华为发布面向2025十大趋势 VR/AR/AI等技术融合应用将带来超级视野

​5G、云、IoT、AI的融合应用正在塑造一个万物感知、万物互联、万物智能的世界,它比我们想象中更快地到来。

华为在近日发布《全球产业展望GIV@2025》,提出智能世界正在加速而来,触手可及,并预测:到2025年,智能技术将渗透到每个人、每个家庭、每个组织,全球58%的人口将能享有5G网络,14%的家庭拥有“机器人管家”,97%的大企业采用AI。

《全球产业展望GIV@2025》于2018年首次推出,初衷是打开智能世界的产业版图,为各行各业创新增长提供路径参考。

2019年,华为基于对交通、零售、金融、制造、航空等17个重点行业的案例研究,并结合定量数据预测,进一步提出了面向2025的十大趋势,呈现了一个触手可及的智能世界。

这十大趋势分别是:

趋势一:是机器,更是家人

随着材料科学、感知人工智能以及5G、云等网络技术的不断进步,将出现护理机器人、仿生机器人、社交机器人、管家机器人等形态丰富的机器人,涌现在家政、教育、健康服务业,带给人类新的生活方式。

《全球产业展望GIV@2025》预测:2025年,全球14%的家庭将拥有自己的机器人管家。

趋势二:超级视野

以5G、AR/VR、机器学习等新技术使能的超级视野,将帮助我们突破空间、表象、时间的局限,见所未见,赋予人类新的能力。

《全球产业展望GIV@2025》预测:2025年,全球的VR/AR用户数将达3.37亿,采用VR/AR技术的企业将增长到10%。

到2025年,全球5G网络覆盖率将达到58%。届时,5G、4K+、VR、AR和AI技术的融合应用不仅能为人们带来全新的体验“超级视野”,它让人们能够以前所未有的方式看待事物,提高各个垂直行业的生产力。“超级视野”能跨越距离、表象和时间,为个人、企业和社会带来巨大利益。

突破距离

电力:目前,天然气资源占世界能源资源总量的22%,需求量每年增长1.6%。天然气一般由陆地管道输送,绵延数千公里,往往要穿越人烟稀少的偏远地区或恶劣复杂的地形,难免出现管道破损,造成天然气泄漏。在美国,年均管道事故近90次,导致1000万个家庭燃气供应不足。

管道上的一处破裂,往往需要有经验的工程师奔波几周甚至上月才能找到,而维修施工缺陷又进一步降低了管道维修的效率。维修施工缺陷是造成燃气管道事故的第三大原因。

然而,“超级视野”让这一切都发生了变化。到2025年,搭载着5G传输器和4K摄像头的管道巡检机器人将代替工程师监控和检查管道。工程师坐在控制室里就能看到管道周围的环境,随意调转视角看清管道损坏的细节原因,进而给出判断,指挥管道机器人进行维修。据预测:到2025年,全球电站设备巡检机器人数量将达到4200台,市场价值超过4.9亿美元,高于2017年的7600万美元。

污水处理系统:污水管道的直径最小为6英寸(150毫米),而污水管道外用混凝土衬砌的隧道直径长达30英尺(9米)。

因此,低压污水处理系统更倾向于在每个连接点使用小型研磨泵。这样的设计导致人工难以检查细小管道是否存在腐蚀、变形和堵塞。但坚固、防水和防尘的机器人巡检车可以突破人类的极限,监控故障并进行小型检修。具有强大计算能力的全自动无绳机器人可以搭载存储器模块,存储视频和图像,传输管道裂缝的高分辨率图像,并检测两个检修孔之间的故障位置和方向,完成人类无法完成的任务。

突破表象

医疗:据世界卫生组织估计,全球约有430万的医护人员缺口,到2030年这一缺口将增加到900万[6]。而5G、VR、AR技术的出现与应用,为全球医疗界带来了“超级视野”,让医疗资源跨越地理和经济差距,让每个人享受到更多、更平等的医疗服务。

