工業(yè)4.0

Gartner：2018年人機交互技術(shù)成熟度曲線

2018-07-26 來源：三思派評論：0

摘要：Gartner人機交互技術(shù)成熟度曲線顯示，多模態(tài)接口以及機器學(xué)習(xí)和其他形式的人工智能技術(shù)的進步正在深刻地影響著人機交互。

　　Gartner人機交互技術(shù)成熟度曲線顯示，多模態(tài)接口以及機器學(xué)習(xí)和其他形式的人工智能技術(shù)的進步正在深刻地影響著人機交互。市場和商業(yè)模式創(chuàng)新同樣影響著人機交互，新的、規(guī)模巨大且有利可圖的相鄰市場正在開放，特別是在汽車和醫(yī)療領(lǐng)域，有了新的增長和擴展機會。

　　多模態(tài)接口以及機器學(xué)習(xí)和其他形式的人工智能技術(shù)的進步正在深刻地影響著人機交互。市場和商業(yè)模式創(chuàng)新同樣影響著人機交互，新的、規(guī)模巨大且有利可圖的相鄰市場正在開放，特別是在汽車和醫(yī)療領(lǐng)域，有了新的增長和擴展機會。

　　一、從曲線上消失的技術(shù)

　　2018年，三個技術(shù)已經(jīng)從曲線上消失，因為它們已經(jīng)被主流采納。

　　? 1、人體增強技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)橥夤趋缿?yīng)用，這項技術(shù)的大部分已經(jīng)被市場采納。

　　? 2、隨著傳統(tǒng)設(shè)備開始創(chuàng)建環(huán)境氛圍，環(huán)境體驗已經(jīng)被拋棄。

　　? 3、環(huán)境顯示出于同樣的原因而被刪除。

　　二、2018曲線三個階段的關(guān)鍵技術(shù)

　　（一）上升階段

　　1 嵌入式眼跟蹤平臺

　　嵌入式眼跟蹤平臺子系統(tǒng)是支持前端應(yīng)用程序的“后端”平臺，凝視控制就是其中之一。這些平臺使應(yīng)用程序開發(fā)人員和設(shè)備供應(yīng)商能夠縮短開發(fā)時間，降低未來汽車、AR/VR、消費者行為分析和醫(yī)療解決方案的成本。

　　嵌入式眼跟蹤子系統(tǒng)的出現(xiàn)導(dǎo)致了潛在的商業(yè)化?，F(xiàn)在，在較小的市場范圍，TDPS開發(fā)了基于硬件參考設(shè)計的軟件解決方案，開辟了一套新的、新興的市場鄰接，以前昂貴的研究和開發(fā)成本已經(jīng)在這些設(shè)計中被攤銷。雖然跟蹤技術(shù)的基本原理到目前為止已經(jīng)相對成熟，但作為一個平臺的眼睛跟蹤的應(yīng)用仍然是新興的。它的好處不像大眾產(chǎn)品那樣具有破壞性，但是在像病人輔助設(shè)備這樣的垂直設(shè)備上，它的影響可能是巨大的。

　　業(yè)界要警惕新的競爭，因為進入壁壘較低。英特爾上下文感知工具包是開源平臺的一個主要例子，它將吸引新的應(yīng)用程序。Tobii為各種應(yīng)用程序提供了四套開發(fā)人員工具包：UWP、CORE、Stream和Unityity。據(jù)報道，谷歌正在更新其下一個操作系統(tǒng)，包括對虹膜掃描儀的支持，這可能會迅速啟動新的生物識別認證解決方案。巧合的是，今年早些時候，谷歌公布了一項發(fā)育性血壓測試的結(jié)果，使用的是他們的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)測量的視網(wǎng)膜掃描。類似的系統(tǒng)自2016年以來一直在試驗中，比如診斷糖尿病視網(wǎng)膜病變。汽車領(lǐng)域已經(jīng)在使用自定義的系統(tǒng)(例如查看機器的眼睛跟蹤器)，現(xiàn)在可以在安全和信息娛樂應(yīng)用中使用眼跟蹤平臺技術(shù)。身臨其境的VR頭盔（HMD）制造商已經(jīng)實現(xiàn)眼睛跟蹤，讓用戶(例如，游戲玩家)獲得更好的娛樂體驗。消費者行為分析當(dāng)前正在融合人工智能和機器學(xué)習(xí)算法，采用眼跟蹤作為輸入技術(shù)。價格將是醫(yī)療方面應(yīng)用的主要因素，未來先進的眼睛跟蹤解決方案普通人也能負擔(dān)起。

　　2 外骨骼

　　外骨骼是一種可穿戴的設(shè)備，由執(zhí)行器驅(qū)動，可穿戴在全身，或上端或下端。它使用傳感器和機械或液壓系統(tǒng)來輔助、啟用或增強人體的運動，如行走、舉重和可重復(fù)的工作任務(wù)。外骨骼產(chǎn)品是高度定制的特定產(chǎn)品，與操作環(huán)境密切相關(guān)，大規(guī)模商業(yè)市場或軍事市場采用還需要10年的時間。

　　由于外骨骼是會磨損的，設(shè)備的尺寸和佩戴者的尺寸要相匹配，保持可調(diào)整或基于織物的系統(tǒng)，提供一種適合大多數(shù)大眾市場的外骨骼，還需要數(shù)年的時間。機器人技術(shù)和電池技術(shù)的快速發(fā)展將推動外骨骼技術(shù)的普及，特別是對制造業(yè)、軍事、建筑業(yè)、醫(yī)療保健和倉儲行業(yè)。當(dāng)前，成本和電池壽命是更廣泛采用的兩個限制因素。3D打印的進展有望降低作為人體修復(fù)體的設(shè)備的單位成本。

