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智能音箱

 信条 2017-10-22


概述


自2014年亚马逊发布Echo的智能音箱以来,智能音箱市场的发展速度超乎了人们的想象,市场热度不断持续地升温,从下面的百度指数可见一斑:


百度指数关键词:智能音箱


在传统的音箱上加入了语音识别技术,音箱能听懂人说的话了,使得智能音箱具有了一种全新的交互方式。一只小小的音箱以什么样的姿势引得如此多公司的青睐呢?


智能音箱产品发布历程


先来看一看智能音箱各个厂家产品发布的历程:


2014年11月6日,亚马逊推出了智能音箱Echo

2015年5月25日,京东与科大讯飞联合成立的灵隆科技推出了智能箱“DingDong”(叮咚)

2016年10月5日,谷歌在秋季发布会上正式推出智能音箱Google Home

2017年5月9日,联想发布了一款智能音箱

2017年5月10日,亚马逊推出了Echo Show,搭载了7英寸触摸屏支持视频通话

2017年6月5日,苹果公布智能音箱HomePod

2017年6月7日,京东发布叮咚智能音箱Top和叮咚二代

2017年6月13日,酷狗智能音响,可获取酷狗海量正版音乐库

2017年6月20日,喜马拉雅FM推出AI音箱“小雅”

2017年7月5日,阿里人工智能实验室发布智能音箱“天猫精灵X1”

2017年7月26日,小米发推出小米AI音箱“小爱同学”

2017年8月24日,出门问问发布Tichome;9月1日发布TicHome Mini搭载Google Assistant

2017年9月1日,索尼发布智能音箱LF-S50G,搭载谷歌助手,可作为家庭设备连接和指令终端

2017年9月26日,亚马逊又推出了Echo二代和Echo plus,Echo Plus具有内置hub,可无缝连接和控制ZigBee智能设备,如灯泡,门锁,开关和插头,无需单独的hub或程序

2017年10月5日,谷歌发布了Home Mini和Home Max智能音箱

2017年10月5日,知名智能家庭音响品牌Sonos发布了全新的Sonos One,支持Alexa语音助手,明年将支持Google Assistant以及苹果AirPlay 2


据报道,2017年10月微软联合哈曼卡顿计划会推出基于Cortana的Invoke智能音箱;Google 继Amazon 推出带视频功能的智能音箱(Echo Show)之后,也计划推出代号“曼哈顿”(Manhattan)7寸触控屏的音箱产品,支持视频通话。

[* 以上信息来自于网络]


从产品发布的信息中可看到一些关键词: 音箱、人工智能、助手、内容、视频通话、控制等。


智能音箱市场规模


下面是IHS和Strategy Analytics对智能音箱出货量的预测:



据美国Counterpoint分析公司预测,2017年美国智能音箱市场将达1400万台,中国智能音箱市场销量约为200万台,到2022年中国智能音箱市场销量预计将会达到2200万台。


在智能音箱市场中,亚马逊无疑是第一品牌,占据了美国70%的市场份额。据CIR的报告,自2014年11月发布到2017年1月,亚马逊Echo的用户已达到820万,2017年销量目标是1000万。


智能音箱的连接


下图是一个智能音箱的应用系统简单的示意图:


不同于蓝牙音箱的与手机的连接,语音技术的应用让智能音箱有了更贴近人语言的自然的人机交互方式,而音箱功能的增强也让智能音箱有了更多连接的可能。智能音箱融合了语音技术和智能语音助手功能,并与云端引擎相连接,通过人工智能提供内容和服务。随着人工智能、大数据和云计算的应用发展,人们似乎在智能音箱上找到了人工智能(AI)的入口。


另外,亚马逊还在产品中加入了Zigbee物联网协议栈,可以对设备进行控制,这拓展了智能音箱的应用范围。而智能音箱用到的Wi-Fi、蓝牙、Zigbee等无线技术,这也正迎合了智能家居的应用场景,如此来看,智能音箱是否会成为智能家居的枢纽中心呢?


智能音箱的系统应用与物联网的云-管-端架构类似,连接了云端、人和设备;物联网则连接了云端和设备;物联网收集的是数据,而智能音箱更多收集的是人的需求。形态不同,应用相似。


智能音箱与物联网的云管端架构示意图:


智能音箱的连接为内容和服务提供了基础,通过智能音箱可以实现各种各样的内容和服务 如下所示:


智能音箱控制功能框图


智能音箱简单的控制功能框图如下:

目前在主流智能音箱产品中,主要用到的主控处理器有如下:



另外,国内的芯片厂商锐迪科(RDA)、紫光展锐等半导体公司也在积极布局智能音箱产品。从这些处理器的性能来看,智能音箱都是采用了高性能的多核处理器。这些处理器基本上是以ARM架构为主,Intel x86架构的处理器占了一部分。多核架构或异构系统架构的处理器有利于提升系统性能和电源管理。基于ARM内核架构的处理器在智能音箱领域中的应用仍然延续了智能手机中的优势,其中MTK处理器在智能音箱市场中占的市场份额较大。


高性能的处理器上可以运行语音助手,处理比较复杂的语音算法等复杂的程序,而对于语音简单地识别和控制的应用,ARM Cortex-M系列内核的微控制器也是一个不错的选择。


在语音处理的硬件中,麦克风阵列是非常重要的,不同的产品采用的方案也有所不同,下面是主流的几款智能音箱采用的麦克风阵列情况:


结语


音箱本身是一个播放音频的设备,通过集成语音、视频和无线技术等而成了智能的音箱,智能音箱连接人工智能(AI)和设备,成了一个可交互和控制的中心。通过自然的语音交互,获取内容和服务,实现了想要什么就说出来。


语音识别被认为是人工智能的核心应用之一,是一种最自然的人机交互技术。随着语音技术的发展,也可以应用到其他产品中。未来或许可以与家庭和工作的数字助理或助手,通过语音的方式,来帮人们安排人的生活和工作。



指导:紫檀

编辑:王志杰


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