术也很重要,是决定这个机器人智能程度的关键技术。”林科峰表示,在今年年初,哈工大已经完成了跟随技术的算法,并开始应用到服务机器人里面。zVIesmc

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对于多个机器人来说,比如餐厅机器人、酒店服务机器人等,多机调度系统也很重要。另外,视觉识别技术、底盘技术,以及机器人如何与智能家居打通等都是哈工大在进行的研发工作。zVIesmc

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截至目前,哈工大已经研发出送餐机器人、咖啡机器人、迎宾和导览机器人、酒店服务机器人。林科峰表示,经过几个月的产品研发已经形成一个完整的送餐机器人体系,2016年餐饮机器人研发工作重点放在餐饮系统的研发。此外,哈工大还计划研发安保机器人和农用机器人。zVIesmc

AI机器人,打开智能家居的最后一把钥匙?

“这个年代是一个把科幻变为科技的年代。曾经只能在科幻电影中看到的产品已经开始通过科技的力量来到我们的现实生活当中了。”在中国智能硬件创新创业互动论坛上,深圳狗尾草智能科技有限公司CEO邱楠如是说。zVIesmc

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深圳狗尾草智能科技有限公司CEO 邱楠zVIesmc

在邱楠看来,虽然大家把2015年称为机器人元年,但真正有价值的不是机器人,而是AI,机器人只是AI的一个载体而已。“我们相信未来会改变这个世界的不是机器人,而是AI。”邱楠说。zVIesmc

邱楠同时也指出,AI虽然有70多年的历史,但真正离科幻电影里面想象中的AI还很遥远,即便是最近AI向人类发起挑战,AlphaGo赢了李世石,这也只是在一个有规则的领域超过了人类。也即便是现在传得神乎其神的深度神经网络DNN或RNN,也只是解决了一部分问题。他称,“我们现在所做的一切并不是让计算机拥有自我意识的强人工智能,仅仅是模拟人类的智能,强人工智能离我们还很远。”zVIesmc

人工智能可以分为三个层次:感知智能、认知智能和行为智能。邱楠解释称,感知智能是指语音识别、人脸识别、手势识别,甚至对红外的感应等一切感知方面的能力。随着深度神经网络在各方面的应用,感知智能最近这些年发展非常快,有了较大突,在一些应用场景中已经超过人类。认知智能,是指除了能进行声音识别、图片识别,还要有一个自我认知的情感系统,具有语义语情和与人交互的能力。目前,认知智能通过NLP自然语言处理的方式进行,不过,还需要利用深度神经网络和知识图谱的交叉结合提高认知智能。在他看来,做好认知智能,最核心的事就是去理解机器人的思维层次,即人类思维的层次。对于行为智能,邱楠举例称,如猴年春晚优必选500个机器人跳舞的壮观景象就是行为智能的一种,再如阿特拉斯机器人表现出来的平衡度、力度、准确度、控制能力等也是行为智能的一种。zVIesmc

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“在人工智能领域,在感知智能和认知智能层面,国内与国外的差距并不是很大,但在行为智能层面,差距还很大。”邱楠表示,目前,通过优秀的感知智能,再加上在特定领域的认知智能,可以做出在某些特定场景下满足我们需求的机器人。zVIesmc

在邱楠看来,在一些传统的应用场景里,也可以应用人工智能去改变传统的应用场景,如智能家居。他指出,人们常说智能家居不智能,这是因为传统的智能家居只是把智能单品连接起来了,但没有提供理想的交互环境。他认为,AI技术很有可能是打开智能家居市场的最后一把钥匙。zVIesmc

他进一步称,最近几年,业界对智能家居的投入非常大,但其一直不温不火。原因有很多种:一是智能家居成本太高;二是消费者对智能家居的认知度还不够;三是它的交互感不好。不过,目前智能家居已经从当时的单品之争还是系统之争转向了单品和系统融合,人们从对智能家居一无所知变成了人人皆知,而且合作范围也从企业间的合作变成了整个行业的合作。最重要的是,可以通过机器人,而不再是手机APP与智能家居交互,有了更好的交互方式,如语音、手势交互。zVIesmc

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“当有AI的技术在今年大量推向市场的时候,智能家居的市场很有可能会在今年被打开。”他说,2013年被称为智能家居元年,到今年是第三年,在今年Q3和Q4智能家居有可能真的会智能起来,火起来,因为有了机器人作为打开智能家居的钥匙。zVIesmc

邱楠认为,随着AI技术的不断发展,在特定领域中,AI技术一定会大放异彩,如在机场安检、电话客服、订票系统、医疗问诊、知识查询等。zVIesmc

“之前,很多人说未来的社会是互联网+,也有很多人说未来的社会是物联网+,其实我们认为未来的社会是AI+,连接一切的不一定是互联网,不一定是物联网,它们只是连接的基础而已,真正连接一切的一定是AI。”邱楠如是说。zVIesmc

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