專訪一微半導(dǎo)姜新橋丨用SLAM核心芯片推動(dòng)掃地機(jī)器人的普及與滲透

　　[ 億歐導(dǎo)讀 ]一微半導(dǎo)體將為中國(guó)智能機(jī)器人產(chǎn)品進(jìn)入全球億萬(wàn)家庭貢獻(xiàn)中國(guó)“芯”力量。

　　作者：張偉超，圖片來(lái)自“億歐網(wǎng)”

　　近年來(lái)，在消費(fèi)升級(jí)理念的引領(lǐng)下，在人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新技術(shù)的驅(qū)動(dòng)下，掃地機(jī)器人行業(yè)一路高歌猛進(jìn)，相關(guān)企業(yè)如雨后春筍般涌現(xiàn)，行業(yè)內(nèi)呈現(xiàn)如火如荼景象。

　　其實(shí)，掃地機(jī)器人誕生至今已有22年的歷史。早年間，掃地機(jī)器人只具備基礎(chǔ)清掃功能，陷入了功能單一且同質(zhì)化的困境。其常年被消費(fèi)者詬病“偽智能”、“清潔能力差”、“價(jià)格虛高”。

　　而正在這時(shí)，擁有20年消費(fèi)電子芯片領(lǐng)域從業(yè)經(jīng)驗(yàn)的姜新橋真正尋找自己創(chuàng)業(yè)的新方向。

　　此前輕車熟路的消費(fèi)電子領(lǐng)域由于競(jìng)爭(zhēng)和迭代非�？�，且姜新橋想做不同于珠海當(dāng)時(shí)芯片產(chǎn)業(yè)的格局創(chuàng)新，所以消費(fèi)電子領(lǐng)域沒有作為其創(chuàng)業(yè)的首選。工業(yè)芯片的產(chǎn)品及周期又都太長(zhǎng)，并不適合初創(chuàng)企業(yè)的進(jìn)入。

　　機(jī)緣巧合下，姜新橋觸及了掃地機(jī)器人行業(yè)。由于掃地機(jī)器人兼具消費(fèi)品屬性，且使用場(chǎng)景復(fù)雜，技術(shù)壁壘高。姜新橋便決定以此為創(chuàng)業(yè)方向。2014年珠海市一微半導(dǎo)體有限公司(以下簡(jiǎn)稱“一微半導(dǎo)體”)成立，姜新橋?yàn)槁?lián)合創(chuàng)始人。

　　拓荒者，以芯片驅(qū)動(dòng)行業(yè)

　　姜新橋認(rèn)為，從掃地機(jī)器人切入，使其能自主學(xué)習(xí)家庭環(huán)境并進(jìn)行多層面智能規(guī)劃清掃，將智能機(jī)器人在感知與決策技術(shù)層面的優(yōu)勢(shì)，落地到家庭場(chǎng)景當(dāng)中，是解決掃地機(jī)器人偽智能的新策略。

　　“通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新，提升掃地機(jī)器人的使用體驗(yàn)，這便是掃地機(jī)器人市場(chǎng)破局的關(guān)鍵所在。”姜新橋告訴億歐科創(chuàng)。

　　于是，姜新橋決定用其擅長(zhǎng)的SoC系統(tǒng)級(jí)芯片方案來(lái)實(shí)現(xiàn)技術(shù)的創(chuàng)新。一微半導(dǎo)體一方面想通過(guò)SoC芯片驅(qū)動(dòng)掃地機(jī)器人行業(yè)的智能化，另一方面想通過(guò)打造集成度更高的芯片，便于行業(yè)玩家二次開發(fā)，提升掃地機(jī)器人行業(yè)的普及率與滲透率。

　　一微半導(dǎo)體是國(guó)內(nèi)第一家以芯片來(lái)驅(qū)動(dòng)掃地機(jī)器人發(fā)展的企業(yè)，也是這個(gè)領(lǐng)域的拓荒者。在決定方向后，2016年12月，一微半導(dǎo)體迅速實(shí)現(xiàn)全球首顆機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制與SLAM高性能專用SOC芯片AM380S的流片。

　　隨后，一微半導(dǎo)體完成了高性能專用SOC芯片的量產(chǎn)與迭代。2017年6月，AM380S實(shí)現(xiàn)在智能清潔機(jī)器人領(lǐng)域中量產(chǎn)應(yīng)用。2018年5月推出第三代vSLAM高性能專用SOC芯片AM680。2019年，一微半導(dǎo)體營(yíng)收突破億元，近三年連續(xù)保持100%以上增長(zhǎng)，芯片累計(jì)銷售超過(guò)幾百萬(wàn)PCS，在清潔機(jī)器人市場(chǎng)品牌占有率超過(guò)50%。

