人工智能产业的应用场景和发展模式

  • 作者:东滩顾问·廖义桃

近几年,受产业技术政策、投融资、领军企业产业生态布局的多维因素推动下,中国人工智能产业快速发展,成为全球人工智能产业热门发展地区之一。从中央到地方,各级政府正力推智慧城市、人工智能产业园区的建设,行业巨头公司正逐渐完善自身在人工智能的产业链布局,创业公司正加大在人工智能垂直领域的深耕深挖。

东滩顾问最新的产业内参《人工智能产业投资趋势发展模式》聚焦人工智能产业,我们认为,人工智能作为引领未来的战略性新兴产业,将是新一轮产业变革的核心驱动力,各地方政府和园区在谋划未来或十四五规划中必须要给予重视。

01、人工智能产业链的构成​

人工智能产业链主要包括基础层软硬件、技术层算法和智能技术、应用层产品服务和解决方案,从应用层看人工智能产业发展主要呈现智慧城市、智慧生产、智慧生活三大类应用领域。

图像标题1、基础层面:主要有AI芯片、传感器、云计算、减速器等四类核心产品

(1)AI芯片——主要包括GPU\FPGA等加速硬件与神经网络芯片、为深度学习提供计算硬件,是重点底层硬件。

(2)传感器——主要对环境、动作、图像等内容进行智能感知,是人工智能的重要数据输入和人机交互硬件。

(3)云计算/大数据——主要为人工智能开发提供云端计算资源服务,以分布式网络为基础,提高计算效率,包括数据挖掘、监测、交易等,为人工智能产业提供数据的收集、处理、交易等服务。

(4)减速器——作为一种相对精密机械,主要为人工智能产品降低转速,增加转矩,以满足不同场合下的工作需要,是重要的底层硬件。

2、技术层面:主要有计算机视觉自然语言处理语音识别机器学习等四类核心技术

(1)计算机视觉——包括静动态图像识别与处理等,对目标进行识别、测量及计算。主要应用在智能家居、语音视觉交互、AR\VR电商搜图购标签分类检索、美颜特效、智能安防、直播监管、视频平台营销三维分析等场景。

(2)自然语言处理——基于数据化和框架化,研究语言的收集、识别理解、处理等内容。主要应用在知识图谱、深度问答、推荐引导、机器翻译、预料处理、模型处理等场景。

(3)机器学习——主要以深度学习、增强学习等算法研究为主、赋予机器自主学习并提高性能的能力。主要应用在压缩技术、安防、数据中心、智能家居、公共安全等场景。

(4)语音识别——通过信号处理和识别技术让机器自动识别和理解人类口述的语言,并转换成文本和命令。主要应用在智能电视、智能车载、电话呼叫中心、语音助手、智能移动终端智能家电等场景。

3、应用层面:主要分为智慧城市、智慧生产、智慧生活三大类应用场景

图像标题 ​ (1)智慧城市: 智慧城市涉及到交通教育、医疗、零售等与用户生活息息相关的场景,把这些场景集合在同一平台上,增强用户使用习惯将会增强,粘性就会提升。各类场景互联互通,最终达到提升城市运维效率、提升资源管理效率、提升居民生活品质的目的。

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典型智慧城市应用场景​

(2)智慧生产:形成产品生产导向需求生产导向转变的智慧生产流程体系

图像标题 ​ (3)智慧生活:涵盖智慧居住、饮食、健康监护管理、家庭管理等应用场景

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02、人工智能产业10大应用场景​

人工智能属于面向未来的新事,应用场景是人工智能发展的主要驱动力。下面简要分析医疗、交通教育金融、生活、零售、安防、园区、环保、政务等10个细分领域的人工智能应用场景及商业模式

典型应用1:AI+ 医疗——中国医疗人工智能处于风口期,医学影像和疾病风险管理为热点

智能医疗,从技术细分角度看,主要包括使用机器学习技术实现药物性能、晶型预测、基因测序预测等;使用智能语音与自然语言处理技术实现电子病历、智能问诊、导诊等;使用机器视觉技术实现医学图像识别、病灶识别、皮肤病自检等。从应用场景来看,主要有虚拟助理、医学影像、辅助诊疗、疾病风险预测、药物挖掘、健康管理医院管理、辅助医学研究平台等八大AI+医疗市场应用场景,其中医学影像和疾病风险管理为热门领域。

图像标题典型应用2:AI+ 交通——中国市场规模庞大,形成四类无人驾驶主流商业产品

智能驾驶其涉及的领域包括芯片、软件算法、高清地图、安全控制等。目前主要商业产品有无人驾驶出租车、无人驾驶卡车、无人巴士和无人驾驶送货车;无人驾驶车辆将设计拥有更高的安全性且能极大地降低人力成本,成为诸多相关企业的关注的焦点。

