相對(duì)于工業(yè)機(jī)器人,服務(wù)機(jī)器人更加重視人機(jī)交互體驗(yàn),用戶(hù)和機(jī)器人之間的互動(dòng)頻繁,要求機(jī)器人具備高效的反饋速度,也對(duì)包括深度學(xué)習(xí)、自然語(yǔ)言處理、視覺(jué)感知、云計(jì)算等在內(nèi)的人工智能技術(shù)提出了更高要求。
12月17日,在2021人工智能技術(shù)創(chuàng)新系列高峰論壇上,《機(jī)器人自主定位導(dǎo)航技術(shù)規(guī)范》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了移動(dòng)機(jī)器人的定位、導(dǎo)航、避障、脫困、地圖構(gòu)建、多機(jī)器人協(xié)同避障和協(xié)同交通等項(xiàng)目的性能測(cè)試要求和評(píng)估方法,對(duì)服務(wù)機(jī)器人的技術(shù)規(guī)范提出了更加細(xì)化的技術(shù)要求。
服務(wù)機(jī)器人需要應(yīng)對(duì)動(dòng)態(tài)環(huán)境
目前,業(yè)界普遍將機(jī)器人劃分為工業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人和特種機(jī)器人三大類(lèi)。人工智能技術(shù)的突破、核心零部件成本的下降,加速了服務(wù)機(jī)器人在各領(lǐng)域的滲透。近5年來(lái),中國(guó)服務(wù)機(jī)器人行業(yè)增速高于全球平均增速,市場(chǎng)規(guī)模占全球比例超25%,同時(shí)在產(chǎn)業(yè)鏈、產(chǎn)業(yè)環(huán)境等方面都具備全球競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),未來(lái)有望成為全球服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者。在新冠肺炎疫情的催化之下以及數(shù)年的持續(xù)高速增長(zhǎng)基礎(chǔ)上,中國(guó)服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)未來(lái)仍將迅速擴(kuò)張且潛力巨大。
那么與工業(yè)機(jī)器人相比,服務(wù)機(jī)器人具備哪些特點(diǎn)?
“與工業(yè)機(jī)器人相比,服務(wù)機(jī)器人最大的特點(diǎn)是工作環(huán)境上的差異,工業(yè)機(jī)器人的工作環(huán)境可以認(rèn)為是結(jié)構(gòu)化的,而服務(wù)機(jī)器人是非結(jié)構(gòu)化的環(huán)境?!北本┰欺E科技有限公司創(chuàng)始合伙人兼CPO應(yīng)甫臣在接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)表示,工業(yè)機(jī)器人中,大家最熟悉的工業(yè)機(jī)械臂,它的最主流應(yīng)用場(chǎng)景是固定在一個(gè)地方,機(jī)械臂工作空間的布局,都會(huì)按照最適合機(jī)械臂工作的方式來(lái)布置,這也是為什么我們?cè)谡箷?huì)上看到展示的工業(yè)機(jī)械臂,往往會(huì)圈在一個(gè)區(qū)域內(nèi),甚至用罩子完全罩起來(lái),以免碰傷周?chē)巳骸?/span>
“而服務(wù)機(jī)器人(這里特指可自主移動(dòng)的機(jī)器人),往往是進(jìn)入目前已經(jīng)成型的場(chǎng)所,比如酒店、寫(xiě)字樓、餐廳、醫(yī)院等,無(wú)法要求環(huán)境去適配機(jī)器人,只能是機(jī)器人去適配環(huán)境,而且周?chē)h(huán)境可能隨時(shí)變化,因此服務(wù)機(jī)器人需要應(yīng)對(duì)更多的復(fù)雜且動(dòng)態(tài)的環(huán)境。”應(yīng)甫臣說(shuō)。
“機(jī)器人需要精進(jìn)各種環(huán)境感知的能力、包括和各種智能設(shè)備的交互,比如機(jī)器人需要上下電梯,通知客人(座機(jī)、手機(jī)、智能音箱等),以及室外服務(wù)機(jī)器人還需要判斷路況,這些與環(huán)境交互中的智能系統(tǒng)我們可以統(tǒng)稱(chēng)為環(huán)境智能。機(jī)器人和環(huán)境之間如何通訊,如何更好的理解所處的環(huán)境,需要機(jī)器人廠家和相關(guān)行業(yè)一起努力,從而形成行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),為服務(wù)機(jī)器人修路架橋。”應(yīng)甫臣說(shuō)。
人機(jī)交互要像人際溝通一樣自然
專(zhuān)家認(rèn)為,服務(wù)機(jī)器人應(yīng)以服務(wù)為核心,并具有明確的價(jià)值擴(kuò)展路徑,最終回歸商業(yè)本質(zhì)。那么,服務(wù)機(jī)器人對(duì)機(jī)器人性能提出哪些要求,需要發(fā)展哪些技術(shù)來(lái)作為支撐?