　　物流和倉庫管理人員應(yīng)該更加關(guān)心外骨骼技術(shù)的使用情況，以提高工人的安全性或工作效能，包括極端重復(fù)的運動、可能產(chǎn)生健康問題的崗位等。用于提供工業(yè)解決方案的外骨骼將增強工人的力量和耐力。航空臂、背心或全套式外骨骼可用于重型或架空載荷或高頻和長時間抬升等任務(wù)，讓艱巨的任務(wù)變得容易，節(jié)省時間，提高成果質(zhì)量，提高經(jīng)濟效益。

　　軍事設(shè)備的采用估計很難證實，但外骨骼的使用很可能會跟隨機器人和無人機的使用而興起，因為這三者都與高科技戰(zhàn)場、醫(yī)療后援和軍事后勤作業(yè)環(huán)境的趨勢密切相關(guān)。外骨骼在醫(yī)療應(yīng)用中的應(yīng)用范圍很廣，從減少永久移動能力喪失的假肢到用于臨時損傷康復(fù)的可穿戴訓(xùn)練設(shè)備，使用肌電圖(EMG)控制機制并建立在3D打印機上的現(xiàn)代假肢可能是近期最大的商業(yè)影響領(lǐng)域。這種類型的假肢可以將成本從20000美元降低到200美元。

　　3 步態(tài)識別

　　步態(tài)識別利用攝像機、地板傳感器或腳踏傳感器來識別和評估運動。作為一種分析工具，步態(tài)識別因其在健身、醫(yī)療、安全和生物鑒別等領(lǐng)域的非侵入性而受到重視。智能手機和可穿戴電子產(chǎn)品上使用傳感器提供數(shù)據(jù)，使步態(tài)分析能夠超越實驗室設(shè)置在正常的生活環(huán)境。那些尋求推廣“高科技”品牌形象的服裝和運動服供應(yīng)商將炒作步態(tài)分析的有效性。但是最近，阿迪達斯退出了可穿戴設(shè)備市場。

　　在可穿戴設(shè)備或智能手機上使用加速度計進行步態(tài)分析，有可能通過一個人走路的特有方式來幫助驗證用戶的身份。當(dāng)然還有多種其他認證技術(shù)，如指紋匹配、人臉識別和聲紋匹配，這些技術(shù)已經(jīng)具有市場影響力。教練、運動教練、理療師和個人訓(xùn)練師可以使用步態(tài)分析來優(yōu)化運動員的步幅，并修改腳撞擊地面的方式以減少傷害。零售商店內(nèi)步態(tài)分析設(shè)備，通常使用相機，可以吸引顧客重復(fù)購買運動鞋和特種鞋。

　　安全專業(yè)人員應(yīng)考慮步態(tài)識別如何改進監(jiān)視系統(tǒng)，作為對面部識別的補充，以便更準確地識別可疑人員。在這些領(lǐng)域的研究將加速開發(fā)用于安全應(yīng)用的更有用的系統(tǒng)。醫(yī)療機構(gòu)的領(lǐng)導(dǎo)者應(yīng)與醫(yī)務(wù)人員合作，評估正在開發(fā)中的步態(tài)分析技術(shù)。系統(tǒng)已經(jīng)過測試，以檢測帕金森氏癥和中風(fēng)的早期階段。與視覺相機系統(tǒng)相比，可穿戴傳感器將降低步態(tài)分析的成本，并促進在健身和醫(yī)療保健方面的應(yīng)用。注意下一代智能服裝和智能鞋類，以進一步降低成本。

　　步態(tài)識別可以通過將其檢測到的模式與被認為可疑或可能表明某人生病或受傷的運動輪廓庫相匹配來改進監(jiān)視系統(tǒng)，從而發(fā)出求助信號。步態(tài)分析在與其他識別技術(shù)一起使用時，可以幫助用戶進行身份驗證，并且可能成為一種準確的技術(shù)，能夠識別一個人進行訪問或付費。根據(jù)目前的市場情況，基于視覺的系統(tǒng)有一個比使用時間更早的時間框架。在家中使用攝像機的基于視覺的系統(tǒng)使用步態(tài)分析可以幫助識別家庭成員，這對于家庭安全監(jiān)控或其他連接的家庭服務(wù)，可能是有用的。

　　4 體三維顯示

　　體顯示器以360度的球形視角創(chuàng)造物體的三維視覺表現(xiàn)，圖像隨觀看者的運動而變化。與大多數(shù)通過立體或自動立體技術(shù)產(chǎn)生深度錯覺的三維平面顯示器不同，體顯示器在三維空間中產(chǎn)生逼真的圖像。

　　體顯示標志性圖像通常被認為是第一部星球大戰(zhàn)電影中R2-D2創(chuàng)造的萊婭公主。當(dāng)今體顯示仍然是一個難以捉摸的，但卻是令人向往的目標。

　　體顯示分為兩類：掃描體和靜態(tài)體。掃描體利用人類視覺的持久性來重建快速投影的2d“切片”的體積圖像。在預(yù)算不是很大的專業(yè)領(lǐng)域之外，除了少數(shù)例外，這項技術(shù)仍然在實驗室而不是商業(yè)應(yīng)用中。目前的技術(shù)限制了可以顯示的體積空間的大小，而機械解決方案產(chǎn)生了潛在的危險和快速移動的部件。有興趣嘗試體積顯示器的企業(yè)應(yīng)該調(diào)研kino-mo，一種被用作零售標志或廣告展示的大容量設(shè)備。全息顯示市場的一家新進入者在2016年宣布了一種基于桌面的體積顯示設(shè)備，該設(shè)備將交付給開發(fā)商。其他設(shè)備，如全息放大器，甚至簡單的鏡子，如2012年Coachella的Tupac Shakur表演藝術(shù)展覽中使用的鏡子，與掃描或靜態(tài)音量顯示器配合，可以提供高質(zhì)量的體顯示體驗。

