中国电子报:吐槽智能冰箱食品识别现状
中国电子报5月20日第10版讯 (记者 刘梦洁) 十几年前人们首次构思智能冰箱这一理念时,就希望利用智能冰箱彻底改变与食物之间的互动方式,即利用这些设备来监控放入和拿出冰箱的各种食物,并且在食物减少时发出警告,甚至直接采购替代品。然而十几年过去了,智能冰箱的这一梦想仍然没有实现,这与其核心技术——自动识别,至今未取得突破有很大关系。
自2013年年底以来,冰箱智能化的脚步开始加快,图像识别、二维码扫描、无线射频、气味识别等先进的自动识别技术开始被企业广泛提及。目前海尔、长虹、美的、海信等企业均推出了智能冰箱,其中长虹CHiQ冰箱搭载了云图像识别技术,海尔物联网冰箱则采用了射频自动识别技术。这些技术各有何优劣?是否真正解决了自动识别的难点?从核心技术的发展趋势来看,智能冰箱真正走入家庭还需多长时间?对此,《中国电子报》记者采访了美的集团冰箱事业部总经理王建国、 华南理工大学 节能技术研究院院长助理黄志炜、中国家用电器研究院智能家电研究室主任赵鹏等行业专家,他们分别从产业、技术、市场等层面对当前自动识别技术的发展现状及趋势进行了解读。
瓶颈:识别率待提高
华南理工大学节能技术研究院院长助理黄志炜:就目前全球智能冰箱自动识别技术的发展现状来看,主要难点体现在以下几个方面:一是食品种类繁多,没有相对规则的形态,不像汽车车牌或者人的面孔一样拥有明显特征。二是食品经过加工后形态通常会发生巨大的变化,给食品的自动识别造成巨大干扰。三是对食物进行定量分析。例如原本有一公斤生菜,用一部分后还剩多少。四是对食品的定性分析。例如如何确定某种食品的营养价值,维生素含量和卡路里等。五是食品保质期判定。不同食品有不同的保质期,即使同一种食品由于不同的初始状态和不同的加工方法也会导致不同的保质期。
中国家用电器研究院智能家电研究室主任赵鹏:难点在于各种识别技术对于食物的识别准确率。受各种技术本身限制,目前各种技术方案都不能保证100%的识别准确率。
记者点评:受制于食品种类繁多、定量定性分析难度较大等因素影响,目前自动识别技术的识别准确率普遍不高。
方案:各有优劣
华南理工大学节能技术研究院院长助理黄志炜:臻蒂丝(ZENTIS)使用了二维矩阵码进行食物的识别。二维矩阵码能在形状、内容和尺寸上方便地进行调整,并且二维码能存储较多信息,可有效防止信息冲突。新导科技RFID(电子标签、射频识别)食品追溯管理系统可以保障食品安全及可全程追溯,规范食品生产、加工、流通和消费四个环节。该系统对大米、面粉、油、肉、奶制品等食品都颁发一个“电子身份证”,即全部都加贴RFID电子标签。运用此技术,任何时候都可以通过电子标签在数据库中查到特定食品的信息。
二维码是在传统条码识别基础上的升级,从外型上看更加复杂,并且其中包含的内容也更多,其优势主要体现在:一是二维码包含更多的信息量。二维码采用了高密度编码,小小的图形中可以容纳1850个大写字母,或是2710个数字,或是1108个字节,或是500多个汉字,是普通条码信息容量的几十倍。如此大的信息量能够把更多形式的内容转换成二维码,通过扫描传播更大信息量。二是编码范围广。二维码可以对图片、声音、文字、签字、指纹等数字化的信息进行编码,用条码表示出来。同时它还可以表示多种语言文字及图像数据。三是二维码译码准确。二维码只是一个图形,想要获取图形中的内容就需要对图形进行译码。二维码的译码误码率为千万分之一,而普通条形码的译码误码率则有百分之二。四是能够引入加密措施。与条形码相比,二维码的保密性更好。通过在二维码中引入加密措施,能够更好地保护译码内容不被他人获得。五是成本低,易制作。二维码成本并不高,并且能够长久使用。
美的集团冰箱事业部总经理王建国:目前智能冰箱自动识别技术处于企业百花齐放的阶段,主要实现路径可分为图像识别、条码识别等。总体而言技术各有优劣,但识别精确度均有待提高。如图像识别对食物的外观形态要求较高,一旦食物包裹了塑料膜或被其他食物遮挡住,识别精确度就会大大降低;条码识别是目前辨识率最高的,但需要用户在放入食品时逐一对条码进行扫描,在使用时并不方便。
