如今，智能機器人儼然已成為各行業(yè)領(lǐng)域未來發(fā)展的主要趨勢，智能機器人的研究與應(yīng)用越來越受到人們的關(guān)注。人類生活的方方面面，都能看到智能機器人技術(shù)應(yīng)用的身影。

　　英特爾中國研究院進(jìn)行機器人方向研究已經(jīng)三年多，從最開始硬件平臺的創(chuàng)新，到自適應(yīng)人機交互能力庫的發(fā)布，再到今年6月底與合作伙伴在南京共同發(fā)布機器人4.0白皮書（下載地址：http://robotplaces.mikecrm.com/kdQ63Ad），獲得了喜人的成績。

　　英特爾中國研究院宋繼強院長

　　在此次機器人英雄會上，英特爾中國研究院的院長宋繼強博士發(fā)表了題為《邁向云-邊-端融合的機器人4.0時代》的主題演講，分享了英特爾中國研究院是如何看待機器人4.0時代，以及在云-邊-端融合方面英特爾可以提供什么技術(shù)。宋繼強院長從IT的背景切入到機器人領(lǐng)域，他認(rèn)為AI、5G通訊、計算模式等都對機器人領(lǐng)域的發(fā)展有潛在巨大的貢獻(xiàn)。

　　以下內(nèi)容根據(jù)宋繼強院長演講實錄整理：

　　未來關(guān)鍵詞：機器人4.0

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　　首先宋繼強院長分析了什么是機器人4.0，2017年英特爾與IDC國際數(shù)據(jù)中心、中國信通院共同發(fā)布了《人工智能時代的機器人3.0新生態(tài)》白皮書，其中把機器人發(fā)展分為三個時代。機器人產(chǎn)業(yè)從上世紀(jì)30年代開始到現(xiàn)在快90年，真正的系統(tǒng)化跟IT的結(jié)合也是從50年前開始。第一個階段主要是通過電、馬達(dá)把機器人自動化起來，做的是機械、電子方面的事情。那個階段機器人對環(huán)境感知一無所知，它的力量比人強，反復(fù)工作的記錄也比人好，不累，但是要把它隔離開來保障安全，因為它不知道你是人還是一塊材料，這是一個問題。

　　2.0時代的機器人增加了各類傳感器，讓它可以感覺周圍的環(huán)境，避免發(fā)生各類意外。這個階段我們稱為數(shù)字時代。到現(xiàn)在我們整個的工業(yè)里面還有很多1.0、2.0時代的機器人。

　　第三個是智能時代，人工智能通過深度學(xué)習(xí)發(fā)展起來，促使很多技術(shù)可以更低成本地應(yīng)用，例如視覺技術(shù)、語音技術(shù)，可以提高機器人本體的能力。這三個階段的發(fā)展速度越來越快，第一個階段用了幾十年，第二個階段用了十幾年，第三個階段可能幾年就演進(jìn)到下一代。

　　下一代什么時候開始，從市場的發(fā)展變化，過去七八年，工業(yè)機器人和服務(wù)機器人銷售額增長率的總增長率還是在上升。服務(wù)機器人的增速開始減緩，從量上看還有一定的增長，但增長的加速度已經(jīng)不夠，其實是因為這一波AI的紅利已經(jīng)用得差不多。視覺上的能力、語音上的能力都挖掘得差不多，所以迫切需要一些新的技術(shù)因素加入，促使人工智能能夠跟其他的技術(shù)結(jié)合產(chǎn)生更大的推力。

　　新的人工智能增長點在哪？

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　　目前AI已經(jīng)能具有提升機器人個性化的能力，實現(xiàn)一些自然的交互。但是它并不完美，AI的能力還不足，置信度不高，有些東西也沒有充分的數(shù)據(jù)去訓(xùn)練。

　　5G的優(yōu)勢很明顯，可以把機器人本體的能力和云端的能力結(jié)合，甚至把人的能力帶進(jìn)來。我們現(xiàn)在很多人講“人在環(huán)中”，人和機器人不能直接的連接起來，要通過網(wǎng)絡(luò)和通訊。借助云的能力可以擴展機器人的計算和存儲，這都需要很好的網(wǎng)絡(luò)來支持。所以我們看到在新的發(fā)展機會里面，5G可以幫助機器人擴展它的能力，增強機器人和人的互動，真正把“云在環(huán)中”和“人在環(huán)中”做好。

