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文化沙龙iRobot 创始人 Colin Angle:自动集尘系统的新品扫地机器人 Roomba i7+

2019-03-12  1675


iRobot董事长、CEO及创始人 Colin Angle

第一次见到iRobot创始人Colin Angle,看到的是他很有礼貌的微笑,以及经过前几轮采访后的浅浅倦意。此次来到中国,Colin Angle的任务是将此前在美国已经亮相的iRobot扫地机器人新品Roomba i7+带到中国。在全程一个多小时的交流过程中,除了就新品Roomba i7+进行交流以外,借此机会从技术和市场方面向Colin Angle寻求了他关于扫地机器人整个行业问题的解读。

“在其他成熟市场,一旦销量上来后,价格往往会逐渐下降;中国市场却相反,销量上来了,消费者反而更倾向买相对更高价位的产品。”Colin Angle这样总结他对中国(扫地机器人)市场的观察。

当然,正因中国市场有此特点,也才使得主打高端扫地机器人产品的iRobot有入局Colin Angle口中“全球最大的扫地机器人市场”——中国市场,并持续加大投入的基础和“欲望”。

2016年,iRobot在上海设立分公司;

2017年,iRobot在国内(中国)发布带有智能互联功能的Roomba 690系列、890系列和900系列度欧安产品;

2018年,iRobot在广州成立研发中心,广州研发中心也成为iRobot全球三大研发中心之一(其余两个研发中心在美国)。

多了一个自动集尘系统的Roomba i7+

2018年9月,iRobot在美国推出一款扫地机器人Roomba i7+,与以往扫地机器人有所不同的是,这款扫地机器人多了一个自动集尘系统(Clean Base)。

上一次在结构上和功能上较大升级还是为扫地机器人配备充电座,解决了扫地机器人电池续航的问题,如今,充电座已经成为中高端扫地机器人的标配。

相较而言,Roomba i7+的自动集尘系统在兼顾原有充电座的功能的同时,再次从用户习惯上入手,解决了需要频繁清理集尘盒的问题。

具体工作过程为:配备自动集尘座的Roomba i7+可以根据需要自动清空集尘盒(到自动集尘座的集尘袋中)、进行回充,以及断点续航。自动集尘座中的一次性集尘袋可以容纳相当于30个集尘盒提及的灰尘和污垢,当集尘袋装满时,自动集尘系统会通过手机APP(iRobot HOME)提醒用户更换一次性集尘袋。

类比问题可以联想到现在另一款普及率较高的智能设备——智能音箱,现在用户在与智能音箱交互过程中需要频繁使用唤醒词,多轮交互只有微软的小冰风评较好。自动集成系统可以理解为扫地机器人在自己系统内实现了“多轮交互”。

Colin Angle认为现在年轻的父母工作、生活都很繁忙,想节约一些做家务的时间;老年人独立完成整个清洁工作比较困难;养宠物的的家庭,宠物掉毛频繁,需要经常清扫。这三类人群将会是扫地机器人主要用户和潜在增长点。尤其是加入自动集尘系统后,应用更为便利Roomba i7+扫地机器人。

Roomba i7+的路径规划、导航系统加了哪些AI?

在去年8月,iRobot技术副总裁Chris Jones 博士接受采访时曾表示,机器视觉和机器学习是我们研发的两大战略技术。这一代产品相对此前iRobot 900系列产品增加了怎样的AI也是此次关注的点。

加入智能规划功能(Imprint)的iAdapt 3.0。iAdapt是iRobot的导航系统,Roomba i7+应用的则是iAdapt 3.0版本系统。除去同样基于vSLAM视觉导航技术外,相较上一代而言,加入了Imprint智能规划功能。

具体功能上,Imprint可以使Roomba i7+学习并记忆10个不同家居平面图。据官方信息显示,该功能不仅可以学习家庭布局,甚至可以分得出厨房、客厅,并具体设置某个房间的清扫时间。用户也可以在手机APP端添加、删除或调整家居平面图上每个房间的边界线,编辑家庭地图,命名房间名称。

Colin Angle说:正是加入了这样需要更多决策和计算的功能,Roomba i7+采用了四颗高通的CPU以提供相当于iRobot 900系列扫地机器人30倍的计算能力(此前为单颗),以堪比手机的计算能力实现智能规划功能和对房间的理解能力。

另外,Roomba i7+延续前代产品功能,同样支持通过天猫精灵智能音箱进行语音控制(国外版本支持亚马逊的Alex和谷歌的智能语音助手)。不过却未能直接提供语音控制的能力,在产品演示过程中,iRobot产品经理Sarah将其原因归结为两方面:

首先,集成语音算法和语音功能需要更强大的计算能力,也会有更大的功耗,即使四颗高通CPU的处理能力将不再够用;

其次,扫地机器人一直在运动,即使在机器人上加上语音控制单元,现在也无法在远场交互能力上达到用户想要的水平。

Colin Angle也特别提到,“我们觉得双方在语音控制方面的合作还可以再进一步拓展,不过这些都还在探讨阶段。”

Roomba i7+带来了更多AI能力的同时,也为用户带来了关于隐私安全的忧虑,据此前外媒The Verge报道,Roomba i7+在美国有与谷歌合作,双方正在就智能家居方面相关技术进行合作——利用iRobot扫地机器人(Roomba i7+)收集的地图数据改进智能家居相关技术。

对此,Colin Angle表示,“iRobot绝不会出售任何用户的数据,同时,我们也遵守全球各国的数据保护规定,例如GDPR通用数据保护条例。”

扫地机器人动了谁的奶酪?

目前,扫地机器人市场渗透率还很低,中国的渗透率只有3%;而对于美国这样高度工业化的国家,扫地机器人的渗透率也只有11%。与此同时,国内用户对扫地机器人的认知度已经很高,市面上的扫地机器人仍以中低端为主,这也有利于扫地机器人在消费市场继续下沉和渗透。

随着扫地机器人被推广应用,它究竟动了谁的奶酪?

Colin Angle认为,“首先我们觉得传统的卧式吸尘器市场可能会被逐渐淘汰。未来真正有希望的应该是像Roomba这样的扫地机器人,用于地面清洁;还有一种是手持式吸尘器,用于沙发和床等高处作业。2018年,传统卧式吸尘器的销量首次出现下滑,未来我们预计在一个常见的家庭里面,应该同时配有像Roomba这样的扫地机器人和手持吸尘器。当然,在某一些销售大类中,扫地机器人现在的渗透率确实更高一些。”

在谈到Roomba i7+应用的技术时,Colin Angle也特别强调了沿用前代的Dirt Detect(污垢探测)技术。即通过光学和声学传感器监测清洁扫地机器人清洁过程,声学传感器用于感知(扫地机器人触碰到的)硬质颗粒物,光学传感器用于监测是否清扫干净,是否需要重复清扫。“传统的吸尘器需要人工手持、凭肉眼判断不否清扫干净,有的地方需要反复清扫,扫地机器人则可以自主侦测并完成清扫。”

由此看来,在市场更新迭代的大舞台上,有新产品的入局,也有旧产品的落幕,几家欢喜几家愁。

扫地机器人奔向机器视觉

当视扫地机器人被辅以机器视觉时,在计算能力足够的情况下,性能和功能上可以提升一大截。

激光雷达基本工作原理为:雷达向目标发射探测信号(激光束),并接收从目标反射回来的信号(目标回波)与发射信号进行比较,并以此获得目标的距离、方位、高度、速度、姿态等相关信息。一般而言,采用激光雷达构建的是二维地图。

