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經(jīng)濟(jì)參考網(wǎng)讀書(shū)頻道

物聯(lián)網(wǎng)和云機(jī)器人

物聯(lián)網(wǎng)
　　伴隨著服務(wù)業(yè)對(duì)機(jī)器人需求的不斷增長(zhǎng)，研發(fā)重點(diǎn)也產(chǎn)生了變化。
　　以前，我們?cè)跈C(jī)器人體內(nèi)植入微機(jī)，圍繞機(jī)體本身，致力于工學(xué)及實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)功能方面的研究開(kāi)發(fā)，也就是保證其行為動(dòng)作正確性、安全性的硬件開(kāi)發(fā)，例如讓它們像人類一樣靈活使用手掌、行走自如。無(wú)論現(xiàn)在還是未來(lái)，這方面研發(fā)的重要性毋庸置疑。
　　機(jī)器人與計(jì)算機(jī)技術(shù)齊頭并進(jìn)，兩者的聯(lián)結(jié)協(xié)作變得越來(lái)越緊密。一旦能通過(guò)電腦控制機(jī)器人，就可以把它當(dāng)成一套系統(tǒng)進(jìn)行開(kāi)發(fā)和運(yùn)用，在提高機(jī)器人動(dòng)作準(zhǔn)確度的同時(shí)，使之高效完成更快速、更復(fù)雜的工作。它還可以根據(jù)傳感器提供的信息迅速判斷外部情況，掌握應(yīng)對(duì)技能。正因?yàn)榫邆淞诉@些要素，工業(yè)機(jī)器人才能在全球工廠中大顯身手。
　　這些現(xiàn)狀將迎來(lái)重大變革。
　　比起畫(huà)面辨識(shí)、聲音辨識(shí)、人工智能、深度學(xué)習(xí)(deep learning)等方面的技術(shù)進(jìn)步和新技術(shù)創(chuàng)造，IT領(lǐng)域的軟件技術(shù)變得更加重要。即便從互聯(lián)網(wǎng)黎明期(20世紀(jì)90年代后半期)開(kāi)始就擁有最高端軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)的硅谷，機(jī)器人的相關(guān)新聞也十分熱門(mén)。
　　特別是以網(wǎng)絡(luò)搜索、智能手機(jī)稱雄業(yè)界的Google公司，這幾年接連買(mǎi)下機(jī)器人相關(guān)的技術(shù)研發(fā)企業(yè)。整個(gè)IT行業(yè)都開(kāi)始對(duì)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景表露出關(guān)注。
　　Google因搜索引擎聞名于世，為我們提供Google地圖、Google地球、Google日歷、Google+等豐富多彩的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。意為“上網(wǎng)搜索一下”的“Google一下”成為日常用語(yǔ)，十分普及，如今就連絲毫不關(guān)心IT的人也知道它吧。此外，它還開(kāi)發(fā)了在智能機(jī)和平板電腦上廣泛應(yīng)用的“Android OS”操作系統(tǒng)。雖然在日本，iPhone更受歡迎，但是放眼全球，用戶最多的還得數(shù)Android系統(tǒng)的智能機(jī)。Google尚未具體說(shuō)明要用機(jī)器人干什么，但我稍后會(huì)介紹，它收購(gòu)的是哪幾類機(jī)器人技術(shù)公司。在此之前，讓我們先來(lái)回顧一個(gè)最新熱詞，概念比較基礎(chǔ)，不過(guò)為了大家的后續(xù)理解，還是強(qiáng)調(diào)一下為好。
　　近年來(lái)，“物聯(lián)網(wǎng)”(IoT)這個(gè)詞頻繁出現(xiàn)在IT行業(yè)、家電行業(yè)的會(huì)議、宣講和新聞中。IoT是Internet of Things的縮寫(xiě)。雖然網(wǎng)絡(luò)一直以來(lái)主要由電腦、手機(jī)等計(jì)算機(jī)通信設(shè)備連接而成，但是游戲機(jī)、家用電器、影音設(shè)備已經(jīng)能聯(lián)網(wǎng)使用，如果再加上車輛、照相機(jī)、照明燈具，以及自動(dòng)售貨機(jī)、售票機(jī)等商用機(jī)器，各式各樣的物品都連接網(wǎng)絡(luò)，達(dá)到信息的共享和有效利用，就構(gòu)成了“物聯(lián)網(wǎng)”的概念。