眼疾诊断:视力障碍是一个严重的全球性问题。全球大约有13亿人患有近视力或远视力障碍,轻微远视力障碍患者达1.885亿人,中度和重度视力障碍患者达2.17亿人,另有3600万盲人。此外,随着年龄的增长,人眼中的天然晶状体会变得混浊老化,白内障等眼部疾病的发病率也会随之增加,最终影响视力。

在发病前,人类医生很难注意到人眼逐渐发生的变化。人工智能诊断工具可以帮助人们预防可能发生的眼疾并得到及时治疗,防止病情恶化。目前,人工智能机器人能够诊断50多种疾病,诊断精准度堪比人类医生。一项测试表明,相比八名医生会诊,这套人工智能软件能在94%的场合给出相同的诊断结果。为了避免误诊,人工智能机器人采用了一组算法,而非单一算法,因此任何一种算法的错误都会被其他算法推翻。根据诊断概率,该系统会对每个诊断结果的可能性进行评估和评分,并予以注解。

突破模糊

随着数字成像智能化水平的不断提高,扭曲或碎片化的图像能够被转化为清晰的大师级作品。它的工作原理究竟是怎样的呢?人工智能成像技术可以还原被雨水浸湿或沾有污渍的图像、重像素化或低分辨率图像以及被某个元素遮盖的图像。除了图像,这项技术也可用于还原视频。

该技术不仅仅只是先进的图片编辑工具,还能催生可以像人一样分析周边环境的人工智能机器。例如,数字成像技术可以帮助自动驾驶车辆在路况较差和恶劣天气条件下行驶,极大地提高驾驶安全性。

突破时间

建筑和艺术承载了丰富的历史文化。保存、欣赏和传承这些历史文化,是人类发展的共同愿望。

然而,目前我们保护历史文物的技术还不能帮助我们保护人类文明。据国际失踪艺术品记录组织(ALR)统计,全球每年失窃和丢失的文物高达1.2万件。2018年,巴西国家博物馆因为一场大火酿造了人类的悲剧——馆藏2000多万件文物的90%被燃为灰烬。2019年4月,巴黎圣母院失火,损毁严重,其标志性塔尖倒塌。

时间也是建筑和艺术的敌人。虽然罗马斗兽场和雅典帕特农神庙依然庄严屹立、耐人回味,但它们俨然已不是建成之初的模样。

“超级视野”已经成为挽回人类文明记忆的福音,可以让已经消失的历史古迹重现眼前。阿富汗1500年前建成的巴米扬大佛高53米,但在2001年被炸毁。技术人员利用AR技术和先进的3D激光投影仪(光通量为600,000流明,相当于30台电影放映机)使大佛得以1∶1实景重现。这项壮举不仅仅是技术上的成功,而且精准还原了几个世纪以前创造的文化遗产。

在欧洲,VR博物馆可以让更多人领略艺术的魅力。荷兰艺术收藏家乔治·克拉默(George Kremer)曾考虑在一家实体博物馆展出他收藏的74幅来自17世纪荷兰和佛兰德大师的画作,但苦于一直找不到合适的场馆,即便是世界上最好的博物馆,每年也只能接待900万到1000万游客。

趋势三:零搜索

受益于人工智能及物联网技术,智能世界将简化搜索行为和搜索按钮,带给人类更为便捷的生活体验:从过去的你找信息,到信息主动找到你;未来,不需要通过点击按钮来表达你的需求,桌椅、家电、汽车将与你对话。

《全球产业展望GIV@2025》预测:2025年,智能个人终端助理将覆盖90%的人口。

趋势四:懂“我”道路

智能交通系统将把行人、驾驶员、车辆和道路连接到统一的动态网络中,并能更有效地规划道路资源,缩短应急响应时间,让零拥堵的交通、虚拟应急车道的规划成为可能。

《全球产业展望GIV@2025》预测:2025年,C-V2X(Cellular Vehicle-to-Everything)蜂窝车联网技术将嵌入到全球15%的车辆。

