深度解读丨德勤2020 人工智能、工业机器人和5G网络预测
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虽然增速不快，但这并不意味着工业机器人的销 量不高。全球工业机器人装机量很大且仍在持 续增长。即使在2018-2019年销量下滑期间，全 球仍有250-300万工业机器人投入使用。预计 2021年全球工业机器人的装机量将比2016年高 93%（图3）。工业机器人一旦安装就能使用很 长时间：虽然使用年限视具体使用情况而定，但 使用十年（80,000–100,000小时）并不难。 装机量对于机器人用户来说比较具有参考价 值，而机器人制造商则更关心年销量和销量增长 率。2017年国际机器人联盟报告预测，2020年 全球工业机器人销量将首次超过50万台（确切 说是550,000台），超过2015年销量（254,000 台）的两倍。由于2018年和2019年出现销量增 速放缓，这一预测可能无法实现：工业机器人销 量到2021年才能突破50万台（522,000台）。 专业服务机器人：机器人销量增长热点 有观点认为近期专业服务机器人销量出现高速 增长是由于此类机器人诞生时间较晚，销量本 身就不高。2015年全球仅有100,000台专业服 务机器人投入使用，2016年全球专业服务机器 人销量仅为100,000台。由于基数不大，20172019年实现两位数增长就相对比较容易。 我们预测专业服务机器人行业将保持2020年的 高增速。但这一预测并非基于上述原因。我们 主要依据两项技术进步所产生的影响开展预测分析：5G网络技术令无线网络连接得到改善；边缘 人工智能芯片的价格日渐降低，功能不断增强，有 利于通过实实在在的机器人而非云端开展处理器 密集型任务。综合运用5G技术和边缘人工智能 芯片能够解决专业服务机器人目前面临的诸多问 题，提高此类机器人的功能，并吸引企业购买。 网络连接是专业服务机器人面临的挑战之一。专 业服务机器人通常处于移动状态，因此维持网 络稳定性比较困难。有线网络连接能够保证网 络的稳定性，但限制了机器人的移动性。Wi-Fi 无线网络成本较低，但服务质量无法保证，且 接入点之间的切换也时常出现问题。4G无线网 络成本较高（通常按月收费），时延明显，不 利于机器人迅速做出反应。此外，4G网络还 面临密度问题。虽然4G网络能够支持一家工 厂成千上万工业机器人的运作，但却无法以同 样的方式支持大量专业服务机器人的运作。 5G网络的应用可解决以上所有问题。5G网络的 良好运行率可达到99.9999%（六个9），相当于 每年的故障时间仅为五分钟。网络切片技术可 根据任务的优先级，灵活分配网络资源，从而进 一步确保重要任务的有效完成。相比LTE 40-50毫 秒和Wi-Fi 超过100毫秒的网络延迟，5G亚毫秒 级的网络延迟，大大缩短了反应时间。5G技术的 网络密度达到100万/平方公里。在一个占地面积 达10,000平方公里的超大型工厂或仓库里，5G 网络能够支持10,000台设备，而4G LPWA最多只 能支持607台设备。5G服务提供商仍有可能按 月收费，但企业也可通过建立私有5G网络控制。 机器人有望成为商用物 联网市场的重要组成部分， 并因此受益于5G网络 相关成本。虽然5G网络在有大量金属的环境中 仍存在一定问题，但即将于2019年12月发布的 3GPP Release 16将有望在很大程度上弥补上述 缺陷。包括4G和Wi-Fi在内，任何移动网络技术 都无法在充满金属材料的工业环境中良好运行。 边缘人工智能芯片能够解决专业服务机器人运作 效果和电力消耗层面的问题。由于专业服务机器 人的移动依赖于电池，电力问题往往成为它们完 成任务的阻碍因素。利用图形处理单元（CPU） 等传统芯片实施即时机器学习算法，消耗成百上 千瓦特的电力，这对于电池驱动的机器人来说是 不切实际的。以人工智能计算为目的的芯片所需 电力则大大减少，且能够以较少的芯片支持同等 数量程序的运行，因此该类芯片更容易满足专业 服务机器人对芯片数量的要求。在机器人芯片数 量不足的情况下，5G网络能够将机器人连接至通 讯边缘服务器或云端上功能更加强大的处理器。 5G网络和边缘人工智能芯片为何无法对工业机器 人发挥同样的增长助推作用？在某种程度上，我们 认为这两种技术能够实现这一效果。工业机器人和 专业服务机器人都会应用这两种技术，并因此提升 能力。但专业服务机器人提升能力的可能性远高于 工业机器人。工业机器人通常连接工厂有线网络， 这种网络速度快（如有必要）、可靠性强、时延 不明显、年运营成本低。此外，工业机器人有大量 空间安装其他芯片支持机器学习，同时有线网络有 助于此类机器人以较低的成本稳定连接其他功能更 加强大的处理器（如有必要）。和大多数专业服务 机器人不同，工业机器人的运作并不依赖于电池， 它们可以任意电压、功率和电流强度接入电网。 边缘人工智能芯片行业似乎已准备好迎接挑 战。英特尔、Nvidia和谷歌等大型制造商已 经在出售价格不到100美元、功率低于10瓦特的 边缘机器学习芯片。大多数此类产品的尺寸比邮 票还小，最多不过一张信用卡大小。处于网络 核心的数据中心可能会采用装有数百个芯片的机 器学习加速器。和这些加速器相比，边缘人工智 能芯片的功能相对较弱，但却能够非常有效地 开展主板人工智能计算，从而支持专业服务机 器人执行任务，即使无法连接网络也能有效运 作。预计2020年将有5,000万商用边缘机器学习 芯片出售，到2024年这一数据将增至2.5亿。 机器人有望成为商用物联网市场的重要组成部分， 并因此受益于5G网络。（近期一篇名为 “云机 器人：5G时代杀手级应用”（Cloud robots: The killer 5G application）的文章引发了关注。）所有应用中（不限于机器人），5G物联网连接 数有望在2024年达到惊人的41亿，相比2018 年（10亿）实现了27%的复合年均增长率。预 计未来五年，5G物联网市场（不限于机器人）的 年均营收增长率将达到55%，从2020年的6.94 亿美元增至2025年的63亿美元。私有5G网络 市场（许多5G网络将用于机器人运作支持）也 将迎来增长。2020年，企业用于私有5G网络安 装的支出仅为几亿美元，到2023年这一数据将 增至数十亿美元。2019年，德国已将大量私有 5G网络应用于生产线上的专业服务机器人。 哪些终端市场对专业服务机器人的使用量最大？工 业机器人主要流向汽车和电子行业，而专业服务机 器人的销量则由物流行业主导（图4）。2019年售出 的约360,000台专业服务机器人中，近一半的机器 人由物流公司购买。检测和国防行业以33%和4%的 销量占比，分别位列2019年专业服务机器人销量的 第二、三位。值得注意的是，虽然医疗机器人在2019 年专业服务机器人总销量中不到2%，但该类机器人 50万美元的高单价促成了37亿美元的总销售额，占 该年度专业服务机器人行业营收总额的近30%。 私有5G网络 企业不再受限 （编辑：52刷机网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |