云端機(jī)器人這個(gè)全新的產(chǎn)業(yè)在世界范圍內(nèi)受到越來(lái)越多的關(guān)注。

無(wú)論是最近一大批云端智能機(jī)器人服務(wù)提供商受到美國(guó)實(shí)體清單影響，類(lèi)似達(dá)闥科技企業(yè)SEC上市等商業(yè)活動(dòng)步伐受挫，還是國(guó)內(nèi)作為云端調(diào)度系統(tǒng)服務(wù)商的九號(hào)機(jī)器人即將登錄科創(chuàng)板，或者是不久前全家便利店引進(jìn)用于緩解人力的遠(yuǎn)程遙控云端機(jī)器人，更早以前南京郵電大學(xué)和日本遠(yuǎn)程教育大學(xué)采用云端機(jī)器人的畢業(yè)儀式。云端機(jī)器人產(chǎn)業(yè)其實(shí)一直沒(méi)有離開(kāi)機(jī)器人科學(xué)創(chuàng)新學(xué)者和企業(yè)家的視野。

云端機(jī)器人的起源到爆發(fā)

說(shuō)起云端機(jī)器人，這個(gè)產(chǎn)業(yè)從開(kāi)始到發(fā)展也不過(guò)才10年時(shí)間。最早在Humanoids 2010 會(huì)議上，卡耐基梅隆大學(xué)的James Kuffner教授提出了“云機(jī)器人”的概念，即借助5G互聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算，幫助機(jī)器與人相互學(xué)習(xí)和知識(shí)共享，解決單個(gè)機(jī)器自我學(xué)習(xí)的局限性，概念提出后引起了廣泛的討論，一部分領(lǐng)先學(xué)者和企業(yè)家開(kāi)始嘗試對(duì)云端機(jī)器人的研究和產(chǎn)業(yè)化落地。

云端機(jī)器人概念得到了國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)界和學(xué)術(shù)界有識(shí)之士的重視是在2017 年，中國(guó)信通院、IDC和英特爾共同發(fā)布的《人工智能時(shí)代的機(jī)器人 3.0 新生態(tài)》白皮書(shū)也就曾提出，2015年后機(jī)器人步入3.0時(shí)代下，感知、計(jì)算、控制等技術(shù)的迭代升級(jí)和圖像識(shí)別、自然語(yǔ)音處理、深度認(rèn)知學(xué)習(xí)等新型數(shù)字技術(shù)在機(jī)器人領(lǐng)域?qū)⒌玫缴钊霊?yīng)用，實(shí)現(xiàn)從感知到認(rèn)知、推理、決策的智能化進(jìn)階。報(bào)告認(rèn)為，當(dāng)機(jī)器人按照該路線(xiàn)演變，無(wú)限接近人的智力水平時(shí)，現(xiàn)有電子元器件的集成水平必然不再能夠滿(mǎn)足新的需求，而在5G能夠提供大帶寬、低時(shí)延、高可靠通信的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)后，新的機(jī)器人思考和決策方式即將出現(xiàn)，屆時(shí)，云端機(jī)器人就能成為一種有著極大想象空間的解決方案。

機(jī)器人4.0在云端

時(shí)間到了2019年，達(dá)闥科技聯(lián)合英特爾、新松、科沃斯在《機(jī)器人 4.0 白皮書(shū)》寫(xiě)到，機(jī)器人在2020年后將進(jìn)入 4.0 時(shí)代，也就是云端機(jī)器人時(shí)代，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是機(jī)器人的腦袋在云里，機(jī)器人的身體可以在現(xiàn)場(chǎng)，機(jī)器人的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是移動(dòng)通信，云、網(wǎng)、端三者結(jié)合形成云端機(jī)器人，即把傳統(tǒng)機(jī)器人的決策大腦分布在從云到端的各個(gè)地方，充分利用邊緣計(jì)算去提供更高性?xún)r(jià)比的服務(wù)，把要完成任務(wù)的記憶場(chǎng)景的知識(shí)和常識(shí)很好的組合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)規(guī)模化部署。4.0時(shí)代下，機(jī)器人除了具有感知能力實(shí)現(xiàn)智能協(xié)作，還具有理解和決策的能力，達(dá)到自主的服務(wù)。當(dāng)時(shí)，達(dá)闥科技也完成了3億美元的B輪融資，估值超過(guò)15億美元，Cloud Minds這家企業(yè)才開(kāi)始受到業(yè)界更廣泛的關(guān)注，同時(shí)他們所提到的云端機(jī)器人也受到全世界的矚目。

但云端機(jī)器人在學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界都是一個(gè)較為超前的創(chuàng)新生態(tài)，媒體行業(yè)和普通民眾對(duì)此的關(guān)注程度一向不高，相關(guān)產(chǎn)業(yè)上下游發(fā)展并不算迅速，直至2020年初，疫情在全世界開(kāi)始爆發(fā)，達(dá)闥科技捐贈(zèng)多款5G云端智能機(jī)器人助力疫情防控，無(wú)人化云端遠(yuǎn)程機(jī)器人應(yīng)用才開(kāi)始逐漸見(jiàn)著于更多媒體報(bào)道。隨著疫情在全世界的蔓延，5G、AI、大數(shù)據(jù)等為代表的信息技術(shù)應(yīng)用讓更多人看到了未來(lái)云端智能機(jī)器人的發(fā)展前景。

與此同時(shí)，全球5G商用步伐不斷提速，根據(jù)GSA的統(tǒng)計(jì)數(shù)字，截至2020年3月，全球共有63家運(yùn)營(yíng)商實(shí)現(xiàn)了5G商用，359家運(yùn)營(yíng)商投資5G，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)部署和測(cè)試驗(yàn)證，5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)呈現(xiàn)如火如荼的景象，這為云端機(jī)器人的發(fā)展創(chuàng)造了堅(jiān)實(shí)的硬件基礎(chǔ)。

同時(shí)，國(guó)家在大政策上也開(kāi)始針對(duì)新產(chǎn)業(yè)發(fā)力，中央明確提出要加快5G網(wǎng)絡(luò)、人工智能、數(shù)據(jù)中心等新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進(jìn)度，新基建被多數(shù)地方政府列入2020年投資計(jì)劃。創(chuàng)新技術(shù)從未像今天這樣被推到前臺(tái)，展現(xiàn)歷史未見(jiàn)的高度，在新基建政策推動(dòng)下，人工智能正變得越來(lái)越基礎(chǔ)設(shè)施化，相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展逐步進(jìn)入快車(chē)道，而能提供強(qiáng)大算力支撐的云計(jì)算，在數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展中也有著不可或缺的重要性，作為新基建軟件技術(shù)的重要承接載體，云端機(jī)器人了更廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。

一系列與達(dá)闥科技、云從科技類(lèi)似布局前沿云相關(guān)產(chǎn)業(yè)的中國(guó)科技企業(yè)都被列入“實(shí)體清單”，云機(jī)器人作為一種世界前沿的新概念，美國(guó)希望此舉限制中國(guó)企業(yè)在前沿產(chǎn)業(yè)上的技術(shù)創(chuàng)新能力，再后來(lái)更是通過(guò)禁止MATLAB打擊中國(guó)高校推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展，這場(chǎng)中美之間面向未來(lái)產(chǎn)業(yè)的科技較量愈演愈烈，也變相證明了云端機(jī)器人等新興技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

場(chǎng)景進(jìn)步倒逼云端化

就實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景來(lái)說(shuō)，更智能化是機(jī)器人發(fā)展不斷滿(mǎn)足引用場(chǎng)景需求復(fù)雜化的必然趨勢(shì)，而云端機(jī)器人可以說(shuō)就是人工智能的實(shí)體化，因此走向云端也是未來(lái)工業(yè)、服務(wù)等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)的極好途徑。

