VR、機器人、AI、無人機等這些當下的熱門領域無不時時牽動著業界人士的心。目前,VR內容生態發展狀況如何,如何做好交互?服務機器人未來發展前景如何,有哪些關鍵的技術?AI離我們還有多遠,如何與智能家居結合?在前不久于深圳舉辦的“2016中國智能硬件創新創業互動論壇”,來自不同行業的大佬們對這些問題一一進行了解讀。
VR那些你所不知道的數據 電子設計模塊
根據XIMMERSE掌握的數據,2015年以來,全球范圍內專注于VR硬件設備的廠商及公司以及工作室已經達到了156個。從地區來看,由于美國擁有60個VR公司以及加拿大擁有10個主體,北美洲分走了45%的占比,亞洲緊隨其后,擁有32%的占有率,其中中國有36個VR公司,歐洲整個板塊占了總數的21%,其中英國擁有11個主體,南美洲和大洋洲的VR公司數量則較少,大約只占了總數的1%。
XIMMERSE是一家專注于視覺計算的科技公司,主要針對VR做輸入解決方案,研發移動虛擬現實輸入設備。XIMMERSE的技術優勢在于其方案是唯一一套能在移動系統上實現低功耗、低成本的VR輸入設備。在此次論壇上,XIMMERSE廣東虛擬現實科技有限公司市場總監唐師建對VR內容生態發展現狀與交互需求進行了詳細闡述。
VR內容開發:游戲占比40%
在VR內容開發方面,從XIMMERSE給出的數據看,游戲占40%,其他內容占60%。其中VR游戲中,目前仍以體驗類的為多數,射擊主題、恐怖主題、解謎主題的游戲也有不少。非游戲的VR內容,15%是保健的內容,另外是現場直播類、音樂可視化、社交類、教育類、運動類、訓練類(包括醫療手術訓練、軍事訓練、工廠機械訓練等)。
“根據現有內容VR團隊和公司統計,有超過700個VR開發者分布在全球范圍內,其中58%分布在美國,中國僅2%,這樣算下來,中國大概有十幾家公司有成品的內容出來。”唐師建說。
根據XIMMERSE的數據,在VR投資方面,截止到2016年1月,全球范圍內對VR領域的投資總額為38億美元。其中內容方面的投入資金為8億美金,占總數的21%,這其中游戲的投資又占內容投資總額的10%,非游戲內容的投資占總額的90%。在硬件方面的投入資金為30億,占總數的79%,其中全球范圍內對VR輸入設備的投資額占10%,輸出設備則為22%,兩者都有的占68%。
對于XIMMERSE來說,其主要有三個產品,系統核心是雙目視覺模塊X-Hawk,它放置于頭顯上,通過X-Hawk可以跟蹤外部控制器X-Cobra,也可以跟蹤裸手手勢,同時它具有VR視頻拍攝的功能。X-Swift是一個用于身體其他部位動作捕捉的可選配件。
VR交互的三大板塊:環境、界面、互動
在唐師建看來,VR交互包括環境、界面、互動三大塊。其中環境又可分為兩種,一是獲取信任,二是制造驚喜。“要獲取信任,就要從背景、規則和細節方面著手,目前很多VR內容沒有做到的就是對細節的闡述,不能給用戶足夠的信任。制造驚喜則要從視覺的震撼、獨特的視角和環境跳變等著手。”唐師建如是說。
對于VR的界面設計,唐師建認為要遵循一個基本原則。“做VR,要講角度,還要講‘層次’,用盡可能低的成本讓用戶完成體驗。”他表示,人的眼球有舒適區域和非舒適區域,X水平方向,在正77度和負77度,垂直方向,則是往上20度,往下12度。另外,虛擬空間仿真的距離在5-10米。此外,從界面的瀏覽設計來講,瀏覽的動作,左右比上下更舒適,而且界面范圍,滾動速度,連貫性都很重要。
至于VR的交互,唐師建認為主要有三種交互方式:VR中的觀察與移動、肢體交互和聲音交互。他進一步解釋稱,VR中的觀察與移動包括轉椅VR、站姿VR、房間VR(5-10平米)。由于可以移動就涉及到安全問題,因此在內容設計上需要加上輔助,或者在真實生活中加上輔助,如桌子、椅子、給手柄加上手繩等。肢體交互則包括全身動捕交互、裸手交互、控制器交互。聲音交互則包括交流,如實時語音、對講機、語音輸入,以及語音識別、語音控制。值得注意的是,在設備的交互設計中,除了要考慮到安全性之外,還要盡可能輕松、自然,盡量使用自然動作,設定保持統一。
服務機器人市場容量大,核心技術有哪些?
