万亿级智能家居市场,能否撑起离线语音的“野心”?

来源:电子发烧友网 作者:张慧娟2020-01-18 07:46:00
[导读] 如果说2020年将是智能语音高歌猛进的一年,那么,离线语音识别技术将发挥重要作用,全屋智能的控制类产品会是离线语音的主战场。
关键词: 车载 智能家居
智能家居不断升温,全屋智能作为终极想象,画面越来越清晰:集智能照明、安防、影音、家电控制于一体的整体家居解决方案中,不仅单个的家居产品能够实现智能操作,智能单品之间也可以相互连接,从而带来更加智能化、个性化的家居场景。

在一项对智能家居从业者的调查中,有超过百分之四十以上的从业者认为,2020年将迎来智能家居行业大爆发。原因有三:第一,消费者对智能家居的接受度大幅上涨;第二,人机交互体验升级;第三,现象级产品出现。以上因素占比分别为21.1%、19.5%、16.5%。

其中,在人机交互驱动因素中,智能语音作为主要的人机交互方式正在智能家居场景快速渗透。据IDC预测,2020年,75%的智能家电能够通过语音进行控制,包括嵌入语音助手/语音控制模块、连接智能音箱两种方式,57%的智能电视能够接入家居互联平台,22%的智能电视具有远场语音能力。

为什么需要离线语音?

在打造全屋智能的产业链条中,离线语音正在成为重要的一环。

随着智能电器、智能门铃、智能猫眼甚至睡眠跟踪记录等设备的广泛应用,智能化已经延伸到家庭中最私密的区域,一些问题渐渐浮现出来。

以家庭场景中最为成熟的智能音箱为例,通过在云端进行识别反馈,控制速度比较慢。此外,如果将智能音箱作为中控的话,它的摆放位置就成为一个大问题,以市面范围常见的3-5米而言,它需要在这个半径范围内对其他设备实现语音控制,假设智能音箱放置在客厅,那就必须在客厅去控制其它设备(如果在卧室需要语音关灯,还需要走到客厅,岂不是更麻烦)。第三,也是最为重要的一点,绝大多数的云端识别都有数据留存,有暴露隐私的风险。

离线语音控制能够有效解决上述问题,分布式地对单个产品进行针对性地声音控制,不论是大家电还是小家电,包括空调、洗衣机、冰箱、热水器、油烟机、风扇甚至晾衣架、插座、开关,都能通过离线语音实现分布式语音控制和联动。在网络状况不好或者没有网络的情况下,可以使用基础控制的本地命令词进行离线控制,无需将数据传向云端,充分保证了使用者的隐私。

智能语音的“蛋糕”与“荆棘”

智能语音交互家电市场有多大?市场调研数据如下:

1)智能电视
随着以小米电视为代表的智能电视逐步普及,看电视的方式在过去三年间发生了巨大变化,电视观众迅速完成了从被动收看直播到主动点播甚至搜索内容的模式转变。语音交互为智能电视的内容搜索功能带来了极大的便利,将有力地带动高质量付费内容的收入增长。目前,创维、小米、暴风、海尔等均已推出智能语音识别电视。
2017年,中国智能电视销量达4736.5万台,同比增长13.8%,2018年智能电视销量将突破5000万台。语音交互将迅速成为智能电视的标准配置,成为语音交互技术的另一个巨大市场。

2)智能语音空调
2017年,全国空调内销量8875.5万台,同比增长46.8%。近几年,空调每年内销量保持在6000万台以上,美的、格力、海尔、奥克斯、长虹均已推出语音智能空调,具有智能语音交互功能的空调市场空间巨大。

3)其它语音交互市场
2018年以来,具备语音识别功能的儿童故事机(机器人)、自动晾衣架等产品的出货量及增速均超过预期,带来大量的智能语音应用需求。根据最新的市场调研粗略估计,全国自动晾衣架年出货量超过3000万件,儿童故事机(机器人)年出货量也有望达到4000万台。预计语音识别功能的渗透率将在未来3年超过50%。

前景是诱人的,但挑战也并不小。

通过智能语音技术建立与传统家电厂商之间的合作,在业内不算什么新鲜事。但是,如何让传统家电厂商实现快速、低成本的转型,仍是摆在传统家电、智能语音相关企业面前的一道难题。