趋势五:机器从事三高

自动化和机器人,特别是人工智能机器人,正在改变我们的生活和工作方式,他们可以从事处理高危险、高重复性和高精度的工作,无需休息,也不会犯错,将极大提高生产力和安全性。如今,智能自动化在建筑业、制造业、医疗健康等领域中广泛应用。

《全球产业展望GIV@2025》预测:2025年,每万名制造业员工将与103个机器人共同工作。

趋势六:人机协创

以人工智能、云计算等技术的融合应用,将大幅度促进未来创新型社会的发展:试错型创新的成本得以降低;原创、求真的职业精神得以保障;人类的作品也因机器辅助得以丰富。

《全球产业展望GIV@2025》预测:2025年,97%的大企业将采用AI。

趋势七:无摩擦沟通

随着人工智能、大数据分析的应用与发展,企业与客户的沟通、跨语种的沟通都将可能变得无摩擦,因为精准的信息到达,人与人之间更容易理解、信任彼此。

《全球产业展望GIV@2025》预测:2025年,企业的数据利用率将达86%。

趋势八:共生经济

无论身在何处、语言是否相通、文化是否相似,数字技术与智能能力逐渐以平台模式被世界各行各业广泛应用。各国企业都有机会在开放合作中,共享全球生态资源,共创高价值的智能商业模式。

《全球产业展望GIV@2025》预测:2025年,全球所有企业都将使用云技术,而基于云技术的应用使用率将达到85%。

趋势九:5G,加速而来

大带宽、低时延、广联接的需求正在驱动5G的加速商用,将渗透到各行各业,并比我们想象中更快地到来。

《全球产业展望GIV@2025》预测:2025年,全球将部署650万5G基站,服务于28亿用户,58%的人口将享有5G服务。

趋势十:全球数字治理

触及智能世界,遇到了新的阻力和挑战。华为呼吁全球应该加快建立统一的数据标准、数据使用原则;并鼓励推动建设第三方数据监管机构,让隐私、安全与道德的遵从,有法可依。

《全球产业展望GIV@2025》预测:2025年,全球年存储数据量将高达180ZB。

以上内容摘自华为《全球产业展望GIV@2025》。

最初发布于2019年8月8日

拆弹机器人领域的新探索:用VR来控制只是其中之一

拆弹机器人已经存在很长时间了,并且这项技术也经历了长足的发展。其中最新的一款,名为Taurus,可以通过虚拟现实头显来导航,提供给操作人员前所未有的操作体验。从自动化,到电池上的创新,在拆弹机器人领域,哪些趋势是最普遍的呢?

机器人被用来执行人类不想做的工作或者不能做的工作。而拆除和处置炸弹则是危险性最高的工作之一,在战场上拆除炸弹,会更复杂,更危险。所以,从上世纪70年代开始使用无人设备来执行这种任务可以说是很明智的。

对于机器人来说,拆除炸弹是其最早的实际应用场景之一,从最初应用到现在已经大概50年了,拆弹机器人也经历了巨大的转变,从一开始的用线缆来控制的履带式拆弹车,到使用虚拟现实(VR)和先进的传感反馈技术的现代化拆弹机器人。

“在刚刚过去的10到15年间,机器人领域的研发工作和人才投入获得了大幅增长,拆弹机器人也因此受益,”Ultralife Corporation的应用工程经理Jonathan DiGiacomandrea说道。

“这些机器人更新换代的步伐也在显著加快,这已经成为了一个发展非常迅速的领域。整体而言,相比以前,现在的机器人正在变得越来越精确且可信赖。”

控制方式的演进与VR的应用

或许现在的拆弹机器人和以前的老型号之间最显著的区别就是其用户控制方式了。使用线缆来控制机器人的日子已经一去不复返了,现在几乎所有的东西都可以远程控制了。比如斯坦福国际研究院(SRI International)使用的Taurus,可以让操作人员以前所未有的方式看到实际的拆弹场景。这是让拆弹专家能够最近距离执行任务,同时不用亲自身处险境的方式。