　　5 空間計算

　　面向企業(yè)協(xié)作的空間計算是一種將身臨其境的大顯示器和手勢控制結(jié)合起來的平臺，與虛擬現(xiàn)實(VR)/增強現(xiàn)實(AR)不同，空間計算系統(tǒng)是物理沉浸式的，通常安裝在一個大型會議室中，包括多個大屏幕顯示器、視頻會議(連接遠程協(xié)作者)和個人設(shè)備。

　　兩個方面原因佐證了今年在炒作周期上空間計算的進步：第一，三維像素計算在汽車領(lǐng)域隨著汽車發(fā)展成為個人空間的延伸，越來越多地擁有各種形狀和大小的屏幕。第二，業(yè)務(wù)模式擴展到平臺產(chǎn)品，允許第三方開發(fā)特定領(lǐng)域的解決方案。在空間計算的企業(yè)應(yīng)用程序中，業(yè)務(wù)已經(jīng)從昂貴的定制安裝轉(zhuǎn)向基于平臺的使用案例。大型表面計算機和手勢控制的成熟，再加上顯示成本的降低，將推動主流的進一步采用。在虛擬現(xiàn)實(VR)和自動化(AR)的推動下，人機交互方面的創(chuàng)新意味著進一步的增強。但是，在軟件和硬件提供商、開發(fā)人員和系統(tǒng)集成商組成的生態(tài)系統(tǒng)存在之前，空間計算仍將是一種雛形技術(shù)。

　　商業(yè)安裝僅限于高端的客戶體驗中心和視覺協(xié)作系統(tǒng)，實現(xiàn)洞穴自動虛擬環(huán)境(如Visbox等)的供應(yīng)商也創(chuàng)建了沉浸式的VR場景。雖然微軟的IllumiRoom概念證明也是這樣做的，但它使用投影來增強視覺場景，主要用于消費者和游戲應(yīng)用程序。因此，它試圖提供類似的、沉浸式的體驗，但呈現(xiàn)的基本概念卻根本不同。

　　將員工和其他利益相關(guān)者聚集在一起參加會議、協(xié)作和互動的專業(yè)組織的最終用戶可以通過使用空間計算的物理環(huán)境來提供新的體驗和提高生產(chǎn)力?，F(xiàn)場和遠程代理以電子形式(電子表格、文本文件和圖形)交互，并將它們的輸入(電子表格、文本文件和圖形)貢獻到共享環(huán)境中，使每個成員能夠?qū)崟r編輯彼此的輸出。沉浸式字符協(xié)作比應(yīng)用程序(如webEx或sky)中的單屏幕共享更具包容性。

　　營銷體驗將受益于這種新的方式，在沉浸式的三維環(huán)境中吸引和留住客戶，而不需要小工具和頭戴顯示器。通過這種方式為社交媒體和社會互動提供了新的機會，將多個代理的互動與文字、手勢和視頻結(jié)合起來，為社交網(wǎng)絡(luò)提供了將這種“粘性”，給用戶創(chuàng)造貨幣化體驗的機會。

　　6 電振動

　　電振動是一種基于觸覺技術(shù)的觸覺技術(shù)，其中皮膚中的觸覺感受器可以感知紋理。電荷模擬局部振動和摩擦的感覺，模仿觸摸屏上的形狀、紋理和輪廓（例如鍵盤按鍵或按鈕的感覺）。沒有電荷穿過皮膚，因為電荷是通過導(dǎo)電表面上的移動產(chǎn)生的。一種周期性的靜電力會產(chǎn)生“變形”手指上的皮膚。

　　目前，研發(fā)進展緩慢，主要停留在實驗室，因此，在我們的曲線上的移動非常有限。此外，利用超聲波創(chuàng)造觸覺的超觸覺等替代技術(shù)也吸引了更多的技術(shù)投資者的關(guān)注。

　　許多研究小組開發(fā)了不同的電振動技術(shù)來增強觸覺感知的體驗。最著名的研究人員來自美國匹茲堡、卡內(nèi)基梅隆大學(xué)、法國巴黎蘇德大學(xué)的研究人員，所有這些研究人員都使用和發(fā)展了一種電振動技術(shù)，稱為靜電振動。這種技術(shù)利用電振動來控制觸控面板和用戶手指之間的靜電摩擦。芬蘭公司Senseg(被國內(nèi)歐菲光子公司收購)通過在觸摸屏上給導(dǎo)電膜的溶液充電而產(chǎn)生觸覺反饋，從而產(chǎn)生一個電場，使皮膚產(chǎn)生振動。

　　最近，韓國電子和電信研究所的研究人員在他們的實驗室里開發(fā)了一種無玻璃三維視覺的展示解決方案，為博物館應(yīng)用提供觸控體驗。在博物館的應(yīng)用中，用戶可能有觸摸藝術(shù)品的錯覺。電振動也被原型為手寫筆，以復(fù)制紙上真正的筆的感覺觸覺體驗。最近做了更多的研究。虛擬現(xiàn)實技術(shù)為虛擬現(xiàn)實應(yīng)用中的三維表面創(chuàng)造靜電振動，傳達物體接觸或抓取的真實感。

　　電振動解決方案可以極大地影響用戶在平板電腦、智能手機、手持游戲設(shè)備、虛擬現(xiàn)實中的3D表面、先進的車載控制設(shè)備以及其他消費和工業(yè)產(chǎn)品上與觸摸界面和屏幕的交互方式。

　　（二）頂部位置

　　7 智能機器人

　　智能機器人是在物理世界中自主工作的機電主體，在短時間內(nèi)從人工指導(dǎo)的訓(xùn)練和演示中學(xué)習(xí)，或通過其在工作上的監(jiān)督經(jīng)驗來學(xué)習(xí)解決問題。有些機器人可以用語音、語言與人類互動。由于先進的感官能力，智能機器人可能與人類一起工作。