　　Google董事長(zhǎng)埃里克·施密特在2015年的世界經(jīng)濟(jì)論壇上發(fā)表演講宣稱“互聯(lián)網(wǎng)終將消失”，一時(shí)語(yǔ)驚四座。這句話有刻意博眼球之嫌，實(shí)際上他的意思是：網(wǎng)絡(luò)將趨于無(wú)形，使人類感覺(jué)不到它的存在?，F(xiàn)在，如果我們想知道明日天氣、比賽結(jié)果、要去的電影院地址等，腦中會(huì)明確地想到“上網(wǎng)查一下吧”，然后打開(kāi)電腦或智能機(jī)上的瀏覽器，登錄Google、Yahoo等搜索網(wǎng)站，輸入關(guān)鍵詞進(jìn)行查詢，或者打開(kāi)智能機(jī)里的應(yīng)用，獲取信息。至少我們意識(shí)到，上網(wǎng)就能獲得信息。但是，今后除了通信設(shè)備外，各種事物都能聯(lián)網(wǎng)，它們自動(dòng)收集信息加以運(yùn)用，用戶腦中“親自操作設(shè)備才能上網(wǎng)”的概念將逐漸消失。
　　想象一下物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)更加發(fā)達(dá)的世界吧。以人們普遍使用的車載導(dǎo)航儀為例，目前它通過(guò)VICS(交通信息通信系統(tǒng))等專業(yè)的信息系統(tǒng)，為用戶提供擁堵程度、道路施工等最新路況信息。VICS是由日本道路交通信息中心提供的專項(xiàng)服務(wù)，VICS中心匯編的信息通過(guò)語(yǔ)音文字雙重廣播、光學(xué)式/電波式發(fā)射器等方法傳到導(dǎo)航儀上。也就是說(shuō)，信息的收發(fā)都要依靠專用設(shè)備，因此VICS的交通信息只能在通行量較大的主干道上提供。
　　而在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)手段下，可以用現(xiàn)有的車載導(dǎo)航儀無(wú)線上網(wǎng)，進(jìn)行雙向通信，采集其他車輛發(fā)送的信息，獲取主干道以外的支路上的交通狀況。
　　讓我們進(jìn)一步暢想，如果將車載導(dǎo)航儀與現(xiàn)有的五花八門(mén)的資訊網(wǎng)站結(jié)合起來(lái)，用戶就能查詢停車場(chǎng)和電動(dòng)汽車充電樁的空位、附近車站詳情、文娛活動(dòng)快訊、院線影訊等信息。此外，還可以方便地獲取私人消息。比如，它可以告訴你“孩子已經(jīng)到家”，如果掛念獨(dú)自留在家中的寵物，可以讓車載導(dǎo)航儀播放家中攝像頭拍下的客廳情景，又或者，把孩子到達(dá)約定接送點(diǎn)的消息傳輸給你也是個(gè)不錯(cuò)的主意。科幻電影里，汽車回答駕駛者各種提問(wèn)的場(chǎng)景屢見(jiàn)不鮮，而現(xiàn)實(shí)中，這方面的技術(shù)已經(jīng)達(dá)到實(shí)用化的程度，只要充分利用網(wǎng)絡(luò)，就能綜合掌握各門(mén)類信息。
　　一旦用戶能通過(guò)語(yǔ)音命令獲取所需的信息，他們就沒(méi)必要刻意分清面前擺的是導(dǎo)航儀還是智能機(jī)。詢問(wèn)“明天天氣怎樣?”的對(duì)象是導(dǎo)航儀也好，智能機(jī)也罷，甚至是洗衣機(jī)或掃地機(jī)，感覺(jué)都差不多。所以說(shuō)，將來(lái)互聯(lián)網(wǎng)、云服務(wù)的存在感會(huì)趨向于無(wú)。只不過(guò)，對(duì)著智能機(jī)說(shuō)話還好，但問(wèn)一臺(tái)洗衣機(jī)或掃地機(jī)“明天天氣怎樣?”就有些超乎想象了。
　　那么，如果我們面對(duì)的是造型逼真的機(jī)器人呢?不是人形也沒(méi)關(guān)系，做成小狗、小貓、海豹等動(dòng)物的樣子，對(duì)它講話就容易多了吧?許多人對(duì)自家寵物說(shuō)話是非常自然的。
　　云機(jī)器人技術(shù)