(1)无人驾驶出租车:人驾驶出租车因为其安全性更高,因此被很多汽车服务业关注,目前,无人驾驶出租车已经处于测试阶段。2015年软件公司NuTonomy在新加坡开始无人驾驶出租车测试,计划2018年完成整个无人驾驶服务的商业化

(2)无人驾驶卡车:无人驾驶卡车能有效降低司机因长时间、长距离运输而疲惫导致的安全事故。2016年11月,中国福田汽车联合百度在上海发布了国内首款无人驾驶卡车。

(3)无人巴士:固定的行驶路径、固定的停靠车站,使得无人驾驶巴士成为解决公众出行的新办法。2017年10月,百度联合金龙客车合作生产无人公交车,预计在2018年实现整车量产

(4)无人驾驶送货车:货物运输最后一公里为运输行业瓶颈,无人送货车能够全天候工作,加大增加工效率。2017年7月,英国杂货电商公司Ocado在伦敦东部测试了无人送货车。

典型应用3:AI+ 生活——以 IoT 为基础的家居生态圈,主要有八大市场热点领域

智慧生活是一个以 IoT 为基础的家居生态圈,其主要包括智能照明系统、智能能源管理系统、智能视听系统、智能安防系统等。市场热点集中在硬件支持、智慧场景应用、产品、平台等方面,主要有机器学习、无线模块、智能家庭平台、智能家居娱乐系统、家居安防、健康家庭医疗系统等智能家居市场八大热点。

典型应用4:AI+ 金融——智能金融变革金融业务全流程

AI技术赋能金融领域,主要包括智能风控智能投顾、智能投研、智能支付、智能营销和智能客服等。从金融角度来讲,智能的发展依附产业链涉及资金获取、资金生成、资金对接到场景深入的资金流动全流程,主要应用于银行证券保险P2p众筹等领域。

图像标题典型应用5:AI+ 教育——千亿庞大市场规模,三大应用主体与十三大应用场景

智能教育可分为学习管理、学习评测、教学辅导、教学认知思考四个环节,全面覆盖“教、学、考、评、管”产业链条,并已在幼教、 K12高等教育职业教育在线教育等各类细分赛道加速落地。围绕教育机构、教师、学生等三大主体,智能教育产品主要应用于教育评测、拍照答题、智能教学、智能教育、智能阅卷等十三大场景。

图像标题典型应用6:AI+ 零售——实现零售购的无人化、定制化、智能化,提升购物体验

AI+ 零售将实现零售购物的全面无人化、定制化、智能化,实现消费者购物体验的全面升级。典型的应用场景主要有智能提车和找车、室内定位营销客流统计、智能穿衣镜、机器人导购、自助支付、库存盘点等场景。

(1)智能停车和找车。为智能停车模块,帮助用户解决“快速停车及找车”的痛点。如阿里巴巴推出的喵街 App 中包含智能停车及找车模块,目前已经应用于几十家购物中心

(2)室内定位及营销。在用户购物及浏览过程中快速根据用户需求、物品位置实现精准匹配。如北京大悦城等商场已经实现了室内导航及定位营销,iBeacon 的技术解决方案颇受青睐。

(3)客流统计。实时统计客流、输出特定人群预警、定向营销服务建议。如图普科技,利用开发客流统计解决方案,为天佑城的活动策划招商部门提供客观数据佐证。

(4)智能穿衣镜。为用户提供个性化的定制服务,增加用户实际购物体验。智能虚拟穿衣镜已经在Lily、马克华菲等诸多品牌门店中部署。

(5)机器人导购。增加用户购物过程的趣味性,从而提升销售。如零售机器人“豹小贩”实现从“人找货”到“货找人”的转变,自动走到人流量大的地方,主动推荐商品

(6)自助支付。收服务机提供屏幕视频、文字、语音三种指引方式,引导自助支付。如国内阿里的刷脸支付尝试。

(7)库存盘点。库存盘点机器人替代仓库管理员,提升工作效率。如德国MetraLabs推出机器人Tory,为德国服装零售商AdlerModem rkte提供库存盘点服务。

典型应用7:AI+ 安防——平安城市、园区、校园、家居金融等一体化智能安防建设

智能安防是人工智能最先大规模应用,并持续产生商业价值的领域,主要依托低速无人驾驶、环境感知、目标检测、体识别、多模态交互等技术,实现目标跟踪检测与异常行为分析,视频质量诊断与摘要分析,人脸识别与特征提取分析,车辆识别与特征提取分析等,实现平安城市、园区智能安防、校园智能安防、家居智能安防、金融智能安防等一体化智能建设。

