Geek专栏：5G与机器人产业思维惯性
本帖最后由 lou 于 2020-4-27 11:28 编辑Geek专栏：5G与机器人产业思维惯性
今天Geek专栏为大家带来
乐聚CPO柯真东的
“5G与机器人产业思维惯性”
前言
随着5G商用牌照的发放，2019正式成为了中国5G商用的元年。
关于5G的新闻，除了各大手机厂商都已经在布局的5G手机外，还有海内外各大传统车企和互联网巨头都投入了大量资源进行研发的自动驾驶技术，及以谷歌Stadia为代表的云游戏平台和以苹果为首主推的AR/VR开发平台等等，都与5G有着密不可分的关系，也有可能进一步的通过5G技术的成熟和普及给人们的生活和娱乐带来变革。
AR/VR、云游戏平台Stadia、自动驾驶
得益于半导体技术的快速发展，各类电子产品不停地刷新着更轻、更薄、更强的纪录，但在业界越发认定摩尔定律即将失效的当下，我们越来越难以在新的产品上针对体积与性能做出一个合理的选择。那么，借助5G将运算工作从设备本地迁移到云端，或许不失为一个适时适宜的决定。
5G的到来就像一场覆盖全球范围的春雨，被浸润的土地上又冒出了一茬茬新芽。那么，5G会和机器人产业发生一些怎样的化学反应呢？
5G带来无穷的云端实时算力
在服务机器人商业化的道路上，有一道又一道的坎，运算资源紧缺便是其中之一。
可能大家已经在很多场合发现有各种类型的服务机器人投入使用了，但大多是环境相对稳定的室内，目前几乎没有能够在室外服役的。
你在路上看到过他们吗？
拿动态的双足步态规划来举例，机器人需要进行大规模的数值计算，优化求解出机器人的空间运动轨迹，为了快速响应机器人运动过程中受到的外力推动、地面平整度等扰动，这些计算需要在非常短的时间内完成。这对机器人的计算平台性能提出了很高的要求。
Asimo的步态
而在现实复杂环境下，机器人还需要同步进行SLAM、路径规划以及识别工作，每一项都是吃算力的大户。受限于人形机器人的结构限制，在硬件堆叠上，能源供给和各类传感器首先就占据了大量空间，目前的解决方案能提供给运算芯片及其配套的空间非常有限。
此外，额外的堆叠不仅对机器人的工业设计造成影响，增加额外负重，同时也把机器人的生产成本拉上了一个更高的台阶。增加更多本地算力也意味着机器人还要面临散热、续航等一系列问题。
那么当我们把思维转换一下，将计算工作放到云端之后，凭借5G通讯的优势，我们可以做到在不损失数据细节，不影响控制延时而且不增加结构负担的前提下完成这一系列的计算工作，保证机器人在复杂环境下的高效识别和响应。
- 默克尔：你好，我叫默克尔。
- Asimo: 正在搜索 —— 默克尔……timeout
- 默克尔：保重
- Asimo: 拜拜
计算机视觉下一步必须走向三维重建，并且把三维重建和识别融为一体。”
——权龙, 香港科技大学计算机科学与工程系教授, ICCV 2011 CVPR2022主席， IEEE Fellow
三维重建是目前计算机视觉里非常重要的一项，对于实现真正意义上的人工智能来讲，通过三维重建让机器人拥有堪比甚至超越人类的三维视觉也是必不可少的一步，而随着技术的发展，当算力资源不再是瓶颈，这类需要大量算力的功能也会逐渐加入到机器人中。
loT与机器人设计思维惯性
智能，不一定是独立的，在技术过渡期尤其如此。
现在对于机器人或是人工智能产品设计上的一大惯性是，只考虑产品个体的独立智能。但我们应该知道，人工智能和万物互联的基本是赋予万物以智能。
你关心过这些机器人吗？没有，你只关心
我们不能忽视世界各地实验室的大量研究人员在机器人控制上做出的努力，每一丁点机器人识别与控制能力的进步，都值得机器人从业者振臂欢呼。但面对紧迫的商业与市场格局，有时候我们需要考虑一些“曲线救国”的道路。
何况，服务机器人要商用一定要学会开门吗？
我相信现在有很多人出门已经完全不带钥匙了，智能门锁的普及让这转变来得如此迅速，就像移动支付在短短一两年之内已经迅速抽干净了你钱包里的现金一样。
当智能机器人真正需要进入家庭的那一刻来到的时候，我们可以乐观地想象一下，机器人可能完全不用学会开门，拉抽屉，关窗帘，扫地、洗碗等技能，因为你家里早已经购置了逻辑完善功能互补的全套智慧家庭服务装置。
科幻文学和影视作品可能常常让大家觉得人工智能机器人是下面这个样子：
《底特律：变人》中洗碗效率极低的人形机器人
但仔细想一想，我们为什么要一厢情愿地将这所有的功能都强加到一台人形机器人身上呢？我们真的希望机器人用他那充满人类智慧结晶的双手，来继续我们人类几千年来就一直不断重复的低效且无意义的工作吗？
离我们最近的人工智能极有可能是零散分部在家庭每个需要被服务的角落，安静地忠于自己的本职工作，但又互知互觉互补的一套系统，其存在的价值恰好是高效且漂亮地完成我们认为的无意义的琐事。
如果你家里有扫地机，请给这些智慧家庭的先驱者一点Respect
所以，5G的到来也在告诉我们，不要再被固有的产品设计思维惯性推着走。
5G带来的产业链效能提升
任何想要进行商业落地的产品，都无一例外要面临产品价格和功能预期与产品实际情况的矛盾，机器人产品尤其如此。
目前的机器人产业链配套虽然正在逐渐的完善，但不论是配套完善程度还是技术能力上都是不够成熟的。
[*]上游配套可供选择的面小
[*]市场的稚嫩让绝大部分机器人企业在供应链中不具有话语权
[*]在关键零部件上有些企业（如乐聚）不愿受到掣肘选择自研于是研发投入加大
[*]产业链配套缺失导致机器人企业只得选用进口的昂贵零部件...
[*]这一系列操作下来，用户在C端市场看到的产品价格也就不那么美好了。
5G在实现工业自动化上的使命可以很大程度地提高机器人上下游产业链的加工效率，优化产品和部件的良品率，完善产业链条。
乐观而审慎
我们中的绝大部分人无法在技术发展的开端完全预估到技术进步与产品变革之间的必然联系，这导致我们在每个时代的发展中只能做旁观者、参与者，却只有极少数的人成为缔造者。
我们中的大部分人无法在2G时代早期预料到3G时代即时通讯产品的爆炸发展，无法在3G时代早期预料到4G时代短视频产品的惊人潜力，同样的，我们现在也大概率料不到5G会给机器人产业甚至整个时代带来什么样的颠覆式改变。
5G的到来，无疑是利好的，尤其是对于机器人这种多产业融合的学科。但5G的到来也并不能解决机器人产业的所有问题，我们仍然面临诸如电池与续航、运动控制、材料等各类问题。
不过毫无疑问的，随着5G技术的逐渐成熟和普及，5G会和越来越多的行业发生化学反应，机器人行业也不例外。而我们：
“要多想，北海，我只能告诉你那以前要多想。”
——《三体》
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