有业内人士指出,让传统家电实现语音控制看似只是让家电嵌入语音控制模块,但是,要真正实现无论是在线、离线语音识别或者双模式下都能可以听懂用户指令,并能快速、准确进行响应,仍有一定难度。双方在合作中,一度还曾出现过一些啼笑皆非的案例,比如某冰箱厂商在嵌入智能语音控制方案时,完全没有考虑麦克风的位置,导致语音控制的设计彻底失败。

智能语音技术本身需要长期积累,改造成本和技术难度较高,对于这些希望在智能家居时代转型的传统家电厂商来说,智能化系统不是他们的长处,需要专业技术解决方案商来提供相关技术。这也是这几年来语音芯片/模组方案大量涌现的主要原因。

端侧智能倒逼而生的语音AI芯片

根据语音交互的发展状况,将语音芯片的发展归纳为三个阶段:

第一个阶段为语音芯片过渡期,约为2015年以前,采用的多是通用芯片+Codec芯片/DSP芯片等相结合的通用芯片组合,如全志的R16芯片。

第二个阶段为崛起期,2015年-2017年之间,语音芯片兴起。随着智能语音设备市场规模进一步发展,专门用于智能家居或智能音箱的语音芯片开始陆续亮相,如联发科的MT8516芯片、科胜讯的CX20924/CX20921、Amlogic的A113、瑞芯微的RK3036/RK3229等。

第三阶段语音AI芯片开始涌现。端侧智能倒逼芯片创新,数据的采集、计算、决策都需要在前端设备进行,对于芯片的功耗、算力都有更高要求,语音AI芯片应运而生。

对比语音芯片,语音AI芯片具备以下特点:首先语音AI芯片中集成了专用的AI处理器模块,用以对本地的机器学习算法进行加速;其二高度集成,语音AI芯片不但集成CPU、AI处理器,甚至还集成DSP、WiFi/蓝牙等模块;其三能够实现端侧智能,将一些常用或者简单的功能直接集成到本地,通过AI芯片进行本地计算,设备可以在端侧离线完成如听音乐、日常问答及闲聊等任务,实现更快、更安全的交互。

目前,AI语音芯片趋势明确,但是从架构、功能方面又各有不同,可以大致分为通用型、半通用型和专用型

通用型AI芯片类似CPU,AI算法直接在主控芯片的计算单元中加速,可以保证该芯片能适应不同应用场景需要,灵活性较强,但成本和功耗相对较高,例如应用于天猫智能音箱的联发科芯片。

半通用型AI芯片采用异构设计,常为CPU+NN模块的方式,NN模块专门加速AI算法,CPU作为补充,意图在灵活性及成本、功耗取得折中,例如应用在小米小爱同学智能音箱的晶晨芯片。

专用型芯片即针对语音识别设计的AISC芯片,能够实现更低的成本及功耗,灵活性相对稍弱。由于语音识别应用逐渐成熟,市场需求逐步明确,针对特定场景的高效率、低功耗专用型AI芯片将成为主流产品。
<电子发烧友>根据厂商官网、公开数据及第三方资料,整理出如下离线语音产品情况:
表:<电子发烧友>整理(2020.1.17)

结语

目前的智能终端产品对于语音的应用方式各有不同,有的仅实现离线状态下关键词唤醒,如智能音箱;有的则实现了关键词识别、离线对话等轻量级的语音语义识别,如某些智能家电产品;有的需要在离线状态下依然支持全功能的语音语义识别,如车载场景。

除了应用于to C端,to B领域包括酒店智能语音助手(云端语义针对酒店服务应用可定制化,如客房服务、订餐服务)包括可植入酒店空调、酒店控制面板、酒店客房电话等设备应用,以及智能校园宿舍管理(云端可针对宿舍房间号定点推送上课通知、语音控制、网络电话等),都有离线语音的用武之地。

智能语音市场整体处于高速发展期,基于语音交互的智能车载、智能家居、智能可穿戴等垂直领域都日趋成熟。如果说2020年将是智能语音高歌猛进的一年,那么,离线语音识别技术将发挥重要作用。全屋智能的控制类产品会是离线语音的主战场,离线主打控制、在线主打交互,将是目前智能家居产品比较适合的方式。

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