　　與工業(yè)機器人相比，智能機器人迄今被采用的數(shù)量要少得多。在過去的12個月里，我們看到一些成熟的機器人供應(yīng)商擴大了產(chǎn)品線，新公司進入了智能機器人市場(尤其是來自中國)。隨著新技術(shù)提供者的不斷加入和新技術(shù)的逐步開放，進入壁壘略有下降。

　　過去幾年，由于幾家主要供應(yīng)商的努力，智能機器人正在備受關(guān)注：亞馬遜機器人部門(前稱Kiva系統(tǒng))在亞馬遜倉庫中部署了智能機器人。谷歌收購了多家機器人技術(shù)公司。2018年初，LG推出了一系列用于酒店、機場和超市的智能機器人，這是一系列用于商業(yè)用途的智能機器人。美國的多家酒店和新加坡的兩家香格里拉酒店現(xiàn)在都使用智能機器人提供客房服務(wù)。

　　輕型制造、分銷、零售、招待所和醫(yī)療保健設(shè)施的用戶應(yīng)將智能機器人視為其人力資源的替代品和補充，啟動旨在評估產(chǎn)品能力和量化效益的試點項目。我們需要檢查當(dāng)前可部署智能機器人的業(yè)務(wù)和材料處理流程，同時考慮重新設(shè)計流程，為大規(guī)模部署提供3至5年的路線圖。智能機器人將對各種以資產(chǎn)為中心、以產(chǎn)品為中心和以服務(wù)為中心的工業(yè)產(chǎn)生重要的業(yè)務(wù)影響。它們以更高的可靠性、更低的成本、更高的安全性和更高的生產(chǎn)率替代這些行業(yè)中的勞動者。典型和潛在的用例包括：醫(yī)用材料處理、處方配藥、病人保健、直接物料處理、庫存補充、制成品搬運、產(chǎn)品采摘包裝、電子商務(wù)訂單履行、包裹遞送、購物協(xié)助、客戶關(guān)懷、保安。

　　8 腦機接口

　　腦機接口（BCI）是一種用戶接口，通過計算機來解釋或?qū)懭氪竽X中的信號。通常，數(shù)據(jù)要么被動地被觀察用于研究，要么用作控制應(yīng)用或設(shè)備的命令。有三種方法：

　　? 1.侵入性的，電極直接連接到大腦的地方。

　　? 2.部分侵入，顱骨被穿透，但大腦沒有。

　　? 3.非侵入性的，在這種情況下，商業(yè)上可用的帽子或頭巾是用來與來自外部的信號相互作用的。

　　目前，最好的BCI被用于假肢修復(fù)，并且使用100個通道來提取大腦的神經(jīng)信號。國防高級研究項目機構(gòu)(DARPA)希望通過他們的神經(jīng)工程系統(tǒng)設(shè)計(NESD)將其改進為100萬個通道。DARPA授予了五個研究機構(gòu)資金來推進這個項目。2017年，F(xiàn)acebook和埃隆·馬斯克等大型科技機構(gòu)對神經(jīng)鏈接(超高帶寬BCI)的投資達到頂峰，但自2018年初以來，這些項目幾乎沒有什么消息。2018年初，微軟(Microsoft)展示了一款用于應(yīng)用程序控制的BCI專利設(shè)備。今天，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域之外，語音識別、凝視跟蹤或肌肉計算機接口提供了比腦-計算機接口更快、更靈活的交互。在大多數(shù)消費者或商業(yè)環(huán)境中，需要戴上頭巾或帽子來識別信號，也是一個嚴重的限制。中國開始在工業(yè)范圍內(nèi)使用這種技術(shù)，在頭盔內(nèi)部署無創(chuàng)的BCI技術(shù)，以檢測軍事、運輸和制造垂直設(shè)備中雇員心理狀態(tài)的變化。

　　到2022年，無創(chuàng)BCI被認為是最賺錢的部分，預(yù)計在預(yù)測期間(2016至2024年)將以10.0%的速度增長。隨著可穿戴技術(shù)變得越來越普遍，將大腦、凝視和肌肉跟蹤結(jié)合在一起提供無手交互的混合技術(shù)將使應(yīng)用程序受益。在未來五年，隨著虛擬現(xiàn)實(VR)硬件的發(fā)展，這一技術(shù)的無創(chuàng)版本很可能將被納入VR耳機的設(shè)計中。

　　9 透明顯示器

　　透明顯示器是一種平面或彎曲的電子屏幕，由LCD或LED二極管填充，使觀看者能夠透過設(shè)備觀看，從而疊加電子圖像以增強對物理世界的看法。二極管是夾在玻璃層之間的陣列。電信號穿過發(fā)光二極管的導(dǎo)電層，照亮發(fā)光層。

　　今年，汽車行業(yè)可以利用擋風(fēng)玻璃、窗戶、甚至天窗作為潛在的抬頭顯示器，但是透明度和制造成本仍居高不下，尚未達到理想的范圍。顯示器制造商正在加快努力，將透明的顯示器引入汽車、零售和其他市場。將物理環(huán)境與增強現(xiàn)實結(jié)合起來會帶來新的用戶體驗。例如，在汽車擋風(fēng)玻璃中，許多提神顯示器可以有效地以透明的顯示方式呈現(xiàn)。在零售行業(yè)，傳統(tǒng)的商店櫥窗可以變成透明的顯示屏，在銷售點顯示用戶相關(guān)的上下文信息。在娛樂和表演或視覺藝術(shù)中，物理世界和虛擬世界的交互可以帶來驚人的創(chuàng)作效果。