應(yīng)甫臣表示,服務(wù)機(jī)器人的人機(jī)交互體驗(yàn)很關(guān)鍵,因?yàn)樵谒鼫贤ǖ恼麄€(gè)工作環(huán)節(jié)中,會(huì)接觸各種角色的人員,比如作為機(jī)器人同事的工作人員或者接受機(jī)器人服務(wù)的用戶(hù)、工作過(guò)程中接觸到的路人等。因此服務(wù)機(jī)器人對(duì)人體工程學(xué)及人機(jī)交互都有很強(qiáng)的要求,以確保操作的便捷性以及交互的流暢性。在交互上,服務(wù)機(jī)器人需要將UI、語(yǔ)音、視覺(jué)等技術(shù)手段有機(jī)結(jié)合,使得人和機(jī)器人的交互如同和人類(lèi)交互一樣自然。
“還有很重要的一點(diǎn)是,服務(wù)機(jī)器人的工作場(chǎng)景往往是和人的活動(dòng)高度重疊的,有的地方人流量還很密集,如電梯這種狹小的空間?!睉?yīng)甫臣指出,如果再考慮到室外機(jī)器人的話,還需考慮到服務(wù)機(jī)器人和其他交通工具的互動(dòng),因此服務(wù)機(jī)器人在運(yùn)行過(guò)程中的安全性,以及人與機(jī)器人的和諧共處就顯得尤其重要。
機(jī)械臂加持拓展應(yīng)用場(chǎng)景
相比工業(yè)機(jī)器人,服務(wù)機(jī)器人還是一個(gè)比較年輕的行業(yè)。應(yīng)甫臣認(rèn)為,當(dāng)前服務(wù)機(jī)器人,已經(jīng)在某些垂直領(lǐng)域取得規(guī)?;瘧?yīng)用,比如酒店、餐廳清潔、樓宇等,從功能的角度來(lái)說(shuō),在室內(nèi)配送、清潔巡邏、消毒、迎賓導(dǎo)覽等領(lǐng)域也已經(jīng)相對(duì)成熟。對(duì)于室外場(chǎng)景,服務(wù)機(jī)器人還處于探索期,但在不久的將來(lái),封閉園區(qū)內(nèi)的服務(wù)機(jī)器人,應(yīng)該也能得到快速發(fā)展,同時(shí)室外機(jī)器人和室內(nèi)機(jī)器人的協(xié)作,也勢(shì)在必行。
“另外一個(gè)大的發(fā)展方向是移動(dòng)機(jī)器人和機(jī)械臂的結(jié)合,可以極大的擴(kuò)展服務(wù)機(jī)器人的應(yīng)用功能和場(chǎng)景,目前機(jī)械臂的小型化和低成本化的速度也很快,我們所期待的家庭機(jī)器人管家,也不會(huì)太遙遠(yuǎn)了。”應(yīng)甫臣說(shuō)。
哈爾濱工業(yè)大學(xué)(深圳)教授、珠海市嶺南大數(shù)據(jù)研究院院長(zhǎng)朱曉蕊認(rèn)為,移動(dòng)機(jī)器人已經(jīng)具備了以下特點(diǎn),即智能系統(tǒng)感知能力和行動(dòng)能力日益增強(qiáng);人與智能系統(tǒng)日益融合,人機(jī)共融環(huán)境正在形成;新型智能移動(dòng)機(jī)器人在未知社會(huì)環(huán)境中具有學(xué)習(xí)行人行為模式的能力。
自主定位導(dǎo)航技術(shù)是基石
伴隨著人工智能、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、語(yǔ)音識(shí)別、導(dǎo)航、傳感、半導(dǎo)體以及動(dòng)力能源技術(shù)的快速發(fā)展,服務(wù)機(jī)器人在功能、性能、自主性、易用性和成本效益方面的創(chuàng)新也在不斷突破。
“自主定位導(dǎo)航技術(shù)在服務(wù)機(jī)器人中起著基石般的作用?!睉?yīng)甫臣指出,因?yàn)樗鉀Q了3個(gè)核心問(wèn)題:我在哪,要去哪,怎么去;只有解決了這幾個(gè)問(wèn)題,服務(wù)機(jī)器人才能有更大的工作和服務(wù)空間。
“同時(shí),機(jī)器人在移動(dòng)過(guò)程中,需要和環(huán)境、人類(lèi)、其他機(jī)器人都有交互,比如多個(gè)機(jī)器人同時(shí)進(jìn)出電梯,如何確保先出后進(jìn),以及機(jī)器人如何排隊(duì)等;再比如機(jī)器人在狹窄通道相互,如何相互避讓?zhuān)欠穸甲裱倚幸?guī)則,在路口相遇的時(shí)候,是否需要有虛擬的紅綠燈來(lái)保障交通效率和安全?”應(yīng)甫臣說(shuō),所有這些問(wèn)題,不是一家公司能確定和解決的,整體機(jī)器人群組的效率需要有行業(yè)的技術(shù)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、認(rèn)證,來(lái)確保各廠家的機(jī)器人,都遵循一套規(guī)則(比如交通規(guī)則、通訊協(xié)議等)、保障同場(chǎng)景內(nèi)機(jī)器人都能高效有秩序的提供各自的服務(wù),如此才能使得這個(gè)行業(yè)真正發(fā)展起來(lái)。
