2018年AI移动智能终端蓝皮书-信通院
AI 移动智能终端蓝皮书（2018 年）中国信息通信研究院泰尔终端实验室2018 年 7 月目 录前 言 近年来，随着人工智能技术的快速发展，AI 和移动智能终端的结合受到了行业主流终端厂商的重视，初步形成了从芯片到操作系统到应用生态的完整产业链。 2018 年起，各主流终端厂商的旗舰机型已经基本普及了 AI 功能。搭载 AI 功能的手机充分利用触屏、摄像头、语音等多种方式，更直接地满足用户的需求，进而改变用户的生活方式。人工智能技术对移动智能终端行业的赋能，提升了终端全行业链的附加值，促进了整个手机行业的发展。然而，AI 生态下的移动智能终端行业也存在一定问题，如用户大数据与隐私保护的矛盾凸显，各个企业 AI 生态开放能力不统一，用户对 AI 终端的认知尚需培养等。为了梳理 AI 生态下移动智能终端的发展态势，推动 AI 移动智能终端产业的良性发展，解决 AI 生态下存在的相关问题，中国信通院泰尔终端实验室向多家手机厂商、芯片厂商、AI 技术服务提供商、第三方评测机构进行了广泛调研和分析，邀请行业伙伴联合撰写了“AI 移动智能终端蓝皮书”,试图梳理 AI 生态下移动智能终端的行业发展脉络，为整个终端产业、移动互联网企业、开发者、消费者提供参考。本蓝皮书梳理了移动智能终端行业发展至今的主要阶段，分析了 AI 技术赋能移动智能终端厂商带来的市场机遇和价值，继 Feature Phone 和 Smart Phone 后，首次提出了 AI Phone 的概念及定义。其次，对 AI 移动智能终端上主流技术进行分类，对相关技术特点、指标特性、算法效果等方面进行了深入探讨。同时，为了促进行业规范发展，有序竞争，本蓝皮书从评测角度对 AI移动智能终端的关键要素的评测方法进行了梳理。基于以上的市场调研和技术研究，本蓝皮书从安全领域，生态领域等方面讨论了当前 AI 移动智能终端产品和生态层面所面临的问题和挑战，为后续 AI 移动智能终端市场的规范化发展提出了意见和建议。最后，对 AI 移动智能终端的未来趋势进行展望。01本蓝皮书由中国信息通信研究院泰尔终端实验室联合以下单位统一推送联盟 移动安全联盟 02AI 移动智能终端更直接的服务，更自然的交更聪明即更快捷互，即更温暖的助手，即更懂你0 3一、AI 移动智能终端的产业现状和发展趋势2015 年以来，人工智能开始爆发。主要涉及三方面原因：一是行业巨头整合开源平台和芯片，聚焦行业共性解决方案；二是技术和算法的进步使得并行计算的性能更强，效率更高，成本更低；三是云计算、云存储的快速发展和当下海量数据的爆发，各类图像数据、文本数据、交易数据等为机器学习奠定了重要基础。行业的蓬勃发展也引起了国家层面的关注，得到了政府的大力支持和引导。2017 年，人工智能首次被写进政府工作报告 。同年 7 月，国务院正式印发新一代人工智能发展规划 ，确立新一代人工智能发展分三步走的战略目标，将人工智能的发展上升至国家战略层面，即：第一步，到 2020 年人工智能总体技术和应用与世界先进技术同步，人工智能核心产业规模超过 1500 亿元，带动相关产业规模超过 1 万亿元。第二步，到 2025 年人工智能理论基础实现重大突破，部分技术与应用达到世界领先水平，人工智能核心产业规模超过 4000 亿元，带动相关产业规模超过 5 万亿元。第三步，到 2030 年人工智能理论、技术与应用总体达到世界领先水平，成为世界主要人工智能创新中心，智能经济、智能社会取得明显成效，人工智能核心产业规模超过 1 万亿元，带动相关产业规模超过 10 万亿元。作为当前互联网服务的主要入口，移动智能终端对人工智能功能需求也越来越迫切。如音频降噪、图片处理、图像识别、生物信息登录等应用成为主流。同时，由于个人隐私保护的驱动及人工智能处理器的快速发展，端侧人工智能将逐渐成为未来的发展趋势。 AI 与移动智能终端的结合不仅对于用户来说是新的使用体验，也将对整个产业界造成深远的影响。