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“無接觸”時代,新技術催生新應用、新業態

2021-08-30 來源:EEWORLD

毋庸置疑,COVID-19新冠病毒疫情的大流行,給我們的生活帶來了諸多改變,其中一個很重要的改變就是“人和人之間的距離變遠了”。因為基于防疫的要求,只有保持足夠的社交距離,減少甚至是避免人與人之間的直接“接觸”,才是切斷病毒傳播鏈的關鍵所在。


但是人類畢竟是一種群居的動物,隨著社會的發展,人與人之間的關聯和交互也變得越多越多,為了維持整個社會的正常的運轉,必須有一種方法來彌合這種由于“無法接觸”而帶來的距離感。“無接觸技術”也就應運而生了。

 

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實際上,無接觸技術不是一種單一的技術,而是利用綜合的智能化技術手段去實現這樣一種目標:即在盡可能減少人與人接觸的情況下,確保一種服務或交互(如交易)正常地進行,甚至是以更高的效率、更低的成本進行。


從上面這個定義我們不難看出,無接觸技術的本質就是一種自動化(或者智能化)的過程,說白了,就是讓機器去做以前需要人做的事情,以減少人們聚集的密度或接觸的頻度。


這樣的技術嘗試以前就有許多,比如前幾年盛行一時的無人商店。不過,當時大家探索這種新型無人化、無接觸應用的動機,大多是以降本增效為出發點的;而如今,由于新冠疫情的影響,衛生防疫成了疊加在原有需求之上新的“剛需”,這就為以前的探索提供了新的思路和新的商機,也成了無接觸技術發展的推進劑。


在疫情或者后疫情時代,無接觸技術將在哪些應用場景中落地生根?有哪些賦能技術會在其中贏得新的發展機遇?下面,我們就一起來探究一番。


物流和配送


無論是網購還是叫外賣這種O2O服務,以往的業務流程中,快遞員是不可或缺的“媒介”,取件、分揀、運輸、核驗交付(也包括代收款)……都離不開他們的體力和智力勞動。但在新冠疫情之下,快遞員的工作性質決定了其自身被感染的幾率更高,同時其也可能成為病毒傳播的“媒介”……因此對于自助式快遞柜、自動售賣機、自動配送車等無接觸物流配速方案和產品的開發也就成了熱點,很多以前的概念正在變為現實。


由于要替代以往快遞員的角色,這些無接觸物流和配送方案本身就需要盡可能模擬“人”的功能。以一個“固定的”自助快遞柜/售賣機為例,其至少需要包括以下這些功能模塊:


? HMI人機界面:用戶進行信息交互


? 身份認證:對用戶進行身份核實確認


? 移動支付:支持常用的支付手段


? 通信互聯:通過有線或無線聯網,與云端交互數據


如果是可移動的配送車、無人機等設備,則還要考慮到運動、導航、避障等需求,確保物品安全準確地送達。這如果是在一個開放的環境中,技術難度會更高。


總的來說,無接觸物流和配送前景可期,但是由于業務流程和應用場景相對復雜,短期內主要會聚焦在原型和商業模式的探索上,離規模應用尚有距離。不過在這個過程中,對于高性能應用處理器(如支持圖形化HMI的處理器)、無線通信模組(包括局域和廣域連接)、環境傳感器等產品和技術仍然會有不可忽視的拉動作用。


智能購物


線下逛街購物,是一個人流密度、交互頻度雙“高”的場景,其中無接觸技術的著力點主要集中在導購和支付兩個方面。


傳統的導購,是通過商家專職員工來完成的,包括對商品信息的全面介紹。而在無接觸的要求下,商品信息可以關聯至一個附著在商品上的NFC電子標簽上,顧客只需用NFC手機輕觸標簽,即可獲取相關信息,完成自助購物。


如果你覺得NFC電子標簽這種體驗還不夠cool,那么基于AR技術的沉浸式導購可能會讓你眼前一亮。無論是選衣穿搭,還是美妝試鏡,通過一個AR“魔鏡”可以模擬出顧客實穿或上妝后的效果,并根據顧客實際情況給出選款建議,不但避免了與導購人員的直接接觸,還可以嘗試更多的可能性,自有一番樂趣。這樣的平臺既可以部署在線下的實體門店,也可以演化出在線App,由于其能夠重塑線下賣場中人、貨、場之間的關系,頗具顛覆性,因此被視為一個新的風口。


在支付方面,如今人們對于基于二維碼或者NFC的無接觸移動支付已經司空見慣。不過這兩者都屬于“近場”支付的范疇,如果希望能夠在更長的距離上完成支付,就需要引入新的技術方案。