(1)平安城市——开展城市监控报警联网系统建设,公安机关建监控系统,省级监控平台,地市级平台,实现城市智能公安联网监测检查。

(2)园区智能安防——工业园区安防系统由视频监控系统、入侵报警系统、门禁管理系统电子巡更系统、停车管理系和综合管理平台等构成。

(3)校园智能安防——主要构建透明食堂监控、校园车辆卡口系统、手机移动监控等系统,实现技防各子系统高度集成联动、海量数据智能化分析并自动导出,实现安保工作基础平台信息化

(4)家居智能安防——家居安防系统主要包括报警控制主机无线传感器网络节点两大模块,负责对采集的信号进行分析和处理,以及安防情况进行远程监控。

(5)金融智能安防——金融安防系统包括技术防范系统和实体防护设施,技术防范系统主要包括视频安防监控系统、出入口控制系统、入侵报警系统和监听对讲系统等,实体防护设施主要包括专用门体、防弹复合玻璃、提款箱、运钞车、保管箱和ATM自动柜员机等。

典型应用8:AI+园区——实现物业硬件互联信息化、服务智慧化、产业智能化

在智慧园区场景下,从硬件设施到系统软件,从智慧物业智慧服务,实现物业硬件信息化互联,服务智慧化、产业智能化。园区形成微型智慧生态,物业信息化互联,并为园区企业提供智慧化办公生产相关服务,吸引智慧产业入驻发展。

(1)园区互联信息化。园区安防、管网、能源等硬件设施互联互通,信息化自动化。场景构建主要打造智能化信息系统、智能门禁系统,集成园区智能硬件系统。

(2)园区服务智慧化。为园区企业提供智慧化科技创新、办公智慧化、园区生活智慧化相关服务。商务办公智慧化场景构建主要依托智能会议系统、智能客服系统、办公场景语音系统实现;科创孵化智慧化场景构建主要打造智慧产业孵化器

(3)产业发展智能化。集聚信息技术智能制造企业,推动产业化升级和智慧城市发展。场景构建主要依托导入相关产业资源,形成产业集聚

典型应用9:AI+ 环保——实现环境监测实时动态化、环保装备智能化、管理智慧化

智慧环保场景下,从监测到管理,从环保硬件到服务平台软件,实现环保装备智能化、环保管理智慧化,并融合机器学习、机器人、人机交互、智能语音、大数据技术,在智能环保机器人、环保服务平台领域发力,构建场景新生态。

图像标题典型应用10:AI+政务——打造政务部门数据集成共享,实现政务决策IT

(1)城市全景精细呈现。打造GIS地理信息技术平台,依托智能化城市基础设施建设,展现城市数据

(2)部门数据融合互通。引入信息技术集成服务商,集成市政、警务、交通电力、等部门数据库系统,开辟数据接口,实现数据融合互通。

(3)智能化统计分析。构建城市政务管理云服务平台,实现智能化数据分析,为城市智慧化精细化管理提供决策依据和建议。

(4)对话数据,交互查询。建设统一查询系统,引入系统开发服务商,设计实现交互查询的查询系统,非隐私数据可民用开放。

(5)可视化部署、指挥调度。通过数据可视化云平台打造,实现突发事件应急联动,有效结合各部门数据资源,达到高效决策、部门联动、信息共享的指挥调度系统。

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03、人工智能产业的空间集聚模式

根据东滩产业内参《人工智能产业投资趋势发展模式》的研究,中国人工智能产业空间集聚模式主要呈现智慧城市产业集聚区/创新区、产业小镇/产业园区等三种形式。智慧城市建设、产业集聚区/创新区、产业小镇/产业园区三个层面互为促进,成为推动人工智能产业发展的主要路径。

(1)智慧城市

通过打造人工智能创新应用示范区/产业集聚区/小镇/园区等形式,形成深度应用场景,建设应用示范项目;促进人工智能在智慧政务、智慧交通智能医疗、智能健康和养老等领域深化应用。典型的案例有上海、杭州、北京、深圳等智慧城市的建设。

(2)产业集聚区/创新区

依托区域较好的智能制造基础及信息技术优势,集聚人工智能、大数据云计算区块链VR/AR数字产业项目,将技术和应用扩散至周边区域,与其他产业交叉融合发展。典型的案例有上海张江人工智能岛、杭州高新区(人工智能)优势产业集聚地等。

(3)产业小镇/产业园区

作为大型经济开发区里的专业园区,或是以人工智能产业为特色的产业小镇,与周边科技、制造、新一代信息技术等产业协同发展。典型案例有苏州工业园人工智能产业园、杭州人工智能产业园、沧州高新技术产业开发区人工智能科技产业园等。