“預計到2017年全球服務機器人市場容量接近500億。” 哈工大機器人集團創新產品中心深圳瓦力機器人總經理林科峰表示,根據IFR數據,2012年全球個人(或家庭)用服務機器人市場容量為73億元,公共服務機器人市場容量為208億元。預計2016-2017年個人(或家庭)用服務機器人市場容量增長率為7%,公共服務機器人市場容量年均復合增長率為17%。目前看,公共服務機器人產業化走在前面,市場容量更大。
哈工大機器人集團創新產品中心深圳瓦力機器人總經理 林科峰
所謂服務機器人,是一種半自主或全自主工作的機器人,它能完成有益于人類健康的服務工作,但不包括從事生產的設備。林科峰稱,服務機器人有三個主要特征,即感知、決策和執行。
據介紹,機器人行業主要有四個發展階段:技術準備期、產業孕育期、產業形成期、產業發展期和智能化時代。目前美日歐已經發展到第四個階段。中國還處于技術準備期和產業孕育期。
“服務機器人技術是多種技術的融合與實現。”林科峰表示,其關鍵技術包括人工智能、語音識別與合成技術、語義解析及交互技術、導航及定位技術、調度管理技術、電機及舵機技術、多傳感技術、通信技術,以及運動技術,如輪動、行走及跟隨技術,控制技術(平衡技術),包括電控和液壓。
不過,哈工大服務機器人集團最擅長的是機器人本體控制技術。對于行走的服務機器人來說,導航技術是很重要的一個技術。林科峰稱,服務機器人主要應用在室內,這種情況下GPS定位行不通,基站定位的精度又很有限,因此需要采用別的導航技術,比如,激光導航技術。這個技術是通過發出一個激光束進行掃描,然后形成地圖。這個技術目前已經很成熟,可以快速繪出室內地圖,但是其缺點是不能被遮擋。目前這個技術被用得最多的地方是掃地機器人。
除了激光導航技術,stargazer導航技術也很重要。比如在大型的商場,路況非常復雜,如果用激光掃描的方法,效率非常低。Stargazer導航是通過在天花板上附著紅外反射芯片,通過紅外反射來獲取機器人的位置。但缺點是要提前布置紅外激光的反射點。
再就是視覺SLAM導航,即用視覺攝像頭去捕獲周圍的真實環境,把真實環境的關鍵點記錄下來作為導航依據。但是這個技術最大的問題是視頻的處理非常消耗機器的處理能力——對處理器芯片要求很高,對電池的消耗也很大,應用相對較少。
另外是室外導航技術,即差分GPS/慣性組合導航技術,這種導航技術目前被應用在室外的安保機器人上。
此外,跟隨技術也是一個關鍵技術。“在服務機器人領域,特別是家庭服務機器人,跟隨技術也很重要,是決定這個機器人智能程度的關鍵技術。”林科峰表示,在今年年初,哈工大已經完成了跟隨技術的算法,并開始應用到服務機器人里面。
對于多個機器人來說,比如餐廳機器人、酒店服務機器人等,多機調度系統也很重要。另外,視覺識別技術、底盤技術,以及機器人如何與智能家居打通等都是哈工大在進行的研發工作。
截至目前,哈工大已經研發出送餐機器人、咖啡機器人、迎賓和導覽機器人、酒店服務機器人。林科峰表示,經過幾個月的產品研發已經形成一個完整的送餐機器人體系,2016年餐飲機器人研發工作重點放在餐飲系統的研發。此外,哈工大還計劃研發安保機器人和農用機器人。
AI機器人,打開智能家居的最后一把鑰匙?