應(yīng)甫臣預(yù)測(cè),未來(lái)我們身邊的機(jī)器人數(shù)量,或許將超過(guò)人類(lèi)的數(shù)量,而且功能和形態(tài)也各異,如果沒(méi)有配套的技術(shù)規(guī)范來(lái)約束機(jī)器人,其行業(yè)發(fā)展也會(huì)陷入混亂。
“機(jī)器人滿足了哪些技術(shù)規(guī)范的信息標(biāo)簽也是人類(lèi)伙伴甄別此機(jī)器人是否適用指定場(chǎng)景的重要判斷依據(jù)?!睉?yīng)甫臣說(shuō)。
應(yīng)甫臣同時(shí)強(qiáng)調(diào)了服務(wù)機(jī)器人的安全性。“帶機(jī)械臂的服務(wù)機(jī)器人可以等同為有手有腳的人,如果它不遵守規(guī)范,帶來(lái)的危害性可以很大,因此我們亟須行業(yè)技術(shù)規(guī)范?!?/span>
2021年5G發(fā)展將迎來(lái)六大趨勢(shì)
2020年是5G網(wǎng)絡(luò)大力建設(shè)與加速發(fā)展的一年,GSA統(tǒng)計(jì)顯示,截至2020年12月中旬,全球已有58個(gè)國(guó)家的135家運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)建成5G商用網(wǎng)絡(luò),相比于2020年2月,78家運(yùn)營(yíng)商開(kāi)通5G商用網(wǎng)絡(luò),增長(zhǎng)了近1倍。而在“新基建”浪潮的助推下,我國(guó)5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)更是超預(yù)期完成,截至目前,我國(guó)已建設(shè)超70萬(wàn)個(gè)5G基站,覆蓋全國(guó)所有地級(jí)以上城市。
5G網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展帶動(dòng)了5G終端的完善,以及產(chǎn)業(yè)融合應(yīng)用生態(tài)的完善,而隨著5G賦能垂直行業(yè)領(lǐng)域的增多,多樣化、差異化的垂直行業(yè)融合應(yīng)用需求又反過(guò)來(lái)推動(dòng)5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的演進(jìn)和發(fā)展??v觀5G網(wǎng)絡(luò)、終端、業(yè)務(wù)等各個(gè)層面,2021年的5G發(fā)展將呈現(xiàn)以下趨勢(shì)。
01、5G網(wǎng)絡(luò)持續(xù)穩(wěn)步、快速發(fā)展
2020年,5G成為我國(guó)“新基建”戰(zhàn)略的重要內(nèi)容,5G網(wǎng)絡(luò)作為“新基建”的關(guān)鍵,加快推進(jìn)5G發(fā)展屢屢被提及。在“新基建”的帶動(dòng)下,我國(guó)5G網(wǎng)絡(luò)飛速發(fā)展,并帶動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大,我國(guó)適度超前的5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)策略效果已初步顯現(xiàn)。工信部公開(kāi)數(shù)據(jù)顯示,截至2020年底,我國(guó)已建設(shè)超70萬(wàn)個(gè)5G基站,我國(guó)5G終端連接數(shù)已超1.8億,同時(shí),5G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)也為垂直行業(yè)融合應(yīng)用的發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),5G+智慧工廠、5G+智慧醫(yī)療、5G+智慧教育等融合應(yīng)用層出不窮??梢灶A(yù)見(jiàn),未來(lái)幾年具有5G特性的toC應(yīng)用將呈現(xiàn)規(guī)模增長(zhǎng),toB應(yīng)用也將陸續(xù)成熟,并逐步落地商用,這都將對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)的覆蓋以及性能提出更高的要求,本著公共基礎(chǔ)設(shè)施適度超前的特點(diǎn),5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)在未來(lái)三年仍將持續(xù)穩(wěn)步、快速發(fā)展,且發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁。
