一文解讀人工智能應(yīng)用場(chǎng)景及發(fā)展趨勢(shì)

2017年，人工智能徹底燥起來(lái)了：頂層設(shè)計(jì)相繼出臺(tái)，科技巨頭扎堆布局生態(tài)，創(chuàng)投界狠下血本，細(xì)分產(chǎn)業(yè)頻爆獨(dú)角獸。那么，不說(shuō)遠(yuǎn)的，不玩虛的，當(dāng)前技術(shù)發(fā)展的勢(shì)態(tài)如何？各個(gè)細(xì)分領(lǐng)域是怎樣收到影響的？巨頭和創(chuàng)企都在做啥，怎么做？

＊人工智能分類與應(yīng)用場(chǎng)景

從目前人工智能的應(yīng)用場(chǎng)景來(lái)看，當(dāng)前人工智能仍是以特定應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)橹鞯娜跞斯ぶ悄?，如圖像識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別等生物識(shí)別分析，如智能搜索、智能推薦、智能排序等智能算法等。商業(yè)模式主要集中在應(yīng)用感知智能技術(shù)，如身份認(rèn)證，基于人臉識(shí)別的門禁、打卡及安防，以語(yǔ)音識(shí)別、語(yǔ)義理解為核心的智能客服、語(yǔ)音助手等。

而涉及到垂直行業(yè)，人工智能多以輔助的角色來(lái)輔佐人類進(jìn)行工作，諸如目前的智能投顧、自動(dòng)駕駛汽車等，而真正意義上的完全擺脫人類且能達(dá)到甚至超過(guò)人類的人工智能尚不能實(shí)現(xiàn)。預(yù)計(jì)隨著認(rèn)知智能技術(shù)的加速突破與應(yīng)用，運(yùn)算能力、數(shù)據(jù)量的大幅增長(zhǎng)以及算法的提升，人工智能市場(chǎng)將加速爆發(fā)，未來(lái)人工智能＋汽車、人工智能＋醫(yī)療等產(chǎn)業(yè)均將創(chuàng)在巨大的商業(yè)價(jià)值。

AI＋通信：規(guī)劃海量數(shù)據(jù)

一直以來(lái)，由于通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展可以推動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，通信產(chǎn)業(yè)是世界各國(guó)和地區(qū)高度重視產(chǎn)業(yè)，相關(guān)政策扶持和資金投入可觀。5G、物聯(lián)網(wǎng)、光網(wǎng)等更是行業(yè)中的重點(diǎn)。

＊北美地區(qū)2888家物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)企業(yè)，融資1250億美元，價(jià)值6130億美元

根據(jù)規(guī)劃，5G服務(wù)將在2020年推出，但是國(guó)內(nèi)外多家運(yùn)營(yíng)商將加快推出5G業(yè)務(wù)技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)方面，已經(jīng)出現(xiàn)比較成熟的商業(yè)模式，包括智能抄表、智能穿戴以及環(huán)境監(jiān)控等。寬帶固網(wǎng)方面，全光網(wǎng)已經(jīng)成為標(biāo)配，寬帶戰(zhàn)略已成各國(guó)基本策略，寬帶市場(chǎng)主流數(shù)量級(jí)是“千兆”。

＊5G網(wǎng)絡(luò)邏輯視圖

有分析認(rèn)為，2020年將有超過(guò)500億臺(tái)機(jī)器和設(shè)備進(jìn)行互聯(lián)，超過(guò)2000億個(gè)聯(lián)網(wǎng)傳感器產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)。聯(lián)網(wǎng)汽車每天將產(chǎn)生4TB數(shù)據(jù)，一個(gè)聯(lián)網(wǎng)工廠每天將創(chuàng)造超過(guò)1PB數(shù)據(jù)。