UWB超寬帶就是一個重要的候選技術。由于可以提供厘米級精準安全的測距和定位,UWB可以被用作一個具有高度個性化和可識別性的電子標簽,商店里的結算支付終端可以在一米或者更遠的距離內感測到帶有UWB電子標簽顧客的靠近,之后無需人工干預就能完成支付,整個過程無需顧客動手,幾乎是“拿了就走”。而且基于這種標簽,在零售行業還可以衍生出更多個性化的無接觸服務,這其中的想象空間巨大。


雖然在無接觸、非近場的智能支付方面,RFID和視覺方案也在不斷發展演進,但是隨著UWB成為越來越多手機的標配,可以想見,其在支付領域滲透的速度應該更快。


人流管理


在交通、安防、智能樓宇、公共場所等一些人流量比較大的場景中,對于經過的人員進行流量分析、識別和管控是必要的。為此而開發的方案,不僅需要實現無接觸以減少人力投入,而且還需要可靠而高效,否則就會出現人流的聚集,帶來健康安全隱患。


在城市交通領域,雖然NFC已經是一個普遍采用的出入閘機方案,但是從通行的效率和作用距離來看,該技術還是有局限性的,在通勤高峰期往往仍然會出現人流擁堵的情況。于是,近年來人們開始考慮將工作距離更長、以前多用于物品監測的UHF RFID技術引入到交通閘機中,具體的方法是:在交通卡中集成HF(NFC)和UHF兩種RFID技術,這種雙頻卡的閘機通道平時是常開的,閘機只要“隔空”檢測到卡片中的UHF有效憑據就直接放行,乘客無需動手刷卡即可直接通過閘機,以此增加高峰期的吞吐量。


在人流管理方面,機器視覺也是一種高效的解決方案,而且隨著硬件性能和軟件算法的精進,特別是機器學習的引入,發展及其迅猛。機器視覺除了可以支持單一對象的刷臉認證,在大流量的環境中,還可完成對多個人臉目標的快速捕捉和識別。在此基礎上,再疊加上遠程無接觸的IR測溫技術,就可以形成一整套完備的疫情人流管理解決方案。


而在隱私較為敏感的場景下,視覺方案的應用可能會受限,這時毫米波雷達傳感器是不錯的替代技術。雖然無法獲取直觀的影像,但是毫米波雷達傳感器可以感測到移動物體的方向、速度、距離、位置等高精度的數據和信息,甚至可以在無接觸的情況下捕捉到呼吸和心跳等細微的動作,這也就使得智能設備可以獲得更敏銳的、隔空的“洞察力”。

 


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安富利基于雷達傳感器的手勢識別方案


人機交互


人和人接觸的減少,也就意味著人們與機器(智能產品)打交道機會的增加,因此在所有無接觸的方案中,自然、高效的人機交互(HMI)也就成了重點。


目前主流的基于觸控屏的圖形化HMI,仍然免不了不同用戶使用同一HMI設備,造成間接地接觸,因此,人臉識別和語音識別兩種無接觸的HMI技術就成為了大家關注的重點。有數據顯示,2020年人臉識別門禁設備出貨量同比增長超50%,較2019年14%的增長率提升顯著,有分析稱這主要就是得益于新冠疫情催生的無接觸需求的拉動。


值得關注的是,為了讓無接觸的人機交互更順滑,往往會采用多技術的組合方案。比如前不久,恩智浦就展示了一款在單顆MCU上(i.MX RT 106F/S跨界MCU),實現人臉和語音雙識別的方案。基于這一方案,恩智浦描繪了一種在樓宇自動化中典型的應用場景——當你走進電梯后,電梯會通過人臉識別快速“認出”你是哪一層的員工,然后電梯會通過語音交互詢問你是否要去某層的辦公室,你無需動手按樓層按鈕,只需通過語音問答即可命令電梯主控帶你到準確樓層……這種無縫的、無接觸式的HMI,無疑可以被快速復刻到其他的領域。


綜上所述,新冠疫情迫使人和人直接的物理距離被拉遠,而有了無接觸技術和方案作為紐帶,我們會發現,人和人的關聯在不少場景下反而會變得更為密切,這也算是技術進步帶來的禮物吧。盡管在疫情背景下,這個無接觸時代的到來有些“迫不得已”,但換一種角度看, AR、機器視覺、語音交互、UWB、NFC、RFID、毫米波雷達傳感器……各種技術都可以來這個時代中刷出自己的存在感,這也算是一種意外之喜。


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