02、5G垂直行業(yè)融合應(yīng)用生態(tài)加速構(gòu)建并逐步落地商用
5G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)“人與人”“人與物”“物與物”之間的信息智聯(lián)。隨著2020年5G網(wǎng)絡(luò)的大力建設(shè)與發(fā)展,行業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新不斷,5G已開(kāi)始賦能工業(yè)、交通、能源、醫(yī)療及經(jīng)濟(jì)社會(huì)等千行百業(yè),從而推動(dòng)生產(chǎn)生活方式的新一輪變革。2020年,雖然5G信號(hào)覆蓋了珠穆朗瑪峰,實(shí)現(xiàn)了5G登上世界最高峰,5G垂直行業(yè)融合應(yīng)用也層出不窮,但不得不說(shuō),當(dāng)前面向公眾類(lèi)客戶(hù)的應(yīng)用更多還集中在超高清視頻傳輸、AR/VR等方面,殺手級(jí)應(yīng)用仍有待進(jìn)一步探索,此外,面向行業(yè)的5G融合應(yīng)用的商業(yè)模式也仍需進(jìn)一步研究。因此,未來(lái)幾年,為了更為充分地發(fā)揮5G的價(jià)值,產(chǎn)業(yè)界必將加速構(gòu)建5G行業(yè)生態(tài),豐富并深化5G與垂直行業(yè)的融合應(yīng)用,逐步推動(dòng)5G在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、教育、醫(yī)療、智慧城市等規(guī)模落地商用。
03、5G技術(shù)持續(xù)演進(jìn)
滿足垂直行業(yè)多樣化的應(yīng)用需求
隨著5G“新基建”的不斷完善,5G網(wǎng)絡(luò)為各個(gè)領(lǐng)域提供了網(wǎng)絡(luò)支持,垂直行業(yè)應(yīng)用也對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)提出了更高的網(wǎng)絡(luò)能力要求,需要5G技術(shù)持續(xù)演進(jìn),以保持技術(shù)產(chǎn)業(yè)支撐優(yōu)勢(shì)。
滿足大上行需求——隨著5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的不斷完善,5G應(yīng)用不斷增多,高清監(jiān)控等toB業(yè)務(wù)對(duì)上行速率需求更為強(qiáng)烈,但以當(dāng)前3.5GHz頻段、100MHz帶寬為例,5G上行峰值速率僅為380Mbit/s,上行速率嚴(yán)重受限,亟需通過(guò)上行載波聚合、靈活幀結(jié)構(gòu)配置、毫米波大帶寬等5G增強(qiáng)技術(shù)提升上行業(yè)務(wù)速率,從而實(shí)現(xiàn)上行千兆網(wǎng)絡(luò)能力,滿足垂直行業(yè)大上行需求。
滿足低時(shí)延需求——隨著5G與垂直行業(yè)應(yīng)用融合的開(kāi)展,5G垂直業(yè)務(wù)應(yīng)用特征,尤其是網(wǎng)絡(luò)時(shí)延需求與網(wǎng)絡(luò)能力要求差異化明顯,因此網(wǎng)絡(luò)時(shí)延的體驗(yàn)將成為影響運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)盈利能力的重要方面,需要通過(guò)引入uRLLC等技術(shù)為公眾用戶(hù)和行業(yè)用戶(hù)的多樣業(yè)務(wù)賦能,在滿足低時(shí)延的同時(shí),打造可分級(jí)、可管可控的極致網(wǎng)絡(luò)能力。