　　10 生物聲傳感

　　生物聲傳感利用不同的傳感技術(shù)捕捉人體內(nèi)的自然聲傳導(dǎo)特性，不同的骨密度、大小以及軟組織和關(guān)節(jié)產(chǎn)生的不同的濾波效應(yīng)會產(chǎn)生不同的聲波信號位置，并通過軟件對信號進行感知、處理和分類。這一技術(shù)已經(jīng)在大肆宣傳發(fā)展，因為它在許多商業(yè)可穿戴產(chǎn)品中得到應(yīng)用，這些產(chǎn)品主要是利用肌肉和骨骼的傳導(dǎo)能力。骨傳導(dǎo)已經(jīng)出現(xiàn)在臨床助聽器和垂直應(yīng)用的耳機中，如軍用野外通訊等。此外，Inomdle實驗室已經(jīng)開發(fā)了一種名為sgnl的商業(yè)骨傳導(dǎo)解決方案，使用sgnl，利用藍牙傳輸音頻的腕帶，智能手機用戶可以通過手指尖對著耳朵聽電話。

　　11 啟用VPA的無線揚聲器

　　支持云的遠場語音捕獲設(shè)備，將用戶連接到虛擬個人助理(VPA)服務(wù)，如Alexa、Google助理、Siri、Cortana、微信等。隨著2017年啟用屏幕的VPA揚聲器的出現(xiàn)，多模式交互被引入VPA體驗。盡管VPA提供的對話體驗仍遠不完美，但消費者對VPA音箱的采納程度高于預(yù)期。

　　12 情感檢測、識別

　　情緒檢測或情緒智力是對一個人公開或非自愿交流的理解。它涉及面部表情、手勢、姿勢、語調(diào)、詞匯、語音速度、呼吸和皮膚生理學(xué)的解釋，以破譯個人的情感狀態(tài)。這需要了解社會和文化習(xí)俗、環(huán)境背景，以及對個人的熟悉程度。系統(tǒng)能夠考慮所有這些因素時，情感識別才會導(dǎo)致最佳計算，產(chǎn)生最佳效果。顧客的情緒狀態(tài)將成為賣家考慮的一個重要維度，基于人工智能的情感識別為數(shù)字世界帶來了情感智能，不僅改變了人類與技術(shù)的互動方式，而且改變了人類如何與他人互動。

　　當(dāng)前機器認知有三個維度：面部/身體識別、語音分析和文本分析。目前的研究表明，市場上有一些系統(tǒng)可以提供高精度的面部識別，支持人工智能和云的視頻/圖像分析和文本挖掘工具也達到了類似的精度水平，最終技術(shù)可以通過身體運動來判斷情緒狀態(tài)。

　　13 機器學(xué)習(xí)

　　機器學(xué)習(xí)是利用能夠從數(shù)據(jù)中提取知識和模式的數(shù)學(xué)模型來解決業(yè)務(wù)問題。有三個主要的子學(xué)科與所提供的觀察類型有關(guān)：有監(jiān)督學(xué)習(xí)，其中觀察包含輸入/輸出對(也稱為“標記數(shù)據(jù)”)；無監(jiān)督學(xué)習(xí)(省略標簽)；強化學(xué)習(xí)(在某種情況下，評估情況有多好或有多壞)。

　　機器學(xué)習(xí)仍然是技術(shù)中最熱門的概念之一，因為它對企業(yè)有著廣泛的影響。機器學(xué)習(xí)持續(xù)大規(guī)模增長和采用的驅(qū)動因素是數(shù)據(jù)量的不斷增長和傳統(tǒng)工程方法無法處理的復(fù)雜性。

　　越來越多的組織正在探索用于機器學(xué)習(xí)的用例，許多組織已經(jīng)處于試驗學(xué)習(xí)的初始階段。大多數(shù)組織仍然在嘗試他們的機器學(xué)習(xí)方法，找到執(zhí)行機器學(xué)習(xí)項目所需的相關(guān)角色和技能是像這樣的組織所面臨的挑戰(zhàn)。數(shù)據(jù)的數(shù)量和來源增加，系統(tǒng)的復(fù)雜性也會增加，在這種情況下，傳統(tǒng)的軟件工程方法會產(chǎn)生較低的效果。在未來，許多行業(yè)的進步離不開機器學(xué)習(xí)。

　　機器學(xué)習(xí)算法的選擇也受到算法是否能夠解釋的疑問。組建一個(虛擬)團隊，對機器學(xué)習(xí)用例進行排序，并建立最佳評估模型，將最有價值的用例推進到生產(chǎn)。數(shù)據(jù)是機器學(xué)習(xí)的“燃料”。數(shù)據(jù)是各個組織獨特的競爭優(yōu)勢，高質(zhì)量數(shù)據(jù)是機器學(xué)習(xí)成功的關(guān)鍵。雖然基本的機器學(xué)習(xí)算法的選擇是相當(dāng)有限的，但是算法變化的數(shù)量和可用的數(shù)據(jù)源是巨大的。機器學(xué)習(xí)推動了大量業(yè)務(wù)和相關(guān)問題的改進和新解決方案的產(chǎn)生。

　　14 手勢控制設(shè)備

　　手勢控制設(shè)備要么是可穿戴設(shè)備，要么是用戶為了捕捉身體動作、手勢和表情而持有的設(shè)備。在過去的一年里，手勢控制設(shè)備幾乎沒有什么進展。自然、直觀的人機交互繼續(xù)推動著硬件、操作系統(tǒng)和軟件接口的創(chuàng)新，但采用的速度還很慢。盡管如此，我們可以假設(shè)，大多數(shù)交互將是生物識別，最終將取代鍵盤和鼠標的許多功能。手勢控制、自然語言、面部表情、情感檢測和觸摸構(gòu)成了輸入/輸出(I/o)控制組合。人類手臂、手和手指的靈巧性和自然表達方式暗示著手勢控制裝置。它們易于拾取、佩戴和移除，代表了人類表達的邏輯延伸。