案例链接1:智慧上海,打造六大人工智能创新示范区

上海将着力打造6个人工智能创新应用示范区,形成60个深度应用场景,建设100个以上应用示范项目。构建“一带一区多点联动”的产业空间布局,包括 “ 徐汇滨江-漕河泾-闵行紫竹”人工智能创新带、“张江-临港”人工智能创新承载区、华泾北杨人工智能特色小镇、上海松江洞泾人工智能特色产业基地。

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上海人工智能产业空间格局

图像标题专业园区——上海张江人工智能

项目概况:上海张江人工智能岛位于张江科学城中区,占地面积6.6万平方米,建筑面积10万平方米,由张江集团负责开发运营的人工智能产业新标杆。产业方向以语音识别视觉识别技术世界领先,信息处理、智能监控、生特征识别、工业机器人、无人驾驶为主。目前吸引了包括微软阿里巴巴同济大学、云从科技在内的跨国巨头、BAT龙头、科研院所和独角兽企业入驻园区。成为上海市首批人工智能应用场景,并成为唯一的“AI+园区”实施载体。

产业发展策略:

(1)基金政企合作,打造开放创新平台。与龙头企业共建孵化器、共设投资基金,并搭建集创新转型工坊、创新实验室、项目实战空间、应用演进与运营四维一体的人工智能“能力开放工场”,塑造产业垂直生态。

(2)集聚世界创新大脑,引领高端发展。加强前瞻性研究,集聚世界一流科学家、学者开展人工智能基础理论、核心算法以及脑科学、基础系统等方面的基础研究,实现高端引领发展。

(3)技术与场景联合试验,助推远期产品落地。围绕智能安防、语音识别、机器视觉深度学习等人工智能新技术,与应用场景进行深度融合,并在岛上进行联合试验和交互体验,并将技术和应用扩展至整个张江科学城。

典型案例2:智慧杭州,打造十大人工智能应用示范区

杭州人工智能产业发展规划建设10个人工智能应用示范园区和特色小镇,构建数据驱动、人机协同、跨界融合、共创分享的智能经济生态圈。构建“一廊一区多点联动”的产业空间布局。打造杭州城西科创大走廊,构筑杭州高新区(滨江)优势产业集聚地,人工智能产业基地多点布局。

图像标题图像标题专业园区——杭州人工智能产业园

项目概况:位于杭州高新技术开发区滨江区江虹路,与阿里巴巴浙江大学等比邻而居,规划面积3.43平方公里,总建筑面积8万平方米,由四幢主体建筑合围而成。项目定位于打造集专业化服务功能、创新型孵化功能、多资源聚合功能、产学研转化功能于一体的人工智能产业新平台,成为省级人工智能技术研发、应用、产业化的示范基地,重点打造产业资源交换、孵化研发传媒、生活等四大中心。以人工智能为特色,覆盖大数据云计算物联网等业态,集中力量招引机器人、智能可穿戴设备、无人机、虚拟/增强现实、新一代芯片涉及研发等领域。

图像标题产业发展策略:打造全球创客中心人工智能集聚区,广泛集聚以人工智能为代表的智慧产业创客极客,发挥创业创新集聚效应,在引领区域创新上发挥重要的作用与市场影响力,着力构建“一主三化五平台”产业发展服务体系及综合运营管理服务体系。

(1)一大生态——打造有利于人工智能产业快速发展的生态系统

(2)三化产业载体——人工智能技术成果化(孵化器)、人工智能成果产业化(加速器)、人工智能产业资本化(倍增器);

(3)五大发展平台——产业产学研合作平台、产业技术成果交易平台、产业公共服务平台、产业企业家交流平台、产业投资发展平台;

(4)运营管理体系——建立人工智能产业联盟,与投资行业协会、国内知名投资机构、金融服务机构、投融资服务组织等建立紧密的合作关系,为创新创业者提供全面专业的资本服务

总的看来,中国人工智能产业集聚创新发展主要体现在四方面,即集中展示AI在特点场景下的纵向应用,如:学校、医院、工厂、家庭等,整合各类AI技术,打造整体式的解决方案;体现AI在特定行业中的创新应用,如:交通、政务、安防、环保教育金融等行业,推动人工智能对行业产生显著的带动作用;通过AI跨领域跨行业的集中应用,如:园区、社区等,实现人工智能对区域的全面赋能;通过龙头企业的带动,搭建AI产业发展开放平台,集聚产业链上下游资源,实现区域人工智能产业的协同创新发展。

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