“這個年代是一個把科幻變為科技的年代。曾經只能在科幻電影中看到的產品已經開始通過科技的力量來到我們的現實生活當中了。”在中國智能硬件創新創業互動論壇上,深圳狗尾草智能科技有限公司CEO邱楠如是說。
深圳狗尾草智能科技有限公司CEO 邱楠
在邱楠看來,雖然大家把2015年稱為機器人元年,但真正有價值的不是機器人,而是AI,機器人只是AI的一個載體而已。“我們相信未來會改變這個世界的不是機器人,而是AI。”邱楠說。
邱楠同時也指出,AI雖然有70多年的歷史,但真正離科幻電影里面想象中的AI還很遙遠,即便是最近AI向人類發起挑戰,AlphaGo贏了李世石,這也只是在一個有規則的領域超過了人類。也即便是現在傳得神乎其神的深度神經網絡DNN或RNN,也只是解決了一部分問題。他稱,“我們現在所做的一切并不是讓計算機擁有自我意識的強人工智能,僅僅是模擬人類的智能,強人工智能離我們還很遠。”
人工智能可以分為三個層次:感知智能、認知智能和行為智能。邱楠解釋稱,感知智能是指語音識別、人臉識別、手勢識別,甚至對紅外的感應等一切感知方面的能力。隨著深度神經網絡在各方面的應用,感知智能最近這些年發展非常快,有了較大突,在一些應用場景中已經超過人類。認知智能,是指除了能進行聲音識別、圖片識別,還要有一個自我認知的情感系統,具有語義語情和與人交互的能力。目前,認知智能通過NLP自然語言處理的方式進行,不過,還需要利用深度神經網絡和知識圖譜的交叉結合提高認知智能。在他看來,做好認知智能,最核心的事就是去理解機器人的思維層次,即人類思維的層次。對于行為智能,邱楠舉例稱,如猴年春晚優必選500個機器人跳舞的壯觀景象就是行為智能的一種,再如阿特拉斯機器人表現出來的平衡度、力度、準確度、控制能力等也是行為智能的一種。
“在人工智能領域,在感知智能和認知智能層面,國內與國外的差距并不是很大,但在行為智能層面,差距還很大。”邱楠表示,目前,通過優秀的感知智能,再加上在特定領域的認知智能,可以做出在某些特定場景下滿足我們需求的機器人。
在邱楠看來,在一些傳統的應用場景里,也可以應用人工智能去改變傳統的應用場景,如智能家居。他指出,人們常說智能家居不智能,這是因為傳統的智能家居只是把智能單品連接起來了,但沒有提供理想的交互環境。他認為,AI技術很有可能是打開智能家居市場的最后一把鑰匙。
他進一步稱,最近幾年,業界對智能家居的投入非常大,但其一直不溫不火。原因有很多種:一是智能家居成本太高;二是消費者對智能家居的認知度還不夠;三是它的交互感不好。不過,目前智能家居已經從當時的單品之爭還是系統之爭轉向了單品和系統融合,人們從對智能家居一無所知變成了人人皆知,而且合作范圍也從企業間的合作變成了整個行業的合作。最重要的是,可以通過機器人,而不再是手機APP與智能家居交互,有了更好的交互方式,如語音、手勢交互。
“當有AI的技術在今年大量推向市場的時候,智能家居的市場很有可能會在今年被打開。”他說,2013年被稱為智能家居元年,到今年是第三年,在今年Q3和Q4智能家居有可能真的會智能起來,火起來,因為有了機器人作為打開智能家居的鑰匙。
邱楠認為,隨著AI技術的不斷發展,在特定領域中,AI技術一定會大放異彩,如在機場安檢、電話客服、訂票系統、醫療問診、知識查詢等。
“之前,很多人說未來的社會是互聯網+,也有很多人說未來的社會是物聯網+,其實我們認為未來的社會是AI+,連接一切的不一定是互聯網,不一定是物聯網,它們只是連接的基礎而已,真正連接一切的一定是AI。”邱楠如是說。