　　如何能夠通過AI加上5G實現(xiàn)機器人這個領(lǐng)域的跳躍式發(fā)展呢？我們現(xiàn)在用一個三級火箭模式拆成三個階段來給大家講一下。

　　第一步是要找到關(guān)鍵場景，不管是工業(yè)、商用還是家用，或者是養(yǎng)老、醫(yī)療等領(lǐng)域，讓用戶真正覺得機器人確實起到降本增效的效果，或者是把以前不能做的事情變得可能，做到突破性的適用能力。

　　對于這些場景會發(fā)現(xiàn)光用AI是不夠的，必須靠人補足它的能力，就像自動駕駛一樣是分級的，有一個循序漸進(jìn)的過程，人對它的增強和補足逐漸地減少，讓機器越來越能自主。這個過程中要構(gòu)造一個非常無縫而且高效的人在環(huán)中的方式，叫人工增強。

　　當(dāng)人工增強和機器本身能力達(dá)到可用度的時候就要規(guī)?；?，規(guī)?；鸵尭鄼C器人做更多服務(wù)的同時降低邊際成本，而不是每做一臺新的機器人，都要重復(fù)之前很多的開發(fā)設(shè)計的程序。這就要借助云和網(wǎng)絡(luò)的力量，讓機器人跟邊緣計算、跟云計算更好的結(jié)合，去降低機器人本體的生產(chǎn)成本、使用成本和運營成本。這樣才能更好地實現(xiàn)規(guī)模化，發(fā)揮更大的效益。

　　云端智能機器人

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　　2010年，谷歌提出了Cloud Robotics，當(dāng)時在工業(yè)場合和一些專用場合把前端機器人和后端數(shù)據(jù)中心連起來，把一些工作放到云端去做，能解決一些具體問題。

　　首先解決機器人本體的局部感知問題，讓云端加上其他的傳感器和輸入能夠看到全局。第二是前端設(shè)備的智能能力、計算能力、存儲能力都有限，要利用云計算和云存儲增強它的能力。第三個是當(dāng)需要遠(yuǎn)程控制機器人做一些事情的時候，可以進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。

　　云端大腦在跟機器人本體連接的時候至少可以完成這幾件事情，但這個模式不能滿足多樣性的需求。前后端的分配都需要定制，同時網(wǎng)絡(luò)延時問題會比較嚴(yán)重，所以不太適合做很多大規(guī)模的應(yīng)用。更好的方案是什么？

　　當(dāng)有了5G技術(shù)時，就可以實現(xiàn)邊緣計算。原來，設(shè)備和云中間的網(wǎng)絡(luò)只做數(shù)據(jù)的傳輸，就是一個數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ǖ?，既沒有存儲能力也沒有計算的能力。但到了5G，網(wǎng)絡(luò)就擁有這樣的能力，這就是邊緣計算能力。例如可以在接入網(wǎng)構(gòu)造邊緣計算的能力，也可以在云的邊緣構(gòu)造邊緣計算的能力。利用5G技術(shù)，在網(wǎng)絡(luò)延遲、數(shù)據(jù)傳輸率，數(shù)據(jù)保護這些范圍都可以做很多的組合，可以跟具體應(yīng)用的需求進(jìn)行部署。我們覺得這是非常好的一個模式，而且在5G開始商用化部署，在移動邊緣計算也開始有標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)備的時候，機器人領(lǐng)域一定要運用該技術(shù)。

　　打造面向未來的機器人

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　　在這里舉兩個例子，一個是工業(yè)領(lǐng)域。目前工業(yè)領(lǐng)域中最高等級被稱為工業(yè)4.0，希望能夠達(dá)到柔性制造，例如多個制造工序里的機器人設(shè)備可以根據(jù)訂單的需求自動重新組成一條生產(chǎn)線。這要求機器人之間有很好的配合。在過去是預(yù)先編程定義好，但到了柔性制造時程序無法提前設(shè)計，例如運送位置和時間可能有偏差，這些機器人之間如何達(dá)成合作？第一是感知能力要夠強，夠?qū)崟r；第二是它們之間的通訊必須是有明確實時限制的通訊，最好是在邊緣計算的局域網(wǎng)，因為云端無法保證實時通訊的問題。所以說，邊緣計算其實是工業(yè)4.0的柔性化制造、個性化、智能化真正實施的一個必由之路。