在使用VR头显之前,Taurus的操作人员不得不使用笨重的3D显示器以及特别设计的控制器,可以将操作人员手部的动作转换成机器人的抓手的动作。随着VR技术的发展,3D显示器已经被VR头显和很容易就能买到和使用的控制器取代,比如Oculus Rift。

很容易就能联想到VR游戏正在使用的技术,但二者的相似性远不止此。根据DiGiacomandrea,用来操作很多机器人的远程控制系统正在与触觉反馈设备相结合,这样就能通过震动来提示警告信息,就像游戏里那样。

“我们看到一些公司正在使用VR手套,或者至少是VR的交互界面,而不是使用手柄和操纵杆,”DiGiacomandrea说道。“在接下来的这几年,我认为VR会真正成为一种控制不同类型的机器人的方式,而拆除炸弹则是VR的一个重要用途。”

耐用的、先进的供电系统

电池和供电方面的创新也意味着拆弹设备能够被设计的更轻便,更便于携带,并且能够在无需再次充电的情况下持续运行,也就意味着在关键时刻它不会出问题。

“考虑到作业环境,电池的问题可能会带来灾难性的后果,尤其是在危险的环境中。”

“过去几年间,我们在客户身上发现,供电系统是客户在产品中提及次数最多的部件,同时,我们也希望供电系统是整个产品中最少出问题的部件。”DiGiacomandrea说道。

过去,机器人依赖于铅酸蓄电池,但最近几年间锂离子电池技术的进步意味着电池组的重量能够降低一半甚至是三分之二,这对于机器人的轻量化是极为重要的,还可以轻松获得双倍的电能密度。

当然,这些电池模组也需要尽可能的坚固耐用,考虑到作业环境,电池的问题可能会带来灾难性的后果,尤其是在危险的环境中。

目前电池方面的创新是由电动汽车领域来引领的,他们在电能密度方面的进步十分引人注目。“你将会看到供电系统方面持续的进步,这将能够让机器人设计者们在机器人身上安装更多复杂且高性能的工具,”DiGiacomandrea说道。

敏捷性和移动性的提升

虽然早期的设计可以让操作人员在远处拆除炸弹,但机器人仍然必须部署在能够看到炸弹的地方,并且要在相对平整的地方。摄像机和传感器的发展可以让拆除工作在操作人员视线之外的地方进行。但问题仍然存在,那就是,机器人必须要先到达炸弹所在地。如果炸弹位于一座建筑的三楼,进入这座建筑就会相当危险了,更别提还需要安装炸弹拆除和处置设备了。

好在刚刚过去的这几年间,我们见证了拆弹机器人在敏捷性和移动性上的显著进步。位于英国梅德韦的格林威治大学和NIC Instruments在前几年合作开发了一款机器人,可以爬台阶和开门。最新的灵巧型机器人还能打开汽车后备箱,拆除汽车炸弹。波士顿动力(Boston Dynamics)测试了能够纵身跳墙的机器人,并且现在正在被考虑用于拆除炸弹。

随着机器人变得越来越精细复杂,拆弹机器人也能够进行更为复杂的交互。“在过去的几年间,我们看到,拆弹机器人工程师们再也不会依赖过去的方法了,”DiGiacomandrea说道。

“在以前,工程师们用的是刺探或者拖曳的方法。前者是要使其爆炸或拆除炸弹,后者则是把炸弹拖到另一个地方。我们最近发现 ,人们正在转向更加复杂的拆除炸弹的方式。比如用灵活的接口来复制人的手部动作,或者使用外科手术一样的操纵器。”

最初发布于2019年1月22日

原文链接:https://www.army-technology.com/features/bomb-disposal-robots-the-new-frontier/