移动智能终端作为目前互联网服务最重要的入口，对于 AI 技术的普及和推广意义重大。正如个人电脑的普及带来了互联网的飞速发展，移动智能终端的普及带来了移动互联网的巨大繁荣，AI 移动智能终端的普及必将催生出新的产业生态，并孕育出更多的产业机遇和市场需求。041.1 移动终端发展历程1.1.1 功能机时代1983 年，世界上第一台移动终端问世摩托罗拉DynaTAC8000X（大哥大） ，这是世界上首部获得美国联邦通讯委员会（FCC）认可并正式投入商用的蜂窝式移动电话。从此，面向普通消费者的移动通信产业开始了蓬勃发展。在功能机时代，手机主要用来实现通讯功能，功能简单，结构单一。直到 2004 年，诺基亚颠覆了传统手机的直板造型，将终端 UI、百万级摄像头等与手机基础通信功能完美结合。在行业巨头的引领下，终端市场呈现了爆炸式增长。Symbian（塞班）成为功能机时代的主流操作系统，其将操作系统的内核与图形用户界面技术分离，可以很好地适应不同方式输入的平台，这给终端厂商提供了很大的发挥空间，符合个性化的潮流，在一定程度上满足了各终端产商自由设计多种多样界面友好、外型独特的手机终端的需求。在满足人们基本通讯需求的同时，移动终端经过不断的发展，逐步实现了小型化、个性化、智能化。除了基本通信之外，照相、音乐播放等功能也集成到了手机之中。同时，随着技术的进步，也具备了一定的任务执行能力，可以运行基于JAVA 开发的程序。05但是，总体而言，这一时代的移动终端更偏重于满足用户的简单需求，无法提供个性化较强、功能较复杂的互联网服务。同时，由于终端功能的局限性，相应的应用生态也没有建立。这一时代，整个移动终端产业的发展基本以硬件厂商和运营商为主，商业模式较为单一。1.2.1 移动智能时代2007 年，苹果公司第一代 iPhone 智能手机的发布，依靠触屏体验和 APP 应用，开启了以开放式系统、第三方应用、友好交互和良好的无线数据接入能力为特征的移动智能终端时代，智能终端的概念引起消费者的广 泛 关 注 。2008 年 ， 首 部 Android 手 机 HTC G1 正式推出，从此拉开了智能机大规模普及的序幕。移动智能终端具有独立的操作系统，独立的运行空间，可以由用户自行安装软件、游戏、导航等第三方服务商提供的 APP，从而为智能终端上运行更加丰富、更加个性化的业务提供了保障。手机已从功能机时代发展到以 Android、IOS 系统为代表的智能机时代。根据中国信息通信研究院 2016 年发布的移动智能终端暨智能硬件白皮书 ，移动智能终端历经了三个发展时期。2007 年至 2010 年为其平台创新期，确立了软硬件基本架构与平台体系。 2011年至 2013 年为其高速发展期，一是开源的 Android 生态加速手机智能化进程，二是基础器件创新活跃，三是应用服务由线上走向线下。2014 年以来，手机类成熟产品进入深度调整的转型期，一是软件开发架构趋向稳定，二是硬件能力相对饱和，三是整机市场即将步入零增长，既有技术成果、产能和资本加速溢出，成为智能硬件产品体系快速成型的市场动力。根 据 StatCounter 发 布 的 数 据 ， 从 2016 年 10 月起，移动终端产生的流量已经占所有网络流量的 51.3。由此可见，手机已经不再仅完成简单的通信功能，而是代替电脑成为我们获取各种网络信息的主要来源。随着移动智能终端及无线通信技术的快速普及，移动互联网服务得到了空前的繁荣，渗透进人们生活的方方面面。通信技术、网络技术及硬件技术的发展使得开发者开创了一个又一个改变世界的终端应用。应用的飞速发展，也让行业看到了生态布局的重要性。1.3.1 AI 移动智能终端时代2017 年 9 月，苹果发布 iPhone X，这款用人脸识别进行解锁的新 iPhone 采用 A11 生物神经引擎，同年 10 月华为发布了 Mate 10，包含创新性地集成人工智能专用 NPU（Cambricon-1A）神经网络单元。 