大數(shù)據(jù)正式人工智能的燃料，而傳輸這些海量數(shù)據(jù)還是依靠5G等高速寬帶的通信技術(shù)。5G邊緣計(jì)算將使機(jī)器人、自動(dòng)駕駛汽車、可穿戴設(shè)備、無(wú)人駕駛飛機(jī)和其它對(duì)網(wǎng)絡(luò)延遲敏感的系統(tǒng)，比如VR／AR等，自己成為一個(gè)微數(shù)據(jù)中心。

＊5G邊緣計(jì)算：一旦實(shí)現(xiàn)，可帶來(lái)毫秒單位級(jí)別的網(wǎng)絡(luò)延遲，使得海量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理成為可能

與此同時(shí)：面對(duì)越來(lái)越復(fù)雜的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，以往的設(shè)計(jì)與管理方式已經(jīng)不能滿足，引入人工智能可以幫助通信行業(yè)進(jìn)行分布式網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新設(shè)計(jì)，不斷增強(qiáng)通信網(wǎng)絡(luò)的性能和容量，用于幫助電信運(yùn)營(yíng)商管理和優(yōu)化其技術(shù)設(shè)施的工具和服務(wù)，如智能化網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)與維護(hù)、自動(dòng)化管理和閉環(huán)優(yōu)化、新型的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃流程、網(wǎng)絡(luò)自主安全防護(hù)等。

此外，對(duì)于通信行業(yè)，AI技術(shù)可以最大限度地有效利用帶寬和信息存儲(chǔ)和檢索的自動(dòng)化，改進(jìn)數(shù)字通信中過(guò)濾、搜索和語(yǔ)言翻譯等技術(shù)，將會(huì)極大的拓展未來(lái)通信技術(shù)的應(yīng)用空間，為5G應(yīng)用開(kāi)辟一個(gè)新的藍(lán)海。

AI＋芯片：技術(shù)競(jìng)備場(chǎng)

＊數(shù)據(jù)中心軟、硬件市場(chǎng)份額比例

數(shù)據(jù)是AI的燃料，那么計(jì)算能力就是引擎了，人工智能芯片是集成電路中的一個(gè)新興分支。2016年人工智能芯片市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到6億美金，預(yù)計(jì)到2021年將達(dá)到52億美金，年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到53％。

＊GPU與 FPGA＋CPU優(yōu)劣勢(shì)對(duì)比

目前，GPU由于海量數(shù)據(jù)并行計(jì)算優(yōu)勢(shì)，只需要進(jìn)行高速運(yùn)算而不需要邏輯判斷，在人工智能芯片領(lǐng)域具有統(tǒng)治地位，占有36％的市場(chǎng)份額，而且有逐漸增長(zhǎng)趨勢(shì)，2016年?duì)I收同比增長(zhǎng)37％，歸母凈利潤(rùn)同比增長(zhǎng)124％。

另外一個(gè)AI芯片設(shè)計(jì)方案是使用CPU＋FPGA結(jié)構(gòu)，利用FPGA動(dòng)態(tài)處理數(shù)據(jù)的能力，數(shù)據(jù)中心就可以把單位功耗下的數(shù)據(jù)處理能力提高。全球有60多家公司先后斥資數(shù)十億美元研發(fā)FPGA，但最終成功的只有兩家：Xilinx與Altera（2015年被英特爾167億美元拍下）。FPGA主要應(yīng)用于通信、軍隊(duì)、工業(yè)、自動(dòng)駕駛等領(lǐng)域，其中自動(dòng)駕駛與數(shù)據(jù)中心將是未來(lái)增長(zhǎng)的核心。

＊人工智能芯片一覽（援引招商證券）

除了目前主流的這兩種改善通用芯片用于半定制的深度學(xué)習(xí)算法之外，業(yè)內(nèi)也在積極研發(fā)面向人工智能應(yīng)用的新的芯片，包括谷歌的TPU、我國(guó)中科院計(jì)算所的寒武紀(jì)（面向感知智能技術(shù)，傳A輪融資1億美元，傳麒麟970芯片已搭載了寒武紀(jì)嵌入式IP），這類的針對(duì)特定算法以及特定框架的全定制AI芯片，以及更近一步的，IBM的TrueNorth這類的類腦芯片（BPU）。

