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[科技资讯]触摸现实：颠覆手机的下一个十年

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其实每个人都很坏脾气,只是我们总习惯把最坏的样子留给最好的人,所以最亲的人才总往最痛处戳.

举报只看楼主使用道具楼主发表于: 2018-05-19 0

文/王胖子

【1】
自上个世纪以来，包括手机在内，整个信息通信业的科技创新，都一直以十年左右的周期，重复着自己的颠覆节奏。
1987年11月18日，中国第一个模拟蜂窝移动电话系统在广东省建成并投入商用，俗称大哥大的摩托罗拉手机第一次正式进入中国大陆市场。
1997年，中国电信的GSM用户突破1000万大关——是的，这时它和中国移动还没有拆分。这一年，摩托罗拉发布了历史上第一款折叠手机，菲利普·卡恩（Philippe Kahn）也发明了全球第一部拍照手机，而诺基亚取代摩托罗拉，成为了全球最大的手机生产商。
2007年，TD-SCDMA开始在中国十个城市大规模建网。这一年，乔布斯在Macworld大会宣布，"苹果将重新发明手机"，而当时全球手机老大诺基亚，对其不屑一顾。
从没有手机，到模拟手机，到功能手机，再到智能手机，每一次都是彻底的颠覆。
而每一次颠覆的背后，都是人类在无线通信、材料工程、集成电路、应用软件、互联网络等科技领域的科技演进的"量变到质变"。
【2】
然而，从2007年iPhone将我们带入智能手机时代，一直到现在，我们仍未看到手机有新的颠覆式创新出现。
事实上，在这11年里，从基础科学到应用科学，从通信到网络，从云到大数据，从人工智能到虚拟现实，全世界的科技创新积累已经天翻地覆，但为何时至今日，它们仍未能汇集出手机的新一轮颠覆变革趋势？
或者说，如果这个颠覆即将出现，那么，它将出现在何处，又将如何定义手机行业的下一个十年？
关于这个问题，已经有很多的猜测。
有人认为，颠覆的引爆点将会来自石墨烯，这种超级材料带来的各种性能飞跃，将为手机的创新，制造广阔的空间。
也有人认为，颠覆会来自柔性材料，它可以让手机打破形体的束缚，以更具想象力的可能性，来重新定义手机，甚至以其他的终端形式取代手机。
还有人认为，颠覆会来自于人工智能，它将在各个垂直领域不断突破，乃至以更人性化的"器灵"方式，重塑手机给我们的功能和体验。
【3】
但在我看来，以上判断可能都不准确。
无论石墨烯还是柔性材料，它们虽然已经有很多激动人心的数据与案例，但要真正走出实验室，并实现大规模的产业化和商业化，还需要一个不短的时间过程。
而人工智能并不是一个独立的进程，在人类发明真正通用的超级智能之前，它更现实的情况，是以春风化雨的方式，融入到各个垂直领域，实现能力的提升。但它本身却还难以为我们创造一个独立的、爆发式的颠覆体验。
我认为最重要的，是交互方式。
最早，模拟手机只能用于打电话，与人没有交互。
功能机时代，通过键盘的交互，手机可以用来发短信、上网，以及最原始的其他应用。
在智能机时代，触摸取代了实体键盘，让手机真正变成了我们大脑和手的延伸。
如果没有这种触及到交互层面的深刻变革，那么，其他的创新再多，也做不到真正开启下一个时代。
所以，也有很多人，把语音交互，尤其是近几年来，在深度学习人工智能驱动下的语音交互，作为下一次颠覆的希望。
但问题在于，且不论目前还未能彻底攻克的语音识别率问题，仅仅是语音交互方式的效率、外界干扰影响和私密性，就限制了它的应用场景，使它难以以一个完整的独立体系来实现颠覆。
【4】
真正的变革，更可能来自另一个方向：虚拟与现实的融合。
注意，我这里说的是方向，而不是技术，因为它会是包括了3D结构光、虚拟现实技术、5G、人工智能、大数据等多个领域的技术在内，最终在这个大的方向上，汇聚成为手机功能与体验突破的合力。
如果说，在智能手机时代，手机取代电脑，成为我们在虚拟世界的信息中枢；那么，在下一个十年，手机将有望消弭虚拟与现实的边界，帮助我们用现实塑造虚拟，以虚拟触摸现实。
在这方面，有太多的想象空间。我可以简单列几个：
（1）手机可以精确地识别人脸、表情、手势等指令，它与我们的交互可以突破屏幕限制，更方便、更多元，而且可以适用于更多更复杂的环境。
（2）手机应用可以实时获取现实世界的信息，并将其实时投射到虚拟世界中，从而为创造更丰富的应用场景。
比如未来的游戏，我们可以使用与自己相同体型、身材甚至面貌的角色，甚至代入我们身边的场景；
未来的购物，可以实时测量我们身体、房间等各种需求数据，获得量身定制的个性化商品，而且可以先在线上"试穿"、"试摆放"，满意了再确认购买；
未来的工匠，可以对着一片空气，就用手捏出满意的作品模型，然后通过3D打印完成；
未来的电话，我们不再是语音或视频，而是像科幻电影里一样的三维投影，彼此清楚看到对方的动作和表情；
未来的安全识别，不再需要验证密码，因为人的面部特征远比指纹更加复杂，三维的人脸识别也将能做到比指纹识别更准确、更安全、更方便。
……
这些，都能让我们获得完全不同的，颠覆式的手机体验。
【5】
我认为虚拟与现实的融合能成为下一个颠覆的另一个重要原因，是它的技术积累已经比较充分，而且已经走到临界点。
（1）现实数据的采集：
这方面，最重要的就是要让手机对现实世界的位置数据采集，从二维变成三维，才能真正在虚拟中还原现实世界。
（2）数据的传输：
空间数据从二维变成三维，意味着数据量的指数级增长，而且要实现虚拟与现实的真正融合，对于数据的传输与处理时间也有更高的要求。
这意味着，我们需要带宽更高、时延更低的数据传输系统——这也是相对4G网络来说，5G实现的最大性能提升之一。

