深度學習掃地機器人

如今，家電的智能化是行業大趨勢，從解放人類的雙手到成為用戶的人工智能伴侶，家用電器的應用場景不斷拓展。

在這其中，掃地機器人已成為家電行業中逆勢增長的一個突出品類。掃地機器人進入中國市場較晚，但是到2018年市場規模已經達到了577萬臺。近6年來，該品類的市場規模翻了10倍。根據某主流電商平臺數據顯示，2019年全年，掃地機器人的銷售額已經占到了智能家電銷售總額的三成以上，并且銷量同比增速超過17%，遠遠領先家電大盤。并且我國2019年掃地機器人銷量已經超過了美國和西歐的總和。不過當前掃地機器人也面臨增長瓶頸，在傳統清潔功能已經發展較為完善后，廠商們普遍開始從AI方面尋找突破點。

今天，科沃斯機器人發布了旗下最新一代掃地機器人地寶T8 AIVI，據稱這也是他們首次將dToF技術用于掃地機器人的視覺識別系統中。同時科沃斯通過神經網絡算法的融入進一步提升了掃地機器人的AI能力。科沃斯此次在T8 AIVI中搭載的AIVI人工智能和視覺識別系統，無疑代表了他們對掃地機器人智能化的另一次突破性嘗試。

先要掃的干凈，再說別的

一款優秀的智能家電，首先要是一款優秀的家電，因此其核心功能必須要過硬。反映在掃地機器人上，就是它的清潔能力。科沃斯表示，傳統掃地機器人在使用中遇到的最常見問題就是頑固污漬需要人工二次清潔，這也讓用戶體驗大打折扣。科沃斯T8 AIVI此次改變了傳統通過濕拖的方式，轉而采用了其自研的OZMO Pro高頻擦地系統，通過高頻振動來提升清潔力。

其實這就相當于電動牙刷相對于傳統牙刷的區別，480次/分鐘的高頻振動速度已經遠超傳統掃地機器人刷頭的轉動速度，也保證了對頑固污漬的反復擦拭。除了清潔力，掃地機器人的續航能力也是用戶較為關心的。T8 AIVI此次配備了5200mAh電池，據稱續航時長可以達到180分鐘，單次清掃面積最大為300平米。

高像素、dToF加持，識物建圖更快更準

清潔能力的充分發揮，需要掃地機器人具備精準高效的自主導航能力。2009年以前，隨機式技術導致的漏掃、重復清掃、容易卡困、低效率等問題讓掃地機器人的用戶體驗普遍較差。但隨著2010年首款采用激光導航的Neato XV-11和采用視覺導航的Navibot落地，掃地機器人行業開始全面進入了全局規劃時代。SLAM和vSLAM算法的應用也讓掃地機器人對用戶房間地圖的構建更加精準和高效。正因如此，目前圖像傳感器和算法處理技術都成為了掃地機器人競爭力的核心。此次科沃斯T8 AIVI升級的重點就是其自主研發的AIVI人工智能和視覺識別系統。科沃斯相關負責人說，在沒有引入AI技術前，像家中的電源線、襪子、拖鞋這樣的常見物品都會成為掃地機器人工作的障礙。“和電源線纏繞在一起、把襪子吸進塵盒、推著拖鞋滿地跑，以前這些都是掃地機器人的家常便飯。”

科沃斯表示，他們是第一次將200萬像素傳感器應用在了掃地機器人上，并且通過神經網絡算法來提升掃地機器人的物體識別速度和準確度。據稱T8 AIVI的單幀識別率提升了5%，而識別速率是原來的3倍，得益于識別的準確和快速，掃地機器人與障礙物的纏繞率可以降低60%。值得一提的是，此次T8
AIVI首次將dToF（直接測量飛行時間法）技術用在了掃地機器人上。不久前發布的蘋果新款iPad Pro搭載的激光雷達就采用了類似的dToF技術。dToF技術是一種通過計算光子飛行時間差來計算距離的方法。科沃斯相關技術負責人說，相比行業中常見的LDS導航，dToF技術可以增加激光雷達的掃描范圍，并且提升掃描精度。同時掃地機器人對于深色物體的識別率，以及對光線干擾的抵御能力都會提高。“不論是在弱光還是強光環境下，甚至在玻璃和落地窗前，我們的掃地機器人也可以正常工作。”據介紹，在高精度激光雷達和dToF技術的加持下，T8 AIVI的掃描精度提升了4倍，掃描距離也提升了一倍。