在任何行業(yè)發(fā)展過(guò)程中，企業(yè)都會(huì)為了提升競(jìng)爭(zhēng)力思考如何降本增效，而具體到場(chǎng)景就是例如如何在較短時(shí)間完成部署、產(chǎn)線(xiàn)之間如何相互感知協(xié)同、如何實(shí)時(shí)了解工廠(chǎng)運(yùn)行狀態(tài)、出了問(wèn)題怎么樣最快地去解決，以及本地計(jì)算成本怎么降低，機(jī)器人行業(yè)的發(fā)展也在延續(xù)著這一軌跡，在機(jī)器人 1.0時(shí)代，機(jī)器人從對(duì)外界環(huán)境沒(méi)有感知，只能單純復(fù)現(xiàn)人類(lèi)的示教動(dòng)作，只能在制造業(yè)領(lǐng)域替代工人進(jìn)行機(jī)械性的重復(fù)體力勞動(dòng)，于是人們?yōu)榇藢?a href="http://www.1cnz.cn/v/tag/117/" target="_blank">傳感器應(yīng)用到了行業(yè)中。

到了機(jī)器人2.0時(shí)代，就可以通過(guò)傳感器和數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用構(gòu)建起機(jī)器人的感覺(jué)能力，并模擬部分人類(lèi)功能，這不但促進(jìn)了機(jī)器人在工業(yè)領(lǐng)域的成熟應(yīng)用，也逐步開(kāi)始向商業(yè)領(lǐng)域拓展應(yīng)用，但為了提升機(jī)器人在更多場(chǎng)景的柔性化，在3.0 時(shí)代下，機(jī)器人實(shí)現(xiàn)了從感知到認(rèn)知、推理、決策的智能化進(jìn)階，柔性化程度不斷提升，拖動(dòng)示教、虛擬仿真等方式使得機(jī)器人能夠應(yīng)用和還原更多行業(yè)的復(fù)雜生產(chǎn)工藝并加強(qiáng)，但人類(lèi)仍然想要實(shí)現(xiàn)機(jī)器人在處理效率上進(jìn)行加強(qiáng)。

于是到目前，人類(lèi)開(kāi)始考慮讓機(jī)器人真正替代人類(lèi)的勞動(dòng)時(shí)間，脫離開(kāi)固定的形體和場(chǎng)地做一些更為實(shí)際的工作，在這時(shí)機(jī)器人除了要具備感知能力，還需要有記憶、場(chǎng)景理解的能力，擁有知識(shí)，才能夠優(yōu)化決策，能自主實(shí)施工作，并進(jìn)行個(gè)性化演進(jìn)，因此仍然需要提高機(jī)器人完成特定和復(fù)雜問(wèn)題解決能力。而這些問(wèn)題，人工智能與5G技術(shù)的發(fā)展使得云端智能服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)更優(yōu)秀的解決方案。例如利用人工智能技術(shù)提高機(jī)器人本體感知能力的同時(shí)，提升個(gè)性化自然交互能力，利用 5G 技術(shù)，機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)時(shí)延能無(wú)限接近與人，同時(shí)大大縮短從終端到接入網(wǎng)的時(shí)間，帶寬大幅度上升，這使得很多東西可以放到邊緣端，加入更多的計(jì)算能力，包括云端大腦的一些擴(kuò)展，即將大腦計(jì)算和機(jī)器人本體分離，能把大腦計(jì)算放在云端，實(shí)現(xiàn)集中控制和智能輸出，助力機(jī)器人規(guī)模化部署。