　　早期的產(chǎn)品示例表明，一個新興的機會將在兩到五年內(nèi)成熟。對于身臨其境的虛擬現(xiàn)實(VR)應(yīng)用程序，手勢控制器(如Leap Motion的Orion)在頭盔(Hmd)呈現(xiàn)的虛擬世界中復(fù)制手勢，如Oculus裂縫、三星齒輪虛擬現(xiàn)實(Samsung)、谷歌的白日夢等。同樣，吉他英雄游戲的控制器模仿流行吉他模型的基本形狀，捕捉身體和手勢的動作，也獲得了成功。

　　15 肌肉計算機接口

　　肌肉計算機接口使用人體肌肉收縮產(chǎn)生的電信號，通常發(fā)生在手臂和面部。肌肉計算機接口技術(shù)在過去的一年里沒有取得顯著的進步，使用肌電信號的可穿戴設(shè)備在消費者和企業(yè)應(yīng)用中的使用速度仍然緩慢。

　　16 神經(jīng)語言程序

　　自然語言處理(NlP)提供了人類和系統(tǒng)之間一種直觀的交流形式，即NLP包括旨在解析、解釋(有時甚至生成)人類語言的計算語言技術(shù)。NLP技術(shù)處理自然語言的語用(上下文)、語義(意義)、語法(語法)和詞匯(詞)方面。語音部分通常留給語音處理技術(shù)，這些技術(shù)本質(zhì)上是信號處理系統(tǒng)。

　　企業(yè)NLP使用隨著能力的提高而增加，以及基于會話代理和自動機器翻譯等新的用例。現(xiàn)有的句法和語義為基礎(chǔ)的方法越來越多地采用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（DNS）的方法。

　　然而，人類語言是復(fù)雜的；雖然NLP解決方案已經(jīng)取得了進展，但仍有許多微妙和細微之處需要人工干預(yù)才能進行適當(dāng)?shù)慕忉尅?/span>

　　17 虛擬助理

　　虛擬助理(VAS)幫助用戶或企業(yè)完成一組以前只能由人類完成的任務(wù)。VAS使用人工智能和機器學(xué)習(xí)(如自然語言處理、預(yù)測模型、推薦和個性化)來幫助人們并自動完成任務(wù)。VAS傾聽和觀察行為，構(gòu)建和維護數(shù)據(jù)模型，并預(yù)測和推薦操作?？梢栽诙鄠€用例中部署操作，包括虛擬個人助理、虛擬客戶助理和虛擬員工助理。VAS應(yīng)用領(lǐng)域越來越多地被會話接口所主導(dǎo)，如蘋果的Siri、谷歌助理、微軟的Cortana、IPsoft的Ameliia、Amazon的Alexa和IBM的沃森助手等。

　　18 混合現(xiàn)實

　　混合現(xiàn)實(MR)是真實世界和虛擬世界的融合，物理和圖形對象似乎自然地相互作用和集成。從概念上說，MR是一種單一的技術(shù)。然而，MR包括一組潛在的技術(shù)，包括從真實環(huán)境數(shù)字化到增強現(xiàn)實(AR)和虛擬現(xiàn)實(VR)的各種沉浸式顯示和交互系統(tǒng)。

　　未來幾年，MR將成為一種廣泛使用的人機接口技術(shù)。就像鍵盤和鼠標讓位于觸摸一樣，未來的用戶體驗技術(shù)將更深入地集成人類與現(xiàn)實世界的自然交互方式。在類似的使用AR或VR的情況下，MR技術(shù)可能會成為首選技術(shù)，因為它更好地集成對應(yīng)現(xiàn)實世界和虛擬世界。企業(yè)可以使用MR技術(shù)來實現(xiàn)新類型的客戶體驗和用戶更個性化的體驗。隨著技術(shù)的成熟，企業(yè)應(yīng)該監(jiān)控其易用性和能力提升，以最好地確定何時開始研究如何集成和使用這些技術(shù)。

　　19 凝視控制

　　凝視控制通過眨眼或改變視線的方向來產(chǎn)生智能動作。凝視控制包括確定使用者視覺注意力的角度或位置，通常是通過使用照相機或從眼睛反射的光線，并從映射到這些位置的一組可用指令中進行選擇。凝視控制是眼睛跟蹤的一種應(yīng)用，是手勢控制(用人眼做手勢)的一個組成部分。凝視控制利用眼睛的焦點來傳達指令。眼睛跟蹤使凝視控制系統(tǒng)能夠在智能手機、智能電視、汽車和計算機中工作。Tobii公司在microsoft windows 10和安卓設(shè)備上對菜單導(dǎo)航的凝視控制表明，該技術(shù)正朝著在各種終端應(yīng)用程序中真正有用的方向發(fā)展。Tobii的眼睛跟蹤技術(shù)支持下，游戲玩家將能夠瞄準武器、引導(dǎo)馬車和用眼睛拋繩。

　　20 智能應(yīng)用程序

　　智能應(yīng)用程序通過使用超級個性化的移動應(yīng)用體驗、服務(wù)和知識抽取流程，幫助供應(yīng)商增加客戶體驗。該策略依賴于大數(shù)據(jù)和簡單規(guī)則集。下一代移動應(yīng)用將需要提供一種更加沉浸式、個性化和上下文化的體驗。要創(chuàng)造這種體驗，產(chǎn)品經(jīng)理需要轉(zhuǎn)向智能應(yīng)用策略。