滿足室內(nèi)大容量需求——隨著5G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,室內(nèi)業(yè)務(wù)將會(huì)呈現(xiàn)爆發(fā)式的增強(qiáng),據(jù)預(yù)測(cè),未來(lái)將有80%以上的業(yè)務(wù)發(fā)生在室內(nèi),室內(nèi)容量需求也將進(jìn)一步增加,而傳統(tǒng)的擴(kuò)容方式通過(guò)室內(nèi)不同微站之間的小區(qū)分裂實(shí)現(xiàn),在室內(nèi)密集組網(wǎng)下會(huì)產(chǎn)生小區(qū)間的嚴(yán)重干擾,使得擴(kuò)容效果大打折扣,影響室內(nèi)容量演進(jìn),需要考慮分布式Massive MIMO或毫米波等5G增強(qiáng)技術(shù),實(shí)現(xiàn)室內(nèi)容量的彈性躍升,從而為toC用戶(hù)帶來(lái)更佳的業(yè)務(wù)體驗(yàn),為toB行業(yè)提供更優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)。
04、5G泛終端全面發(fā)展,成本更低
伴隨著5G如火如荼的建設(shè),5G終端的品類(lèi)及形態(tài)也在逐漸豐富,GSA統(tǒng)計(jì)顯示,截至2020年11月底,全球5G商用終端已達(dá)303款,其中包括205款智能手機(jī),34款5G CPE,23款5G模組,16款5G移動(dòng)熱點(diǎn),以及6款5G平板電腦。此外,無(wú)人機(jī)、頭戴式顯示器、機(jī)器人、電視、USB上網(wǎng)卡/調(diào)制解調(diào)器/適配器和自動(dòng)售貨機(jī)等更多5G終端類(lèi)型也在陸續(xù)出現(xiàn)。隨著5G模組向通用化、模塊化發(fā)展,5G泛終端必將全面提速與發(fā)展。此外,信通院統(tǒng)計(jì)顯示,2020年11月國(guó)內(nèi)市場(chǎng)5G手機(jī)出貨量已達(dá)2013.6萬(wàn)部,較年初增長(zhǎng)了近3倍,5G終端的價(jià)格較年初也有了較大下降,未來(lái)幾年,隨著5G泛終端的全面發(fā)展與規(guī)模放量,必然帶動(dòng)5G終端的價(jià)格進(jìn)一步下探。
05、5G云網(wǎng)邊端業(yè)融合深化
隨著5G網(wǎng)絡(luò)的不斷完善,5G由面向公眾個(gè)人用戶(hù),拓展到面向千行百業(yè),5G賦能垂直行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的不斷深入,必然要求5G網(wǎng)絡(luò)承載更多的垂直行業(yè)需求,云網(wǎng)融合將5G網(wǎng)絡(luò)與云服務(wù)能力相結(jié)合,可以依托5G大寬帶、低時(shí)延、廣連接的接入能力,滿足各個(gè)領(lǐng)域行業(yè)客戶(hù)不同應(yīng)用之間的靈活配置。云網(wǎng)融合是電信行業(yè)深度轉(zhuǎn)型的大方向,與此同時(shí),為滿足垂直行業(yè)更加個(gè)性化、碎片化的需求,以及更高實(shí)時(shí)性的要求,邊緣計(jì)算技術(shù)也不可或缺。因此,未來(lái)的5G網(wǎng)絡(luò)必將深化云—網(wǎng)—邊—端—業(yè)五位一體化融合,從而更好地兼顧toC和toB用戶(hù)需求,實(shí)現(xiàn)從滿足公眾類(lèi)消費(fèi)服務(wù)到產(chǎn)業(yè)化賦能的提升,助力行業(yè)應(yīng)用轉(zhuǎn)型升級(jí),加速傳統(tǒng)行業(yè)數(shù)字化進(jìn)程。
06、5G共建共享將逐步形成示范
在“新基建”的助推下,5G網(wǎng)絡(luò)作為網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)、數(shù)字中國(guó)的重要組成部分,5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)必將進(jìn)一步加強(qiáng)和提速,再加上“提速降費(fèi)”工作的持續(xù)深入,5G共建共享已成為提升運(yùn)營(yíng)商資產(chǎn)運(yùn)營(yíng)效率,更加集約高效地實(shí)現(xiàn)互利共贏的重要手段。目前,我國(guó)已共建共享30余萬(wàn)個(gè)5G基站,后續(xù)5G網(wǎng)絡(luò)共建共享也必將進(jìn)一步走向深入,甚至可能向更多的資源要素(如云資源)拓展,5G共建共享也必將形成示范及標(biāo)桿,從而向產(chǎn)業(yè)釋放更多的紅利,為數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展貢獻(xiàn)寶貴的方案,并向全球提供5G建設(shè)的“中國(guó)經(jīng)驗(yàn)”和“中國(guó)方案”。當(dāng)然隨著共建共享的發(fā)展,精細(xì)化運(yùn)營(yíng)成為關(guān)鍵,這樣就需要引入?yún)^(qū)塊鏈等可信技術(shù),保障良性可持續(xù)發(fā)展。