云端機(jī)器人能做什么？

那云端控制大腦到底能實(shí)現(xiàn)哪些機(jī)器人的提升呢？舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，在移動(dòng)機(jī)器人領(lǐng)域，想要協(xié)調(diào)數(shù)百個(gè)乃至成千上萬(wàn)甚至更多機(jī)器人之間的復(fù)雜行為，這對(duì)于普通電腦而言已經(jīng)將很難實(shí)現(xiàn)，但如果將移動(dòng)機(jī)器人調(diào)度控制云端化，多個(gè)客戶(hù)共用一臺(tái)云端調(diào)度服務(wù)器，則可以充分利用云端計(jì)算機(jī)的算力，降低單機(jī)部署成本。5G帶來(lái)的高可靠、高并發(fā)和低延遲的云端無(wú)線(xiàn)接入方式可以實(shí)現(xiàn)云端調(diào)度實(shí)時(shí)化，從而有效的提升工廠(chǎng)的整體效率，降低硬件所帶來(lái)的成本，在目前，斯坦德機(jī)器人等一部分AGV企業(yè)也已經(jīng)開(kāi)始在采用此類(lèi)云端柔性物流調(diào)度系統(tǒng)，全方位提升物流調(diào)度效率。

而在工業(yè)領(lǐng)域，云端機(jī)器人也在不斷改變著生產(chǎn)方式，隨著如今消費(fèi)者的個(gè)性化需求繁多，小批量、多品種、個(gè)性化定制等生產(chǎn)需求的不斷改變，對(duì)生產(chǎn)模式的柔性化要求越來(lái)越迫切，普通的生產(chǎn)線(xiàn)難以完全按照消費(fèi)者需求生產(chǎn)出相應(yīng)的產(chǎn)品，導(dǎo)致部分裝備換代頻次低的企業(yè)產(chǎn)品出現(xiàn)不暢銷(xiāo)或者產(chǎn)能過(guò)剩。而另外一些客戶(hù)的小批量需求，因?yàn)楫a(chǎn)線(xiàn)不匹配或者柔性低而無(wú)法生產(chǎn)出完全滿(mǎn)足客戶(hù)需求的產(chǎn)品。

隨著5G、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和人工智能技術(shù)的快速發(fā)展，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的需求愈演愈烈。云端機(jī)器人未來(lái)能把基于大數(shù)據(jù)的智能化計(jì)算移到云端，從而實(shí)現(xiàn)在工藝過(guò)程優(yōu)化、遠(yuǎn)程監(jiān)控、狀態(tài)分析和預(yù)測(cè)性維護(hù)等生產(chǎn)使用環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)化，優(yōu)化機(jī)器人本體的控制器等硬件，同時(shí)利用機(jī)器學(xué)習(xí)和云計(jì)算技術(shù)將這些海量數(shù)據(jù)、規(guī)則和知識(shí)形成機(jī)器人的云端智能生產(chǎn)力。整個(gè)制造系統(tǒng)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化將是未來(lái)工業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，決勝云端不再只是一個(gè)口號(hào)。

產(chǎn)業(yè)與展望

從全世界云機(jī)器人的概念提出到如今，也不過(guò)短短10年，雖然5G、大數(shù)據(jù)、人工智能的產(chǎn)業(yè)都出現(xiàn)了可惜的發(fā)展態(tài)勢(shì)，這些仍然不夠形成一個(gè)完善的云機(jī)器人產(chǎn)業(yè)生態(tài)，任何一個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的從上游原材料和零部件的產(chǎn)商到下游應(yīng)用集成延伸，生態(tài)構(gòu)建都存在一定周期性，云端機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也不是對(duì)機(jī)器人既有模式簡(jiǎn)單的繼承和疊加，而是在生產(chǎn)方式上出現(xiàn)的全新變革。現(xiàn)如今，中國(guó)的云端相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)雖然在人工智能、AI等新學(xué)科的大力推進(jìn)下取得了一定階段性成果，都仍還在不斷成長(zhǎng)的過(guò)程中。

