AI手机简史 :大哥大到智能机的颠覆式变革

以史为鉴可以知兴替——手机发展史

AI将接棒 “性能之争”,成为市场增长的新驱动,悉数手机发展史,手机市场的阶段性变化受到几个因素影响,一是通讯网络的代际发展,通讯的升级,直接导致了手机市 场在增量市场与存量市场之间切换;二是手机产品的变化发展,这种发展有大哥大到功能机、功能机到智能机的颠覆式变 革,也有像素、屏幕优化等升级式发展。因此,手机行业在不同时期,市场增长点也星移斗转,功能、性能、智能依次成 为手机更新换代的主旨:2006年及以前,手机行业属于功能推动,从一开始围绕接打电话的单一功能,到承载拍照、听音 乐、上网等复合功能;2007年-2016年市场由性能推动,配置成为了商家逐鹿的方向;2017年以后,市场进入了智能驱 动阶段,人工智能开始推动手机产品的迭代,这一时期传统性能提升瓶颈渐显,硬件的升级需要依托软件技术来优化与凸 显,而且在整体智能终端市场的培育下,用户也希望手机更人性化,能看得懂我们、也能听得懂我们。


人工智能手机概念界定

人工智能手机=AI芯片+AI功能,人工智能手机(AI Phone)是新兴起的概念,业界尚未完全统一认知。人工智能手机广义上是指搭载了满足AI算 力需求的移动端芯片、且加载了深度学习AI功能的智能手机。满足AI算力需求的终端芯片是指:

(1)芯片内置独立的神 经网络计算单元;

(2)通过CPU、GPU、DSP及其他通用计算单元联动赋予芯片深度学习能力。本报告围绕满足上述标 准的人工智能手机展开研究分析,描绘人工智能手机行业的发展现状。


人工智能手机应用全景图

AI使手机常用功能得到360°提升,让体验优化更加明显,人工智能手机应用场景概览生活服务场景 智能语音助手调用第三方应用; 情景智能对会议、航班等信息提示; 直播视频边看边买; 虚拟试妆、商品展示增强现实; 随行翻译,支持多种语言

摄影分享场景 识别拍照场景并智能调用拍摄参数; 虚化背景,自动美颜,调节光效; 相册聚类管理,快速搜索与分享

通话场景 根据用户声纹特征,增强用户通话声波, 在嘈杂背景中保障通话质量

人机交互场景 虹膜识别、人脸识别等解锁屏幕和应用; 消息智能过滤; 智慧识屏减少用户繁琐操控

办公场景 语音录入文字,图片识别; PPT拍摄优化和自动整理

互动娱乐场景 直播、短视频美颜瘦身,动态贴纸; 启动游戏时智能优化后台系统、游戏过程 网络加速

在线教育场景 在线教育APP提供个性化学习内容和计划 推荐; 将增强现实应用进视频教学

交通出行场景 自动标记停车地点、记录停车时长,驾驶 勿扰模式下语音命令接听电话

AI手机的发展史

人工智能手机处于早期成长阶段,正如“孩童”。人工智能手机与过去只加载了AI功能,但没有AI芯片的手机不能割裂地看待,后者是人工智能手机的序曲。过去手机上的 语音助手已经通过智能语音语义等AI技术开始为手机赋能,为日后人工智能手机兴起埋下了伏笔。2015年起,智能相册分 类、APP预加载等功能出现,背后的人脸识别、深度学习等AI技术开始广泛地落地在手机场景上,由此进入了人工智能手 机的预热阶段。2017年是人工智能手机元年,AI芯片相继发布,基础层算力成熟落地,头部手机厂商推出AI旗舰机型,AI 双摄、NPU、人脸解锁等相继成为热词,带动起人工智能手机的小高潮,市场已经萌芽。当下部分AI功能如AI双摄/三摄 已经成了主流手机的刚需,并经历了一轮技术方案的迭代,人工智能手机正如“孩童”,处于早期成长阶段,未来将在AI 智慧上达到更高层次。

人工智能手机行业发展阶段:

潜伏期:早期智能语音助手背后的 语音识别和自然语义理解、 知识图谱等AI技术开始为 手机赋能

预热期:智能相册分类、APP预加载、 智慧美颜、AR视频、指纹 解锁等AI应用广泛地落地在 手机场景

萌芽期:人工智能手机的元年 • 以移动端AI芯片为核心 的底层算力成熟落地

成长期:市场兴起第一轮迭代,如3D人脸识别技术开始 迭代2D人脸识别技术、语音助手开始支持深层 操作、AR由marker向SLAM的应用发展开始增 多 • 人工智能手机纷纷上市,部分AI功能成为刚需 • AI为用户使用体验带来了较大提升,不过手机 常用功能或产品形态没有发生重大革命

成熟期:人工智能手机系统、拍摄、智慧助手等都更具明显智慧,甚至颠覆式革新


人工智能手机的核心价值

自我学习、自主服务,重构终端产品逻辑 人工智能手机的主流功能不仅在实时性、准确性、处理效率等指标上表现优秀,还在AI算法与算力的支持下,通过自我学 习理解人类世界的逻辑,通过自主服务变得更便捷,提升了用户体验。随着使用,人工智能手机会学习用户的习惯,优化 手机功能,比如人脸解锁会学习用户外貌的细微改变降低拒识率,智慧助手可以按照用户的习惯处理常规任务。人工智能 手机把以往针对碎片化需求的服务融合进手机功能,主动地、一步直达地给出用户需要的结果,比起繁杂的手动操作进步 明显,例如,过去需要调光、对焦、修图等复合手动操作才能得到的“大片”,变得自主优化、随拍即美。这些功能与服 务的融合重构了终端产品逻辑,使人工智能手机交互更人性、应用更灵活。


人工智能手机的发展特征

AI能力划分为三个层级,在技术和商业上互有交叉 根据AI功能调用手机软硬件结构的差异,我们将人工智能手机的AI能力划分为基础层、软件层、移动应用层,各层在技术 和商业上有所交叉。技术上的交叉主要体现为,在不同型号的手机上,同一种功能是通过不同层级AI能力实现的,这主要 是技术方案的差异和迭代导致,如利用可见光/红外光进行2D人脸识别主要基于软件层实现,而3D结构光人脸识别则需要 基础层芯片与软件层联动。

商业上的交叉主要是指,许多原本属于移动应用层的热门功能下沉为手机内置功能,并由技术 提供方针对机型做专门方案与优化,效果更好、实时性更强,如美颜拍照类APP启发了手机内置相机拍人更美的需求,短 视频APP的AR特效也让市场意识到AR的卖点、开发了类似Animoji的内置功能。


AI能力三层级及其关系:鼎足而立,同气连枝

移动应用层 APP

智能语音助理:咪咕灵犀、布点语音等; 拍照美化:B612、FaceU等; 拍照翻译:有道词典等; AR特效:花椒直播等手势及人脸特效……

软件层 底层应用

拍照优化:加载场景识别、双目虚化算法; 人脸识别:2D人脸识别技术; 相册聚类:自动识别算法和机器学习; 智慧识屏:语义理解算法……

基础层 芯片预装能力, 与上层合力实现

语音助手:如三星Bixby,vivo Jovi等,构建了场景服务体系; 人脸识别:3D编码结构光/散斑结构光/TOF,时延与误识率更低; 图像增强:部分机型基于芯片实现; 拍照翻译:部分机型基于芯片优化,支持离线使用; AR特效:根据人脸信息制作个性化AR动态表情包……


人工智能手机的发展特征

围绕手机常用功能升级,主要面向中高端市场。在算力支撑出现和算法优化得到验证的现阶段,人工智能手机水到渠成地进入市场,但并未立意于对前代产品做颠覆性变 革,而是围绕着常用功能做加减法,让手机具有更强大的功能指标、更简易的操作方式。

哈佛商学院研究表明,人的大脑 每天通过五种感官接受外部信息视觉占83%,听觉占11%,我们日常处理的信息以视觉、语音、文字为主,因此AI手机当 下的核心命题还是围绕最易被消费者感知的语音、视觉及交互做优化,以达到更显著的体验升级。

在AI手机的目标市场方 面,受制于研发成本和硬件成本,新潮功能集中在高端机型,中低端机型也达到较高的AI渗透率,但AI功能还不全面、深 入。高端机型AI技术经过反复打磨,交互更自然、学习能力更突出,中低端机型则受限于硬件条件,AI技术方案较保守, 运行效果可能打折扣。

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