　　打造全鏈條解決方案

　　優(yōu)秀的企業(yè)一般更容易獲得優(yōu)秀資金的青睞，在這一方面，一微半導(dǎo)體的表現(xiàn)可謂十分耀眼。

　　2018年6月，一微半導(dǎo)體完成由達(dá)泰資本領(lǐng)投的近億元Pre-A輪融資。2019年10月，小米參與了一微半導(dǎo)體新一輪數(shù)億元規(guī)模的融資。

　　近年來(lái)，小米對(duì)“造芯”一直十分渴望。在自研澎湃芯片項(xiàng)目的同時(shí)，小米又開始多方布局，通過(guò)投資優(yōu)質(zhì)芯片企業(yè)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)自身供應(yīng)鏈品質(zhì)的把控。

　　“小米生態(tài)鏈”和“小米供應(yīng)鏈”一直是業(yè)界兩大話題之一，雖兩字之差，但彰顯的小米投資目的則截然不同。小米生態(tài)鏈的打法就是“極致性價(jià)比”，其所到之處其他同類企業(yè)都是壓力滿滿。而對(duì)上游核心供應(yīng)鏈企業(yè)或技術(shù)企業(yè)的投資，則表明了小米希望能增強(qiáng)供應(yīng)鏈話語(yǔ)權(quán)，構(gòu)建技術(shù)基礎(chǔ)的決心。

　　一微半導(dǎo)體也是小米投資的唯一一家以機(jī)器⼈運(yùn)動(dòng)控制和SLAM技術(shù)為核心的企業(yè)。

　　一微半導(dǎo)體是目前業(yè)內(nèi)唯一一家能同時(shí)提供慣性導(dǎo)航（eSLAM）、激光(Lidar  SLAM)導(dǎo)航和視覺導(dǎo)航(vSLAM)的芯片、算法及完整解決方案的供應(yīng)商，擁有567項(xiàng)國(guó)內(nèi)機(jī)器人技術(shù)專利，與28項(xiàng)PCT國(guó)際專利，自有知識(shí)產(chǎn)權(quán)位列全球家庭清潔機(jī)器人前三。目前一微半導(dǎo)體各款專用芯片及解決方案被國(guó)內(nèi)外知名品牌Karcher、Anker、小米、海爾、萊克、聯(lián)想、SEB、軟銀、360、BISSELL、長(zhǎng)虹、小狗等采用。

　　對(duì)于消費(fèi)者而言，掃地機(jī)器人是用于解放人力的家庭清潔工具，因此其清潔力度和智能程度是最為關(guān)鍵的兩項(xiàng)性能指標(biāo)。而對(duì)于掃地機(jī)器人來(lái)說(shuō)，清潔力度和智能程度集中體現(xiàn)在機(jī)器人的清潔路徑規(guī)劃能力上。

　　掃地機(jī)器人從誕生之初，一直到很長(zhǎng)一段時(shí)間，隨機(jī)式路徑規(guī)劃模式是其主要實(shí)現(xiàn)方式。隨機(jī)式模式，具體來(lái)說(shuō)是掃地機(jī)器人根據(jù)內(nèi)置的移動(dòng)算法隨機(jī)地覆蓋待清掃區(qū)域，同時(shí)通過(guò)碰撞或者紅外傳感器感應(yīng)的方式感知障礙物。

　　這一路徑規(guī)劃方式有兩個(gè)重要的弊端：一是掃地機(jī)器人的清掃覆蓋區(qū)域難以控制，通常會(huì)造成部分區(qū)域反復(fù)清掃或者大面積漏掃的情況;二是清掃過(guò)程中機(jī)器人與障礙物頻繁發(fā)生碰撞，造成機(jī)器人或家具損壞。

　　一微半導(dǎo)體的SLAM技術(shù)解決方案，是為掃地機(jī)器人安裝上“眼睛”。其能夠自動(dòng)識(shí)別房間并自動(dòng)劃分房間，依靠強(qiáng)大的SoC處理器，具備準(zhǔn)確、高效的移動(dòng)端AI運(yùn)算能⼒，它可以結(jié)合房間里識(shí)別出來(lái)的信息和其它多種信息整合歸納并最終將房間標(biāo)注為臥室。用戶可以通過(guò)手機(jī) APP指定清潔區(qū)域，使用解決方案的掃地機(jī)器人可以按照指令清潔或不清潔。

　　值得一提的是，使用一微半導(dǎo)體SLAM技術(shù)解決方案的掃地機(jī)器人會(huì)擁有3D幾何和3D場(chǎng)景理解的能力，這項(xiàng)技術(shù)讓能夠讓掃地機(jī)器人識(shí)別一些障礙物體，在清掃過(guò)程中可以主動(dòng)地躲避障礙物。

　　低成本視覺方案將成標(biāo)配

　　路徑規(guī)劃依賴于機(jī)器人的定位能力和地圖構(gòu)建能力，目前應(yīng)用的主流技術(shù)是SLAM。

　　SLAM(Simultaneous Localization And Mapping)可以理解為，機(jī)器人在未知環(huán)境中，從一個(gè)未知位置開始移動(dòng),在移動(dòng)過(guò)程中，依據(jù)內(nèi)置傳感器來(lái)估計(jì)位置和地圖構(gòu)建進(jìn)行自身定位,同時(shí)在自身定位的基礎(chǔ)上建造增量式地圖，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的自主定位和導(dǎo)航。

　　而按照傳感器的不同，SLAM可以分為兩大類：一是基于LDS激光測(cè)距傳感器的SLAM;二是基于機(jī)器視覺的SLAM，即vSLAM。其中，激光SLAM起步更早，產(chǎn)品落地已經(jīng)比較成熟;而vSLAM技術(shù)屬于第三代技術(shù)，目前尚處于開拓應(yīng)用場(chǎng)景、產(chǎn)品逐漸落地的階段。

　　一微半導(dǎo)體的芯片，支持慣性導(dǎo)航、激光導(dǎo)航到視覺導(dǎo)航多方案，全面覆蓋從入門級(jí)到高端級(jí)別掃地機(jī)器人產(chǎn)品。

　　“在目前的掃地機(jī)器人市場(chǎng)中，多以激光導(dǎo)航技術(shù)為主。低成本與高穩(wěn)定性的激光導(dǎo)航芯片，是掃地機(jī)器人實(shí)現(xiàn)高性價(jià)比的關(guān)鍵。”姜新橋說(shuō)道。

　　Markets and Markets數(shù)據(jù)顯示，掃地機(jī)器人的市場(chǎng)還處在快速增長(zhǎng)階段，2018年至2023年，整個(gè)掃地機(jī)市場(chǎng)將會(huì)由20.9億美元增至43.4億美元，復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)16.21%。但中國(guó)家庭服務(wù)機(jī)器人在沿海城市的產(chǎn)品滲透率僅為5%，內(nèi)地城市僅為0.4%，與發(fā)達(dá)國(guó)家16%的滲透率相比仍有較大差距。這表明，雖然國(guó)內(nèi)掃地機(jī)器人在迅速增長(zhǎng)，但很多家庭還處在觀望階段。價(jià)格、功能與智能化程度都是他們考慮的重要原因。

　　基于市場(chǎng)情況考慮，一微半導(dǎo)體推出AM580芯片，特別針對(duì)LDS激光雷達(dá)方案算法內(nèi)建掃描匹配及雙三次插值等硬件加速模塊，提高處理效率，降低運(yùn)算功耗，并配套了激光導(dǎo)航解決方案，高精度、高性能的激光模組，在源頭上更好的解決了芯片、方案、激光模組在軟硬件方面的融合，相較于傳統(tǒng)模式的激光導(dǎo)航方案，能降低50%的硬件成本，并有效縮短新產(chǎn)品上線時(shí)間。

　　在視覺導(dǎo)航技術(shù)上，一微半導(dǎo)體的旗艦級(jí)AM680芯片及方案采用AI+VSLAM定位導(dǎo)航技術(shù)，可讓掃地機(jī)器人導(dǎo)航技術(shù)直接跨入第四代，真正實(shí)現(xiàn)行業(yè)AI人工智能化，配合圖像識(shí)別、大數(shù)據(jù)、深度學(xué)習(xí)、智能算法，將AI人工智能與掃地機(jī)器人完美融合。

　　采用第四代導(dǎo)航技術(shù)的AM680在CPU/GPU芯片上，基于視覺識(shí)別技術(shù)和AI算法，打破原有VSLAM技術(shù)對(duì)光線條件依賴的局限，不僅可應(yīng)用于弱光、弱紋理、強(qiáng)光等光線復(fù)雜室內(nèi)場(chǎng)景，更可智能識(shí)別室內(nèi)百種圖像物體、分類記錄、視覺測(cè)距和避障，規(guī)劃最佳清掃路徑，并且可支持雙目視覺算法。

　　目前一微半導(dǎo)體已打通“芯片+模組+硬件+產(chǎn)品”的完整產(chǎn)業(yè)鏈，將持續(xù)推動(dòng)對(duì)機(jī)器人垂直行業(yè)的深度賦能，為中國(guó)智能機(jī)器人產(chǎn)品進(jìn)入全球億萬(wàn)家庭貢獻(xiàn)中國(guó)“芯”力量。