＊國(guó)內(nèi)AI芯片相關(guān)政策文件一覽

AI＋安防：穩(wěn)增長(zhǎng) 強(qiáng)需求

＊安防政策匯總

受平安城市建設(shè)刺激，2016年我國(guó)安防行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模已經(jīng)達(dá)到總產(chǎn)值達(dá)到5400億元，同比增加9％。預(yù)計(jì)未來(lái)幾年，中國(guó)安防行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模將從2015年的近5000億元增長(zhǎng)到2020年的8759億元，年增長(zhǎng)率在11％以上。

市場(chǎng)結(jié)構(gòu)方面，視頻監(jiān)控在安防行業(yè)所占市場(chǎng)份額最大，占到了50％，是構(gòu)建安防系統(tǒng)中的核心；實(shí)體防護(hù)、樓宇對(duì)講占25％；出入口控制占13％；防盜報(bào)警占8％；防爆安檢占5％。

＊智能安防流程

安防未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)將從事后追查升級(jí)到事前預(yù)防，這一升級(jí)的關(guān)鍵是人工智能。目前智能安防系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)檢測(cè)（車牌識(shí)別）、人臉識(shí)別（屬性提取）、目標(biāo)分類（車、行人）等功能。主要應(yīng)用包括運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)、周界入侵防范、目標(biāo)識(shí)別、車輛檢測(cè)、人流統(tǒng)計(jì)等方面。

＊安防系統(tǒng)主要構(gòu)成

＊智能安防中的主流AI芯片

安防系統(tǒng)主要由包括前段（感知）、傳輸、存儲(chǔ)、后臺(tái)顯示／控制、綜合管理平臺(tái)等構(gòu)成。目前芯片主要應(yīng)用于安防前端設(shè)備（SoC芯片，包括CPU、圖像信號(hào)處理、視音頻編碼模塊、網(wǎng)絡(luò)接口模塊等）與后端系統(tǒng)（GPU為主，利用深度學(xué)習(xí)和大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行大數(shù)據(jù)歸納，實(shí)現(xiàn)在復(fù)雜環(huán)境下人、車、物的多重特征信息提取和事件檢測(cè)）。

AI＋金融：場(chǎng)景多 剛起步

金融科技（Fintech）覆蓋一整個(gè)金融科技的生態(tài)圈，包括支付清算、融資、金融基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、大數(shù)據(jù)、交易、保險(xiǎn)以及投資管理等，其生態(tài)可歸類為智能投顧（私人財(cái)富管理）、區(qū)塊鏈（比特幣）、監(jiān)管科技、數(shù)字銀行、支付與清算以及其他多元金融七類，其中，智能投顧、保險(xiǎn)科技以及監(jiān)管科技的發(fā)展較快。

＊金融科技生態(tài)示意圖

根據(jù)巴曙松教授的《中國(guó)金融科技發(fā)展評(píng)估與趨勢(shì)展望》，金融科技有三個(gè)發(fā)展階段：

Fintech 1．0，金融行業(yè)通過(guò)傳統(tǒng)的IT軟、硬件的應(yīng)用來(lái)實(shí)現(xiàn)辦公和業(yè)務(wù)的電子化、自動(dòng)化，從而提高業(yè)務(wù)效率，這時(shí)候IT技術(shù)、IT公司并沒(méi)有直接參與到公司的業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)。

Fintech 2．0，主要是金融業(yè)搭建在線的業(yè)務(wù)平臺(tái)，利用互聯(lián)網(wǎng)或者移動(dòng)終端的渠道來(lái)收集用戶信息，實(shí)現(xiàn)金融業(yè)務(wù)中的資產(chǎn)端、交易端、支付端、資金端的任意組合的互聯(lián)互通，本質(zhì)上是對(duì)傳統(tǒng)金融渠道的變革，實(shí)現(xiàn)信息共享和業(yè)務(wù)融合，其中包括互聯(lián)網(wǎng)的基金銷售、P2P互聯(lián)網(wǎng)借貸以及互聯(lián)網(wǎng)保險(xiǎn)。