（3）数据实时的智能化的处理：
这方面，需要人工智能、AR/VR/MR、大数据等相关领域的提升，比如更高效的人工智能算法、更适合人工智能运算的AI芯片、面向虚拟现实的各种应用，以及相对应的数据处理系统等等。
我们看到，以上各个领域，都在最近几年有长足的进展。
比如，按照预期，包括中国在内的很多国家，都将在未来1年内启动5G商用。
【6】
整个技术链条中，最核心也最重要的，是三维数据的采集环节。
在这方面，科技巨头们很早就已经在做准备。
比如英特尔此前推出的RealSense解决方案，就通过多组摄像头捕捉2D图像，经过计算变成实时的3D图形，从而试图将一切"看到"的视觉数字化。
而高通的和Spectra 模块项目，则通过前置的iris 生物识别模块和视觉摄像头模块，让手机具备3D结构光（SLiM）的识别和处理能力。
当然，高通与英特尔都还处在行业的最上游，它们的技术从提出到真正成熟，再应用于终端产品，也还需要产品。
所以，另一个事实更具有标志性意义。
2018年5月10日，OPPO成功实现全球首个采用3D结构光技术的5G视频通话演示。
这意味着，我前面提到的，无论是三维信息的采集、传输还是实时处理，它已经实现了真实的应用。
【7】
我们来看一下，OPPO批露的一些细节和数据：
传统的RGB摄像头通过采象的元件把环境光、自然光、太阳光呈现出来的光线效果采集起来，形成图像。
3D结构光则是通过固定的发光源发射光线，投射到物体表面，再通过采集设备收集物体表面反射呈现出来的反射映象，并通过采集设备上的算法，分析出来这个景物在3D环境中呈现的反射效果，分析它的景深信息，进行3D结构构造。