　　21 柔性顯示器

　　柔性顯示器是由薄的或柔性的基板構(gòu)成的顯示面板，可以彎曲、滾動、折疊或彎曲而不喪失功能。柔性基板可以是塑料的，也可以是金屬的，也可以是薄玻璃的。柔性顯示面板可以打印或沉積在薄箔上。柔性顯示技術(shù)正在迅速發(fā)展，真正可彎曲的設(shè)備仍在試驗中，頻繁地彎曲顯示后，要改變顯示器的形狀和恢復(fù)形狀仍然是一個挑戰(zhàn)。柔性有源矩陣有機發(fā)光二極管(AMOLED)將支撐柔性顯示成為現(xiàn)實，

　　市場將繼續(xù)看到更多的帶有彎曲顯示器的設(shè)備，其中嵌入了柔性顯示器，但用戶彎曲的設(shè)備將繼續(xù)保持幾年的時間，直到制造工藝成熟。

　　檢查、測試和修理系統(tǒng)以識別并快速修復(fù)缺陷。材料、設(shè)計和工藝的不斷變化不斷增加制造復(fù)雜度。市場將繼續(xù)看到更多的帶有彎曲顯示器的設(shè)備，其中嵌入了柔性顯示器，但隨意彎曲的設(shè)備上市將繼續(xù)需要幾年的時間，直到制造工藝成熟。

　　柔性顯示器將給設(shè)備市場帶來一場革命，這種顯示器可以將多臺設(shè)備，比如筆記本電腦、超移動設(shè)備、平板電腦和智能手機集成到一個設(shè)備中。柔性顯示器可能會擾亂設(shè)備市場，該技術(shù)可以為現(xiàn)有設(shè)備引入新的形式因素，并完全創(chuàng)造新的設(shè)備類別。

　　22 智能織物

　　智能織物是指一系列技術(shù)，將用于服裝、配飾、裝潢等的紡織品轉(zhuǎn)變?yōu)榭勺鳛閭鞲衅?、開關(guān)、連接器、電池或顯示器使用的設(shè)備。組件和電子產(chǎn)品可以嵌入織物中，或者在某些情況下嵌入纖維內(nèi)部。智能織物技術(shù)隨著傳感器小型化和與制造集成的發(fā)展而不斷進步。

　　技術(shù)進步使新型智能織物日新月異。靈活的天線和電源正在市場上銷售。這些技術(shù)可以像電子線一樣繡在布上，以增強電子設(shè)備的信號強度或為它們提供動力。

　　此外，正在開發(fā)一種機器人織物，使用嵌入柔性聚合物傳感器的棉花，其移動和收縮將允許機器人有感覺皮膚或者給需要它的人提供額外的力量。研究人員正在研究用以智能織物中磁化導(dǎo)電線來存儲數(shù)據(jù)，產(chǎn)生比RFID閱讀器更便宜的替代方案。

　　影響智能織物采用的其他因素包括：智能服裝價格高、壽命低、實現(xiàn)高質(zhì)量的最終產(chǎn)品、清潔而不影響電子元器件、隱私問題和獨家營銷預(yù)算等。

　　智能織物具有輕盈、透氣、防水和耐熱等特性，可用于各種應(yīng)用，包括能量產(chǎn)生和儲存、電子控制器、運動監(jiān)控和加熱包裝，具有汗液感應(yīng)能力的智能織物可用于獲取諸如腎上腺素、參與度和健康參數(shù)等信息，帶有肌電圖的智能織物(記錄肌肉的電活動)傳感器可用于為職業(yè)運動員測量肌肉活動。

　　預(yù)計智能織物的使用案例將從運動、專業(yè)運動員、醫(yī)療保健和個人護理擴展到更廣泛的行業(yè)，包括汽車、制造業(yè)、軍事、應(yīng)急服務(wù)和工程。電池技術(shù)、傳感器和電子元器件的進步將使其易于與織物集成，而不會給最終用戶帶來不適。

　　23 增強現(xiàn)實

　　增強現(xiàn)實(AR)是以文本、圖形、音頻和其他虛擬增強的形式實時使用信息，與現(xiàn)實世界的對象集成在一起，并使用頭掛式顯示或投影圖形覆蓋來呈現(xiàn)。正是這種“真實世界”元素將AR與虛擬現(xiàn)實區(qū)分開來。AR旨在增強用戶與環(huán)境的交互，而不是將它們與環(huán)境分離開來。

　　24 頭戴式顯示器

　　頭戴式顯示器(HMD)是集成在頭戴設(shè)備中的小型顯示器或投影技術(shù)。HMD在2016年開始批量銷售，但設(shè)備的價格和有限的可用內(nèi)容意味著有效的沉浸式和增強環(huán)境還為時過早。

　　25 傳感器融合

　　傳感器融合汽車和工業(yè)系統(tǒng)已經(jīng)流行了十多年，車聯(lián)網(wǎng)、自動駕駛汽車的技術(shù)發(fā)展不斷將汽車傳感器的數(shù)量推向更高的水平。汽車子系統(tǒng)中的傳感器融合已經(jīng)發(fā)展到包括更多樣化和更廣泛的傳感器，如激光雷達、圖像傳感器、超聲波雷達、導(dǎo)航等，以為客戶及時提供所需的建議和服務(wù)。

　　今天，傳感器融合存在于移動設(shè)備、可穿戴、健身和健康監(jiān)測設(shè)備、視頻游戲設(shè)備、室內(nèi)導(dǎo)航設(shè)備、無人機、車聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)中的其他項目。傳感器融合是解釋所有不同傳感器輸入的基礎(chǔ)，通過將它們轉(zhuǎn)換成有用的信息所需的“智能”工作。在某些情況下，一個離散的、低功耗的傳感器集線器解決方案可以替代主處理器，從而降低功耗并使傳感器輸入始終處于監(jiān)視狀態(tài)。