Fintech 3．0，金融業(yè)通過(guò)大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能、區(qū)塊鏈這些新的IT技術(shù)來(lái)改變傳統(tǒng)的金融信息采集來(lái)源、風(fēng)險(xiǎn)定價(jià)模型、投資決策過(guò)程、信用中介角色，大幅提升傳統(tǒng)金融的效率，代表技術(shù)就是大數(shù)據(jù)征信、智能投顧以及供應(yīng)鏈金融。

＊ 截至2016年末，我國(guó)風(fēng)投對(duì)Fintech企業(yè)不同輪投資額度占比

目前，國(guó)內(nèi)Fintech多處于1．0末期，2．0初期，多為大數(shù)據(jù)調(diào)查、全金融產(chǎn)業(yè)鏈服務(wù)商和消費(fèi)金融企業(yè)，未來(lái)發(fā)展空間較大。國(guó)務(wù)院發(fā)布《十三五國(guó)家科技創(chuàng)新規(guī)劃》，規(guī)劃中稱，要促進(jìn)科技金融產(chǎn)品和服務(wù)創(chuàng)新，建設(shè)國(guó)家科技金融創(chuàng)新中心等。此外，今年5月15日，央行發(fā)布消息，中國(guó)人民銀行成立金融科技（Fintech）委員會(huì)。

AI＋汽車：傳統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)的兩種思路

＊我國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展目標(biāo)及路徑

所謂“智能汽車”，就是在普通車輛的基礎(chǔ)上增加了先進(jìn)的傳感器（雷達(dá)、攝像）、控制器、執(zhí)行器等裝置，通過(guò)車載傳感系統(tǒng)和信息終端實(shí)現(xiàn)與人、車、路等的智能信息交換，使車輛具備智能的環(huán)境感知能力，能夠自動(dòng)分析車輛行駛的安全及危險(xiǎn)狀態(tài)，并使車輛按照人的意愿到達(dá)目的地，最終實(shí)現(xiàn)替代人來(lái)操作的目的。目前，全球各國(guó)紛紛加快智能汽車相關(guān)立法工作。

＊汽車電子模塊示意圖

根據(jù)汽車電動(dòng)化、智能網(wǎng)聯(lián)化趨勢(shì)以及消費(fèi)升級(jí)，未來(lái)汽車電子配臵功能日益增多，成本占比將逐步提高。渤海證券預(yù)測(cè)，到2020年國(guó)內(nèi)汽車電子市場(chǎng)規(guī)模將超9000億元，2016－2020年復(fù)合增速超18％，而全球汽車電子市場(chǎng)規(guī)模2020年有望超2萬(wàn)億元，市場(chǎng)空間巨大。

＊ADAS主要功能及所需部件

＊國(guó)外主流廠商ADAS產(chǎn)品及功能

從發(fā)展路勁來(lái)看，傳統(tǒng)車企與互聯(lián)網(wǎng)廠商在智能汽車發(fā)展路徑存在差異：

傳統(tǒng)車企遵循從功能車－智能車－自動(dòng)駕駛汽車逐步發(fā)展的路徑，由易向難，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，而互聯(lián)網(wǎng)廠商始終以顛覆式的姿態(tài)進(jìn)入。整車廠商大多以輔助駕駛為核心，逐步試驗(yàn)并裝配高級(jí)輔助駕駛系統(tǒng)，進(jìn)而由輔助駕駛過(guò)渡到自動(dòng)駕駛；

而互聯(lián)網(wǎng)廠商在整車制造、零部件制造等領(lǐng)域經(jīng)驗(yàn)尚