按照國(guó)內(nèi)最早開(kāi)始進(jìn)入云端機(jī)器人領(lǐng)域企業(yè)達(dá)闥科技的構(gòu)想，未來(lái)云端機(jī)器人會(huì)將由云端大腦、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)VBN和及機(jī)器人本體等組成。其中，云端大腦提供機(jī)器人所需要的智能視覺(jué)、智能聽(tīng)覺(jué)、智能運(yùn)動(dòng)等多模態(tài)AI能力，通過(guò)遍布全球的移動(dòng)通信安全高速網(wǎng)絡(luò)，將能力傳輸給遠(yuǎn)端的機(jī)器人控制器和各種機(jī)器人、智能設(shè)備本體上。立足云端機(jī)器人的概念，達(dá)闥科技建立了云端大腦、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、機(jī)器人本體三層架構(gòu)，并廣泛培植生態(tài)，達(dá)闥科技旗下產(chǎn)品也形成云端智能架構(gòu)、云端智能設(shè)備以及云端機(jī)器人三大類(lèi)，目前實(shí)現(xiàn)不僅局限單一的設(shè)備，更是全方位硬件的云端化改造和升級(jí)。

據(jù)公開(kāi)資料顯示，目前達(dá)闥科技的云端大腦HARIX基于人工增強(qiáng)的機(jī)器智能，將視覺(jué)處理、自然語(yǔ)言處理、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制和虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)集成在云端，旨在實(shí)現(xiàn)百萬(wàn)級(jí)機(jī)器人的在線(xiàn)運(yùn)營(yíng)。這或許也成為達(dá)闥科技被列入“實(shí)體清單”的根本原因。

而目前類(lèi)似九號(hào)機(jī)器人等應(yīng)用企業(yè)提出的云端機(jī)器人解決方案，是將機(jī)器人的計(jì)算能力和數(shù)據(jù)從本地遷至云端，從而以此為基礎(chǔ)研發(fā)出一整套的高配送效率、高響應(yīng)速度的云端調(diào)度系統(tǒng)。他們將機(jī)器人與云平臺(tái)結(jié)合，把機(jī)器人的“大腦”置入云平臺(tái)（云端），借助于云服務(wù)強(qiáng)大的計(jì)算、存儲(chǔ)能力以及資源共享等優(yōu)勢(shì)，從而達(dá)到運(yùn)維人員可隨時(shí)隨地上訪(fǎng)信息、了解機(jī)器人運(yùn)行狀態(tài)，以此節(jié)省機(jī)器人制造成本、人工運(yùn)維成本，提高機(jī)器人運(yùn)作所需的計(jì)算能力。用SLAM技術(shù)結(jié)合云端計(jì)算能力，能讓機(jī)器人擁有智能和自主性，從而使得機(jī)器人具備更強(qiáng)室外自主導(dǎo)航和自主避障能力。

可以看到，雖然目前有相關(guān)的企業(yè)已經(jīng)在云端機(jī)器人領(lǐng)域進(jìn)行了可延續(xù)性的拓展，但作為一個(gè)全新的產(chǎn)業(yè)，其進(jìn)展并不算快，目前大多數(shù)企業(yè)仍然處在實(shí)驗(yàn)室摸索階段，與大規(guī)模大范圍的商業(yè)化落地還存在相當(dāng)大的差距。

不得不考慮到的是，作為一個(gè)全新的產(chǎn)業(yè)，雖然外界有觀點(diǎn)認(rèn)為，云端機(jī)器人和當(dāng)時(shí)作為移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)的新業(yè)務(wù)增長(zhǎng)點(diǎn)手機(jī)的發(fā)展類(lèi)似，但因?yàn)樵贫思夹g(shù)的研發(fā)高集成度品機(jī)器人的耗資，目前看來(lái)將會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于研發(fā)智能手機(jī)，同時(shí)5G、AI、區(qū)塊鏈、機(jī)器人的研發(fā)也需要大量精英人才，上游供應(yīng)鏈的產(chǎn)業(yè)集群沒(méi)有太多的鋪墊，熱度還沒(méi)有完全形成，成本相應(yīng)居高不下，這導(dǎo)致目前云端機(jī)器人產(chǎn)業(yè)上下游都面臨著資金，人才、市場(chǎng)等多重考驗(yàn)，再加上疫情和貿(mào)易戰(zhàn)等多個(gè)維度不同形式的沖擊，云端機(jī)器人產(chǎn)業(yè)想要真正崛起，確實(shí)還需要更多維度的努力。
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