2018年开始，主要终端企业已经广泛在产品中引入了人工智能技术，并将人工智能作为旗舰机的主要卖点。2018 年 5 月，谷歌 IO 大会上，安卓最新版本 P（9.0）已经集成了大量人工智能的功能，并提供了很多可供开发者使用的 API，使得开发者更好的利用终端的人工智能功能，从而给用户带来更好的体验和服务。2018 年 ， 工 信 部 、 国 资 委 联 合 发 布关于深入推进网络提速降费加快培育经济发展新动能2018 专项行动的实施意见 ，明确 2018 年将加快推进 5G 技术产业发展。 5G 时代以高速率、高可靠、低时延、超大数量终端网络为特点，使得连接一切成为可能。我们相信，5G 时代的到来必将推动AI 移动智能终端的飞速发展。目前，AI 能力在移动智能终端的人脸解锁、AI 相机、语音交互、后台管理、系统优化等方面已经得到了广泛应用。同时，基于 AI 的学习能力，同样的终端经过不同用户的使用，将会获得完全不同的体验，从而满足用户更加个性化的需求。移动智能终端的AI 时代，正在快速向我们走来。061.2 AI 移动智能终端定义屏，无论是打电话、发短信，还是使用 APP，都需要首先打开屏幕，在这样的交互过程相比于机器人、无人驾驶等人工智能中，手机是被动的，用户的感觉是冰冷的。载体，移动智能终端的人工智能显的并不但手机本身除触屏之外，还有摄像头、话筒“显眼”，更多的体现在优化用户体验、和听筒，AI 手机更加注重拍摄和语音方面的提高执行效率等方面。通过摄像头、触交互，就如同手机增加了双眼和耳朵，可以屏、语音等交互方式，配合人工智能算通过 AI 算法为用户提供更加自然，更加温暖法，把AI 的体验融合在手机的 APP 当中。的交互体验，使得用户对终端的感受犹如亲AI 移动智能终端的定义如下：密的伙伴而非冰冷的机器。1）更直接的服务，即更快捷目前用户在手机上的行为方式主要通3）更聪明的助手，即更懂你过 APP 来实现，导致用户会面临一个问智能手机注重的是为用户提供多样、便题：在执行同一个功能的时候有多个捷的服务，即用户下达指令，手机就能根据APP 可供选择，这就需要用户必须先选择指令完成操作。但是用户的需求与满足该需后使用。如果 APP 不能满足用户的要求，求的指令之间还存在一定的距离。因为需求还要面临着重复选择使用的问题，从而耗可以是多维度的，随时间、地点等因素变化费了大量的时间和精力。AI 手机具有更直的，它对应的指令也存在很大差异，导致用接的服务功能，从某种程度上看，AI 手机户从自身需求提炼出对应的手机指令需要耗比用户本身更加了解用户，它掌握了用户费一定的时间和精力。AI 最重要的一个功能的生活习惯、兴趣爱好、生理特征，在用就是可以通过学习不断升级，并做出预判，户提出需求的时候，可以更加精准地为用即 AI 手机能够识别出用户的需求，自动精准户提供服务，这些服务可以通过语音、拍匹配出相应的产品，并在用户赋予的权限下摄等方式直接调用，免去选择 APP 时的困执行任务。因此，AI 手机更懂得用户的想扰。法，能够更加准确，高效的满足用户的需2）更自然的交互，即更温暖求。当前手机与用户的交互主要方式是触071.3 AI 智能终端发展的内在动因从移动终端发展的发展来看，大变革的背后都是人机接口技术的变革。例如，标准功能机的键盘为 12 个功能键，因此每次点击/输入，可以传输的信息量不到 4 比特。这种信息输入方式对于完成一个复杂的任务，需要大量的交互操作，效率极低。08然而，由于手机屏幕的尺寸天然存在上限，不能通过无限增大终端尺寸或增强屏幕解析度来提升信息输入的效率。因此，尽管手机的硬件配置不断提升，运算速度不断加快，从用户的角度来看，终端的使用体验并没有出现革命性的变革。在 AI 时代，智能终端可以通过多种手段如视频、音频等直接获取用户的意图，从而实现了在不需要用户额外手动操作的情况下，自动实现用户所希望的操作，极大提升了用户的信息输入效率。例如，对于 A