　　機(jī)器人也可作為一種物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備端連接網(wǎng)絡(luò)。和電腦、智能機(jī)等設(shè)備相同，通過(guò)無(wú)線通信、網(wǎng)絡(luò)接入云系統(tǒng)(云服務(wù)器)，就能利用儲(chǔ)存在云端的數(shù)據(jù)，在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)信息共享。
　　此外，“云機(jī)器人技術(shù)”還蘊(yùn)含著別樣的意義?！霸茩C(jī)器人技術(shù)”是Google和美國(guó)一家創(chuàng)業(yè)公司W(wǎng)illow Garage在2011年Google I/O(Google網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)者年會(huì))上共同發(fā)表的新概念。以前單臺(tái)機(jī)器人由CPU、處理器等微機(jī)控制，性能有限，但如果它能聯(lián)網(wǎng)，高速演算和龐大的數(shù)據(jù)庫(kù)便可以轉(zhuǎn)交給云端。熟悉互聯(lián)網(wǎng)的人只要想一想客戶端與終端服務(wù)器就很容易理解了吧。即使客戶端本身不追求高性能，也可以依托終端服務(wù)器大獲提升，而不受設(shè)備端運(yùn)行條件的限制。同理，機(jī)器人成為設(shè)備端的話，不但生產(chǎn)成本削減，而且性能在某種意義上可以無(wú)限提升。
　　誠(chéng)然，機(jī)器人身上搭載的處理器計(jì)算能力連年提高，音畫(huà)辨識(shí)度、傳感器靈敏度等顯著提升，但是讓單臺(tái)機(jī)器人承擔(dān)所有的運(yùn)算處理、海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)檢索依然十分困難，在性能和制造成本兩方面都無(wú)益處。
　　而在云技術(shù)支持下，小小的客戶端也能動(dòng)用性能直逼超級(jí)電腦的終端系統(tǒng)，登錄大數(shù)據(jù)庫(kù)，處理或解析信息。一臺(tái)機(jī)器人分成單機(jī)處理和云計(jì)算兩部分，兩者互通，有效協(xié)作，這樣的構(gòu)造優(yōu)勢(shì)良多，可以減小機(jī)體體積，簡(jiǎn)化工序從而降低生產(chǎn)成本，減少電池耗電量。
　　云端操控機(jī)器人
　　前文提到的Google I/O是Google每年在舊金山召開(kāi)的網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)者大會(huì)，2014年6月這一場(chǎng)是第七屆。IT龍頭Google主辦的年度會(huì)議預(yù)示著今后的業(yè)界動(dòng)向，除了開(kāi)發(fā)者和技術(shù)專家，無(wú)數(shù)公司管理者、技術(shù)宣講師、媒體記者也頗為關(guān)注。據(jù)說(shuō)全世界85個(gè)國(guó)家100多萬(wàn)人觀看了2014年Google I/O的全程視頻。
　　2011年的Google I/O在主題演講中介紹了一家日本企業(yè)，系歷屆首次。這家企業(yè)名為RT科技公司(RT Corporation)，專門(mén)從事機(jī)器人的開(kāi)發(fā)和銷售。該公司研發(fā)的基于Android OS系統(tǒng)的機(jī)器人作為展示樣例，在2011年和2012年連續(xù)兩年參加大會(huì)，備受矚目。
　　2011年Google I/O大會(huì)上，Google在推出“云機(jī)器人技術(shù)”這一概念的同時(shí)，還發(fā)布了用于連接Android設(shè)備的開(kāi)源配件(Android Open Accessory)。Android開(kāi)源配件并不是直接拿來(lái)使用的產(chǎn)品機(jī)，而是由開(kāi)發(fā)組件、接入Android設(shè)備的硬件規(guī)格和通信協(xié)議、API等組成的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。隨后，日本的機(jī)器人研發(fā)制造商RT科技公司向與會(huì)者展示了基于這套技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的外設(shè)開(kāi)發(fā)套件“Accesorry Development Kit”(ADK)，套件由輸出輸入板卡“RT-ADK”和附屬板卡“RT-ADS”組成。他們還現(xiàn)場(chǎng)演示了一個(gè)開(kāi)發(fā)樣例，用Android智能機(jī)操控該公司研制的機(jī)器人“RIC90”。
　　RT科技公司在2012年Google I/O大會(huì)上的展示更有意思，他們以機(jī)器人“RIC90”為基礎(chǔ)，推出了現(xiàn)實(shí)對(duì)戰(zhàn)型動(dòng)作游戲“V-Sido x RIC 忍者大師”(概念款)。RIC機(jī)器人從肩膀到地面的高度為90cm，內(nèi)部搭載了成品化的ADK板卡“RT-ADK mini”，頭部是一臺(tái)Android平板電腦，它身著日本忍者服，雙手戴著拳擊手套，造型十分惹眼。RT科技公司董事長(zhǎng)中川友紀(jì)子女士說(shuō)：“格斗游戲以往僅限于游戲屏幕，而現(xiàn)在，我們可以和等身大小的人形機(jī)器人進(jìn)行真實(shí)對(duì)戰(zhàn)，是前所未有的一次嘗試。”
　　游戲中，格斗玩家與等身大小的機(jī)器人對(duì)戰(zhàn)，機(jī)器人則由另外兩名玩家操控，一人負(fù)責(zé)上半身，一人負(fù)責(zé)下半身。上半身是由攝像頭拍下人類玩家的動(dòng)作，同步映射到機(jī)器人身上，下半身通過(guò)游戲手柄控制。游戲操作界面在機(jī)器人的Android平板臉上，人類玩家對(duì)它的攻擊招式、力度由傳感器接收，通過(guò)ADK傳輸給Android平板，再由Android系統(tǒng)評(píng)判損血量。
　　搭載各種傳感器的身軀、與人類相當(dāng)?shù)某叽绾蛯?duì)戰(zhàn)的真實(shí)性使這款機(jī)器人獨(dú)一無(wú)二。它的控制系統(tǒng)、它蘊(yùn)含的先進(jìn)技術(shù)和理念也可圈可點(diǎn)。
　　系統(tǒng)方面，雖然游戲操作依靠通用的Android OS和Android設(shè)備，不過(guò)，機(jī)器人本身的控制軟件是由日本人開(kāi)發(fā)的“V-Sido”。V-Sido開(kāi)發(fā)者、機(jī)器人專家吉崎航先生目前擔(dān)任軟銀旗下子公司Asratec的首席機(jī)器人研發(fā)工程師。動(dòng)作控制是最基本、最關(guān)鍵的功能，而V-Sido在這方面表現(xiàn)出色，今后有望應(yīng)用到各種款式的機(jī)器人身上。現(xiàn)在，V-Sido公司無(wú)償公開(kāi)了這款軟件的內(nèi)測(cè)版，Asratec公司正致力于銷售運(yùn)算速度更快、功能更多、適配更多機(jī)器人的版本。
　　在先進(jìn)技術(shù)和理念方面，“V-Sido x RIC 忍者大師”概念款是實(shí)際運(yùn)用云機(jī)器人技術(shù)的一次創(chuàng)新嘗試。如圖1-3所示，研發(fā)者意圖通過(guò)機(jī)體和云端的數(shù)據(jù)傳輸達(dá)成控制和運(yùn)算處理，使機(jī)器人完成動(dòng)作。中川董事長(zhǎng)回顧展會(huì)時(shí)評(píng)價(jià)道：“辨識(shí)人體動(dòng)作并傳輸給機(jī)器人的處理過(guò)程全部由云端完成，這個(gè)測(cè)試版預(yù)示著新技術(shù)時(shí)代的來(lái)臨。想當(dāng)年，云端還很少被當(dāng)成一個(gè)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，所以Google的安迪·魯賓先生看到我們的展品后大力推崇。Google當(dāng)時(shí)推測(cè)，大約四五年后，運(yùn)用云技術(shù)的機(jī)器人將在日本得到廣泛理解和好評(píng)，我認(rèn)為，發(fā)展現(xiàn)狀正在逐步印證他們的推測(cè)。”

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