　　在個人領(lǐng)域，機器人的服務(wù)對象是不同的場景、不同的人，生產(chǎn)商很難預(yù)先做好準(zhǔn)備，只能讓它預(yù)先具有學(xué)習(xí)和理解不同場景的能力，所以機器人生產(chǎn)商提供的是能力而不是各種功能。當(dāng)機器人有了學(xué)習(xí)能力就可以在新的場景里建圖，構(gòu)造對這個環(huán)境的認(rèn)知，理解要服務(wù)的對象，并且對于不認(rèn)識的物體能夠通過一些主動交互的方法，通過小的數(shù)據(jù)量去認(rèn)識這個新的物體，學(xué)會它，形成一個自適應(yīng)的服務(wù)能力。

　　當(dāng)機器人逐漸深入到人們的日常生活，它所采集的數(shù)據(jù)全部都是隱私相關(guān)的數(shù)據(jù)。第一是大量的數(shù)據(jù)沒必要都上傳到云端，第二是這些數(shù)據(jù)都上傳到云端有隱私問題，應(yīng)該把它隔離在邊緣服務(wù)器里面，由用戶授權(quán)機器人去學(xué)習(xí)和使用。這也是邊緣計算在商用或者家用機器人領(lǐng)域非常重要的地方。

　　可以想像，未來有數(shù)千萬、上億的機器人服務(wù)各行各業(yè)、各個家庭，數(shù)據(jù)量不可能都直接上傳到云端，必須要有各級的邊緣對數(shù)據(jù)進(jìn)行分級存儲，這也是網(wǎng)絡(luò)側(cè)的要求，因為網(wǎng)絡(luò)承載不了這么大量的數(shù)據(jù)傳輸。

　　云-邊-端的融合

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　　在未來場景下，云-邊-端融合的基礎(chǔ)架構(gòu)可以為工業(yè)、商用、家用等不同行業(yè)，提供出一個可以去適應(yīng)它的計算、存儲和互動之間的分布關(guān)系。同時需要具有知識共享和持續(xù)學(xué)習(xí)能力，因為現(xiàn)在機器人還無法通過常識去組合、聯(lián)系日常各類工序。

　　機器人需要能夠把看到的、觀察到的東西抽象記憶，形成局部的知識庫、個性化的知識圖譜，這樣形成機器人的記憶或者系統(tǒng)的記憶可以去做自適應(yīng)服務(wù)，可以有增強學(xué)習(xí)的能力。

　　從機器人1.0、2.0到3.0，是自動化、數(shù)字化和智能協(xié)作，基本都是在增強機器人本體的能力。到了機器人4.0，有三個關(guān)鍵點：第一，通過云-邊-端融合充分利用網(wǎng)絡(luò)能力，實現(xiàn)無縫協(xié)同計算；第二，通過知識圖譜，讓機器人可以持續(xù)學(xué)習(xí)，甚至多個機器人一起學(xué)習(xí)，逐漸形成自適應(yīng)的服務(wù)能力，逐漸增強能力，并且適應(yīng)服務(wù)的場景，包括物和人，提供更好的服務(wù)；第三，提高數(shù)據(jù)安全，保護隱私和信息安全。

　　機器人4.0時代的關(guān)鍵技術(shù)是，前端的機器人要做場景自適應(yīng)的能力，包括感知能力、理解能力、構(gòu)建知識圖譜的能力，和做反饋再去做新的一輪感知學(xué)習(xí)增強的能力。要能夠把個性化的知識圖譜從終端到邊緣計算、再到云端進(jìn)行很好的分布。一些比較固定的、不常變化的知識圖譜，比如常識和領(lǐng)域知識可以放到云端，因為這些量是固定的。一些跟客戶和場景具體相關(guān)的、跟地域相關(guān)的知識圖譜放在邊緣端，甚至放在機器人本體，形成一個合理的知識圖譜構(gòu)造。同時，在設(shè)備端和邊緣端都要基于新的知識圖譜進(jìn)行計算，要構(gòu)造一些新的加速能力。