它与过去的单摄像头或双摄像头的区别是：
单摄像头无法确认深度信息和形状信息，双摄可以通过算法实现厘米级别的深度信息检测，3D结构光则可以实现毫米级别的景深信息检测。

OPPO表示，3D结构光可以达到百万分之一级别的识别精度，远超指纹识别的五万分之一。可以通过算法，精确地录入用户的面部信息和比对信息，从而带来更安全的支付环境。

而在女性用户最关心的美颜功能上，3D结构光也可以带来巨大的提升。
过去，在面部特征的精度上，2D美颜的精度无法做到完美，所以美颜度越强，美颜效果越让人感觉不真实。
但有3D结构光技术后，可以对人面部的轮廓实现几千点甚至上万点的特征点提取，把立体信息全部提取出来，这样无论面部磨皮、美白、大眼还是瘦脸，都能做到更精细、真实的美颜。
以OPPO的结构光为例，它可以生成一张精度达到0.6毫米的3D人脸模型，精确区分眼睛、嘴唇、鼻子等器官，并根据这些信息进行高精度磨皮、美白、瘦脸，甚至是模拟影棚灯光效果的3D补光渲染，或是进行精确的AR贴纸与调整人物表情。
【8】
OPPO是安卓手机阵营中，首个实现3D结构光技术的厂商。
据透露，OPPO 3D人脸识别已经具备量产条件，预计在未来6个月内推出商用终端。
在此之前，全球实现3D结构光技术应用的手机，只有2017年11月上市的iPhone X一款手机。而直到现在，iPhone X也还未实现基于3D结构光技术的5G视频通话。
值得注意的是，过去中国手机企业的技术创新和产品迭代，大都依赖于供应链的革新。但现在，OPPO的3D结构光却是其自身主导完成。
据了解，OPPO于2017年底成立自己技术团队，借助自身技术积累，瞄准结构光技术进行攻关。按照OPPO的计划，要在最多6个月内全部完成包括结构光发射端，接收端和结构光解码芯片在内的，整个硬件方案的选型，硬件预研，试产和验证工作。
彼时，OPPO这一计划一度被其他厂商视为"不可能完成的任务"。但最终，OPPO在半年时间里实现了4轮硬件方案迭代，一举完成了年底订立的目标。
而且，相比苹果需要3万结构光红外线点才能生成2048维的人脸安全特征码，OPPO方案只要1.5万个，识别人脸时间只要0.1秒，且可用于折叠屏幕之上。
更重要的是，基于5G的3D视频通话演示，意味着OPPO所实现的，不仅仅是三维信息的采集，而是已经走完了从三维信息采集，到数据传输和实时智能处理的整个流程，真正意义上实现了虚拟与现实的融合。

据透露，在OPPO此次完成的演示中，5G下行速度已达到1.4 Gbps，上行速度也达到160Mbps。
这得益于OPPO多年来的技术创新积累。
比如，目前在全球OPPO已拥有超过1000件5G通信标准专利。所以，在5G尚未开始规模商用之前，OPPO已经能实现5G与3D结构光技术的应用融合。
此外，在国内还没有成熟的3D人脸识别算法情况下，OPPO的3D人脸识别算法也是自主研发。
据透露，OPPO的算法团队与硬件团队深度合作，已在全球完成10万人次的3D人脸数据采集，并搭建了一个500TFlops大型训练服务器，整合业界一流供应商，经历10轮迭代训练后，最终完成具有自主知识产权、识别精度达到百万分之一的3D人脸识别算法。
就目前而言，OPPO领先一步，但可以预期，在它的刺激与带动下，更多虚拟与现实融合的技术与产品，必然会不断涌现出来。
或许，颠覆用户体验、重新定义行业的新产品，就会在不久诞生。

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