中国家用电器研究院智能家电研究室主任赵鹏:云图像识别需要后台建立大数据库进行技术支持;条码本身在破损或被污后将无法识别,使用成本相对较高;RFID技术则受识别物体材质影响较大。
记者点评:目前智能冰箱的自动识别方案已经不少,但各有优劣,未来或许需要集纳各家所长,推出一个综合解决方案。
争鸣:气味识别难实现
华南理工大学节能技术研究院院长助理黄志炜:气味识别在现阶段是不可行的。因为食物气味并不是客观可识别的,其变化性太大。食物在不同状态下所发出的气味会随之改变,多种食物存放在冰箱的密闭空间内,气味也会互相掺合,从而对机器的识别产生影响。目前图像识别、二维码扫描及无线频谱等主流技术都是在相对客观、不确定性相对较小的环境下实施的,可行性相对较大。
韩国科学家与谷歌合作推出的自动识别技术是近期智能冰箱发展中比较大的一个突破,让冰箱加入了真正的智能元素,便利于用户。但从效果上来说,这一突破目前还很难达到令人满意的效果。其关键的技术是物体识别,虽然获得了谷歌图片搜索服务的帮助,但识别耗时还是过长且准确率还有待提高,因此这一技术要想真正应用还需时日。
美的集团冰箱事业部总经理王建国:食物之间的气味一旦混合或发生化学反应,传感器的精确度将大打折扣,其准确率并不高,因此企业鲜有运用此技术。
产业观察家刘步尘:与其他识别技术相比,气味识别难度最大。一方面是因为很多食物本身气味非常淡,识别起来比较困难;另一方面,不同食物之间的气味很容易混在一起,又给识别增加了难度。
目前我国智能化技术在全球属于第二阵营。欧美发达国家家电企业本身处于没落期,对智能产品的研发有些力不从心;日韩企业尤其是韩企,在智能化方面是最先进的,并且他们更注重技术的实用性。
记者点评:目前我国智能冰箱自动识别技术已经走在世界前列,但面临的最大问题是实用功能不明确且成本过高。
趋势:加强与第三方合作
华南理工大学节能技术研究院院长助理黄志炜:由于物联网技术的兴起和发展,我国冰箱行业已经具备了向智能化发展的基础。依赖物联网技术,智能冰箱会变得更“聪明”,它们可以查询冰箱库存,设置购物清单,推荐每天的营养食谱甚至可以通过手机短信实时接收冰箱信息。
而随着大数据、云计算技术的日益成熟,未来智能冰箱的产业链将更趋于完善,比如在食品溯源方面,可以将整个食品生产供应链清晰地呈现给消费者,让冰箱的“智慧”能在更大层面上保障食品安全和新鲜。
中国家用电器研究院智能家电研究室主任赵鹏:未来冰箱行业核心技术主要有三大发展趋势:一是网络化,即远程控制、食物信息查询、远程订购等;二是智能化,用户使用习惯学习、食物信息报警、食物自动识别等;三是绿色化,在质量合格的前提下,高效、节能且在使用过程中不对人体和周围环境造成危害,在报废后还可以回收利用。
美的集团冰箱事业部总经理王建国:作为智能冰箱的核心技术之一,自动识别是企业需要攻克的关键技术难题。未来企业一方面应以客户为中心,提高技术的使用价值,而不是制造噱头;另一方面,企业的能力毕竟有限,如何引入第三方,加强与科研院所的合作,也是企业需要考虑的问题。
美的在2014家博会时推出的智能冰箱还只是初级产品。今年第四季度,美的将发布智能冰箱系列产品,其中自动识别技术集合了目前探索路径的主要优点,对现有技术而言是一个新的突破;在售价方面,美的智能冰箱也将更加亲民,有望一举打破智能冰箱即高价产品的传统观念。
产业观察家刘步尘:其实智能冰箱要想在使用体验上有好的效果,自动识别技术只是一方面,后端大数据才是最重要的环节。对企业而言,只有在技术上稳扎稳打,不断提升用户体验,才有可能在这场智能化竞赛中实现弯道超车。
目前整个行业的智能化成熟度并不高,但任何技术的发展都有个渐进的过程,技术转化为生产力需要企业投入更多的耐心和精力。乐观估计,至少要到2016年,智能冰箱才能大规模走入消费者家庭,从而逐步完成智能产品对功能型产品的全面替代。
记者点评:智能冰箱真正走入普通家庭还需要相当长一段时间。在技术转化为生产力过程中,不但需要对消费需求进行引导,更需要企业踏踏实实做技术。