　　傳感器融合技術(shù)可以大大節(jié)省電力，延長設(shè)備運行時間，使用更小的電池，從而降低了整體材料的成本。此外，巧妙地操縱各種類型的輸入傳感器可以提供有關(guān)設(shè)備使用情況、更準確的位置和定位數(shù)據(jù)以及用戶上下文的信息，從而使新的消費應(yīng)用程序和服務(wù)成為可能。

　　26 語音翻譯

　　當(dāng)前，語音翻譯結(jié)合了語音識別、機器翻譯和文本到語音技術(shù)。2018年發(fā)生的兩件事加快了語音到語音翻譯的市場成熟度和接受可能性：(1)袖珍式硬件設(shè)備的出現(xiàn)允許消費者以一種語言輸入并接收另一種語言的輸出；(2)Amazon web服務(wù)的一般可用性，允許應(yīng)用程序以另一種語言輸入。

　　在深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(DNNs)的推動下，每一個所涉及的技術(shù)都在迅速發(fā)展。語音識別正成為主流，并使用專門的硬件(例如，波束形成的麥克風(fēng)陣列)和軟件(信號處理)。翻譯已經(jīng)取得了巨大的進步，文本對語音的使用在多種語言中幾乎是自然的，比如亞馬遜波利(Amazon Polly)。

　　值得一提的是，不要把自動翻譯看作是對人工翻譯的替代，相反要把它看作是在沒有人工翻譯能力的情況下提供近似翻譯的一種方式。

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　　27 個人聽力裝置連接

　　個人聽力裝置（PHD）是使用藍牙技術(shù)的輔助聽力裝置，將音頻直接從智能手機流到佩戴者的耳朵。最近的技術(shù)進展是使PHD佩戴者能夠控制基于互聯(lián)網(wǎng)的智能家居設(shè)備。PHD會放大聲音，讓穿戴者的語音變得清晰。

　　世界衛(wèi)生組織估計，3.6億人(占世界人口的5%以上)喪失了聽力，其中大多數(shù)人生活在低收入和中等收入國家。目前，但是PHD不到全球需求的10%。

　　28 人臉識別

　　人臉識別是一種生物識別技術(shù)，它可以根據(jù)先前登記的面部圖像或視頻安全地識別一個人。2017年，美國運通(American Express)宣布推出安全密鑰2.0，支持使用面部識別的認證方法。阿里巴巴集團支付寶(Alipay)正在開發(fā)一個帶有螞蟻金融的應(yīng)用程序，允許用戶使用人臉識別技術(shù)支付費用。

　　人臉識別將使帶攝像頭的機器人/虛擬個人助理(VPA)揚聲器成為家庭、零售商店和銀行分支機構(gòu)中的看門狗、管家和助手的混合體。機器人可以具有更自然的人機交互，人們可以與之進行交談。

　　29 虛擬現(xiàn)實

　　虛擬現(xiàn)實（VR）提供了一種計算機生成的3D環(huán)境，環(huán)繞用戶并以自然方式響應(yīng)個人的動作，通常通過沉浸式頭盔顯示器（HMDS）。手勢識別或手持式控制器提供手和身體跟蹤，觸覺（或觸敏）反饋可以被合并?；诜块g的系統(tǒng)在大范圍內(nèi)移動時可以提供3D體驗，或者可以與多個參與者一起使用。身臨其境的虛擬現(xiàn)實應(yīng)用比其他圖形模擬更先進。

　　30 生物鑒別方法

　　生物鑒別方法使用獨特的生物或行為特征來證實用戶在訪問端點設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)、移動、聯(lián)網(wǎng)或網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序時的身份。在廣泛的用例中，任何生物特征認證方法都可以在一對一的比較模式中使用。生物識別方法包括多種技術(shù)，不同的用例有不同的需求，這種技術(shù)所處的位置和所處的時間是最優(yōu)的。

　　微軟在Windows Hello for Business中對生物識別方法的支持促使了客戶對Windows PC和網(wǎng)絡(luò)登錄識別的興趣。一些生物識別模式，如面部和手勢動態(tài)，可以在整個會話中提供持續(xù)的身份驗證，提高信任和減輕“走開”風(fēng)險，潛在地消除用戶不愿意執(zhí)行超時的需要。在線考試期間，面部模式滿足了遠程處理的真實需求。被動行為模式為基于分析的工具增加了重要價值，提高了信任度，在某種情境下，這些模式可以提供給機器人檢測。

　　31 語音識別

　　語音識別技術(shù)是將人類語音轉(zhuǎn)換為文本進行進一步的處理。過去三年里，語音識別的性能迅速提高。IBM、微軟(Microsoft)、谷歌(Google)、亞馬遜(Amazon)和百度(Baidu)等在2016-2017年間都表現(xiàn)出了快速的技術(shù)進步，聲稱自己的表現(xiàn)與人類的轉(zhuǎn)錄能力相當(dāng)。

　　2018年，谷歌通過提供多種機器學(xué)習(xí)模型來適應(yīng)不同的用例環(huán)境(例如電話、語音命令、視頻)，并改進標點符號以提高轉(zhuǎn)錄的可讀性，從而改進了云語音到文本API的性能。

　　伴隨著算法的進步，語音到文本的應(yīng)用受到硬件進步的推動，對話代理(如聊天機器人和虛擬助手)的采用，使得企業(yè)和消費者在智能手機、游戲機等虛擬個人助理揚聲器上采用語音交互。語音對文本技術(shù)的應(yīng)用也在不斷增長，用于連接智能家居和汽車領(lǐng)域，以及在邊緣設(shè)備上運行的嵌入式解決方案，而無需云支撐新的使用場景。

　　32 手寫識別

　　手寫識別系統(tǒng)使用模式匹配將手寫符號實時轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的計算機文本或命令。輸入設(shè)備可以是高級智能手機、可穿戴設(shè)備、平板電腦和PC屏幕上的電容式手寫筆或手指。

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