目前，dToF技術的實現難度和實現成本都比較高，通常我們只能在自動駕駛汽車中見到采用了dToF技術的激光雷達。科沃斯也是業內首次將該技術落地到掃地機器人中。當前，掃地機器人看的“更快”、“更準”，是用戶最為迫切的需求，也更是行業后續發展的必然趨勢。不論是AI算法的引入還是dToF技術的落地，都表明了科沃斯將在掃地機器人行業做 “第一個吃螃蟹的人”，而作為第一個嘗鮮者，他們也需要完全依靠自身去摸索。高清攝像頭和AI算法的結合讓T8 AIVI對物體的識別能力得到保證，而dToF激光雷達的應用讓其對房屋環境掃描的范圍、精度、效率及光線適應能力進一步提高。科沃斯相關技術負責人說，在物體識別方面，科沃斯后期將會通過OTA升級的方式增加識別種類，并不斷完善AIVI系統。

掃地機器人還能成為AI管家

當下隨著5G、語音識別、人工智能技術的快速發展，各大廠商也在不斷發掘掃地機器人的更多智能化應用場景。可以說目前掃地機器人的“掃地”功能已經日趨完善，但“機器人”屬性還有較大優化空間。科沃斯說，他們沒有把自己定位為傳統的家電品牌和企業，而是希望打造更加智能化和人性化的產品，解決用戶痛點，“讓機器人成為家人。”此次發布的T8 AIVI，不僅可以在清掃過程中識別障礙，還可以在地圖上進行標注。用戶可以直接通過APP查看障礙物位置，許多貴重物品也因此失而復得。

T8 AIVI搭載的這枚200萬像素高清攝像頭，可以在用戶需要時對家中進行實時監控。用戶可以借此了解寵物和家中門窗情況。同時T8 AIVI還可以進行全屋巡航，在用戶長時間離開家的時候充當智能監控。目前，通過語音控制掃地機器人已經逐漸普及，但此次科沃斯在T8 AIVI上增加了語音互動功能，用戶可以直接通過手機發送語音，并通過掃地機器人播放音頻，與家中的寵物進行互動。

可以看到，除了清潔場景，科沃斯在拍照、視頻，語音互動等應用場景都進行了探索。科沃斯相關負責人說，“清潔是用戶的核心需求，我們會不斷增強、完善AI對清掃能力的賦能 ，同時也會嘗試AI在更多應用場景和領域的發展。”目前，AIoT生態建設是科技行業中不同細分領域的交匯點，掃地機器人與其他IoT設備進行聯動，成為智能家居系統中的一環，都是后續發展的方向之一。

把握關鍵技術，實現瓶頸突破

有業內人士表示，掃地機器人行業目前還有較大的成長空間，但如果沒有新技術、新變革去推動需求爆發，短期內高速增長仍然會存在困難，比如2019年國內掃地機器人市場就幾乎沒有增量。

▲數據來源：海通證券

“產品創新力的缺乏是關鍵問題。”十年前，科沃斯還是一家吸塵器代工企業，而今天，科沃斯自主品牌機器人的銷量已經超過350萬臺，以超過四成的市場份額位于國內掃地機器人市場首位。

▲數據來源：海通證券

對于新技術打造，科沃斯一直“毫不吝嗇”。從2018年初到2019年上半年，科沃斯的研發費率一直維持在3.8左右，普遍高于行業內主要競爭對手。機器視覺方面的大量投入，加之科沃斯長期以來積累的大量數據，都成為了科沃斯進一步鞏固頭部市場份額的護城墻。從AI視覺識別技術到dToF激光雷達技術，從OZMO Pro電動高頻擦地系統到全屋AI管家，科沃斯的核心優勢，就是他們的核心技術。

結語：尋找創新點，用AI賦能，探索更多場景

此次科沃斯發布的旗艦級T8 AIVI掃地機器人，在強化核心清潔功能的基礎上，通過AI賦能，讓其擁有了更好的與用戶互動的能力。通過十余年來積累的行業經驗和用戶群體，科沃斯能夠較為準確地把握用戶痛點，并有針對性地推出視頻、拍照、語音等AI新功能，覆蓋用戶需要的更多場景。而這也是家電智慧化大趨勢的必然要求。目前我國城鎮家庭有2.3億戶，而2018年中國掃地機器人家庭保有量僅為每百戶3.5臺，市場滲透率遠低于北美和歐洲地區。即使市場空間很大，掃地機器人行業仍然在2019年遇到了發展的瓶頸期。有分析機構指出，目前市場仍然處在技術變革后的市場升級階段，后續技術革新帶來的產品體驗、成本優化將逐步成為頭部企業強化優勢的核心競爭力。當下，新晉挑戰者向老玩家發起挑戰，老玩家也在把握現有優勢的基礎上不斷發力硬件、算法技術的研發。掃地機器人市場在2020年能否實現新的突破，我們拭目以待。

總結

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