　　英特爾公司不光有做CPU處理能力，還有很多其他的AI加速器、存儲、通訊、軟件、安全、超異構(gòu)計算能力和先進(jìn)封裝能力。善于整合不同的能力，從設(shè)備端到云端之間提供端到端的技術(shù)支撐。

　　英特爾中國研究院更專注于從終端這一側(cè)，設(shè)備的節(jié)點到接入網(wǎng)的邊緣這一側(cè)，通過智能算法、無線技術(shù)和在系統(tǒng)架構(gòu)方面的優(yōu)勢，去組合出好的創(chuàng)新方案來賦能自主系統(tǒng)。

　　促進(jìn)機器人4.0領(lǐng)域規(guī)模化的協(xié)同發(fā)展

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　　英特爾中國研究院的研究體系主要有兩個橫向的基礎(chǔ)支撐型技術(shù)和兩個縱向的應(yīng)用領(lǐng)域研究。兩個基礎(chǔ)技術(shù)的第一個是AI技術(shù)，我們專注于機器學(xué)習(xí)和做視覺理解的高性能、高速度的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。第二個是包含從4G到5G、甚至是5G+的無線通訊技術(shù)，包括邊緣的多天線接收機技術(shù)，邊緣計算的架構(gòu)和雷達(dá)感知的技術(shù)?？v向應(yīng)用領(lǐng)域有智能駕駛和服務(wù)機器人兩個方向。同時英特爾中國研究院和中國技術(shù)生態(tài)緊密合作，我們的使命就是用邊緣智能來賦能和增強自主系統(tǒng)。

　　在機器人領(lǐng)域，英特爾中國研究院持續(xù)不斷地推動與生態(tài)伙伴的合作。研究院有一個名為”英雄”的平臺，這個平臺包含硬件和軟件，可以用在終端側(cè)，也可以用在邊緣計算側(cè)，達(dá)到無縫協(xié)同。我們跟終端合作伙伴合作，做機器人本體能力的增強。云端融合我們也有合作伙伴把網(wǎng)絡(luò)側(cè)的能力加起來。同時具體到某一行業(yè)的具體應(yīng)用，比如商業(yè)應(yīng)用、家用、工業(yè)應(yīng)用。

　　最近，英特爾中國研究院聯(lián)合生態(tài)伙伴發(fā)布了機器人4.0白皮書。工業(yè)領(lǐng)域，新松做的是工業(yè)領(lǐng)域的邊緣計算的案例；科沃斯是在商用領(lǐng)域，銀行、案管這些機器人做的應(yīng)用案例；CloudMinds是提供將多種機器人終端通過虛擬專用網(wǎng)連到云端的能力。這都是我們在實踐中去探索云-邊-端融合的方案。

　　英雄會的目的主要有三個，一是在機器人領(lǐng)域要持續(xù)建立開放式創(chuàng)新社區(qū)，因為英特爾是提供上游和底層技術(shù)的公司，我們始終秉承開放式創(chuàng)新概念，互相合作，取長補短，把開放式創(chuàng)新做好。同時產(chǎn)學(xué)研聯(lián)動是非常重要的，我們希望在平臺上能夠給大家提供前沿技術(shù)的方向，產(chǎn)學(xué)研之間合作的通道，同時還建立了領(lǐng)航者專家?guī)?，也會組織一些線上線下的活動去促進(jìn)校企對接，達(dá)到成果轉(zhuǎn)化的目的。最后，我們希望能夠通過這些活動觸發(fā)大家做一些新的活動，促進(jìn)機器人4.0領(lǐng)域規(guī)?；膮f(xié)同發(fā)展。

　　機器人行業(yè)的從業(yè)者都是心里有夢想的，都是想做一些未來很先進(jìn)、很酷炫的事情。現(xiàn)在這個時代非常好，為什么我們敢于提出機器人4.0，就是因為AI和5G，加上智能制造的技術(shù)已經(jīng)越來越可用。服務(wù)機器人的領(lǐng)域和需求，讓我們站在這個時代很好的時間節(jié)點上，也希望大家真正努力合作，把這些想象變成現(xiàn)實。