搭载激光雷达的扫地机器人通过雷达测算出自己相对屋内某个家具或者墙壁的参考位置。“具体而言,采用激光雷达的扫地机器人是根据屋内家具的摆放位置来构建地图的,一旦家具被动过了,这张地图恐怕就会失效。”一旦地图失效,此前构建的空间信息也都无法再使用,需要重新定位、重新构建。

机器视觉技术基本工作原理为:以摄像头进行图像信息采集,将采集的信息进行压缩,并将压缩的信息输入到一个由神经网络和统计学方法构成的机器学习子系统,再由机器学习子系统将采集到的图像信息与扫地机器人实际位置关联,实现自主导航定位。

有别于激光雷达,机器视觉通过对周边环境进行光学处理,可以从感知到的二维图像中提取信息,并构建三维地图。“iRobot的视觉导航系统通过可视化地标进行定位,例如天花板的一角、墙上的一幅画,或者是一扇窗。只要看到其中三个地标,它就会知道自己在哪里。”

“由于机器视觉技术可以快速适应环境的变化,哪怕你把桌椅和沙发都挪开,Roomba扫地机器人也可以进行定位。我们在四年前(2015年)就在Roomba 9系扫地机器人上开始应用机器视觉技术(vSLAM),同时我们也在不断增强我们的视觉导航系统。”关于iRobot应用的机器视觉技术,Colin Angle这样解释,“此外,我们的扫地机器人上方的视觉传感器除了可以进行自适应导航外,我们未来还可以它来进行物体的可视化识别,甚至被用来学习运算。”

与此同时,由于机器视觉需要消耗大量计算资源,已经有诸如Movidius这样针对机器视觉的专用处理器。对此,也表示“随着扫地机器人对视觉导航能力的需求越来越多,你会发现我们现在选用的都是通用的芯片。Roomba i7扫地机器人用的也是高通的芯片,它能够很好地满足我们现在的视觉导航需求。当然,可选择的芯片种类很多,可能在下一代的扫地机器人产品中我们也会考虑用到更多定制化的芯片。”

扫地机器人,还差点啥?

前文有提到,一方面,用户对扫地机器人的认可度越来越高,扫地机器人在功能上也基本可以满足普通消费者的需求;另一方面,扫地机器人的市场渗透率低(尤其在国内)仍是现实问题。

目前主要还存在以下几点问题:

首先,扫地机器人仍然面临一个「好用的太贵,便宜的不好用」尴尬局面。这也是此前Angle提到的国内消费者现在更倾向买相对更高价位的产品的原因之一;

其次,从技术和功能上来讲,扫地机器人还需要有更多技能来推动其普及,例如语音技能如何更好地被“嵌入”到扫地机器人、视觉导航技术如何使扫地机器人适应屋内更复杂的地形,扫地和擦地能否被更好地结合……

另外,用户认知仍是现在尚存的一个问题。目前仍有诸多用户对扫地机器人认知度不够,不了解扫地机器人能带来怎样的生活体验,以及扫地机器人主要品牌、主流价位扫地机器人具体定位和差异。

如何解决这些问题将在一定程度上影响扫地机器人整个行业下沉和产品普及的速度。

显然,厂商也认识到了这些问题,并通过技术研发体系和市场决策体系在做进一步探索,以iRobot为例,“2018年我们在研发上的投入为1.4亿美元,占总收入的13%左右。”Colin Angle提到,“此外,我们已经有了明确的产品路线图,我们希望未来能够将我们所生产的机器人全部打通、连接在一起并协同合作,这将会是非常强大的能力。”

关于此次推出的Roomba i7+,分为带自动集尘系统(Roomba i7+)和不带自动集尘系统(Roomba i7)两个版本。iRobot之所以有这样的策略,也是由于新功能面临用户认知度的要求,以此来为用户提供一个尝试和过渡的机型(自动集尘系统可以单独选配)。

那么,问题来了,自动集尘系统会像充电座一样成为扫地机器人的标配吗?



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