UI(用戶界面)的開(kāi)發(fā)將成為消費(fèi)電子的下一個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)。隨著電子產(chǎn)品的日漸成熟，各個(gè)品牌通過(guò)UI差異化來(lái)與對(duì)手的競(jìng)爭(zhēng)也日漸激烈。今后，消費(fèi)者會(huì)基于設(shè)備使用的便利性以及可獲得的功能，而不是每個(gè)產(chǎn)品功能之間細(xì)微的差異來(lái)決定買哪款產(chǎn)品。在高端電子產(chǎn)品的核心功能創(chuàng)新發(fā)展日漸成熟的今天，越來(lái)越多的消費(fèi)者會(huì)根據(jù)產(chǎn)品的工業(yè)設(shè)計(jì)及UI來(lái)選擇自己心儀的產(chǎn)品。再者，UI如今定義著產(chǎn)品的個(gè)性，已然成為品牌塑造中不可或缺的一部分，建立產(chǎn)品與消費(fèi)者的情感聯(lián)系，從而最終形成產(chǎn)品忠誠(chéng)度。

如今，隨著各個(gè)產(chǎn)品之間的功能變得越來(lái)越相似，UI成為了區(qū)別不同產(chǎn)品之間關(guān)鍵因素。該趨勢(shì)在手機(jī)市場(chǎng)中尤為明顯，并開(kāi)始向其它更成熟的電子設(shè)備市場(chǎng)蔓延。例如，摩托羅拉的RAZR上市時(shí)有著和其它手機(jī)一樣的功能，但其圓滑時(shí)髦的外殼設(shè)計(jì)，以及獨(dú)特的鍵盤設(shè)計(jì)使它從競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手中脫穎而出。摩托羅拉最初預(yù)計(jì)RAZR的出貨量為每季度75萬(wàn)臺(tái)，但不到一年，RAZR的需求出人意料地快速上升，出貨量便達(dá)到每季度6,500萬(wàn)臺(tái)，該手機(jī)也成為摩托羅拉史上銷量增長(zhǎng)最快的產(chǎn)品。幾年后，Apple推出iPhone，將UI提上新的高度，不僅改變了用戶和手機(jī)互動(dòng)的方式，還對(duì)關(guān)聯(lián)方式進(jìn)行了革新。此前Apple并不涉足無(wú)線手機(jī)市場(chǎng)，iPhone是Apple推出的第一個(gè)無(wú)線電子產(chǎn)品，其獨(dú)特的外形設(shè)計(jì)和UI讓Apple成功地引爆了跟風(fēng)熱潮，激起了智能手機(jī)競(jìng)爭(zhēng)。目前，iPhone以其每季度3,700 萬(wàn)臺(tái)出貨量，毫無(wú)疑問(wèn)地成為世界消費(fèi)電子市場(chǎng)中最具競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品之一。另外，根據(jù)行業(yè)相關(guān)報(bào)道，iPhone能一直持續(xù)作為Apple公司利潤(rùn)最高的產(chǎn)品線之一，一部分原因是iPhone 將其觸屏UI和應(yīng)用軟件的易用性巧妙地結(jié)合到一起。如今，這一潮流也漸漸擴(kuò)展到了其它產(chǎn)品的生產(chǎn)中，比如，將觸控、語(yǔ)音和手勢(shì)識(shí)別功能整合入筆記本電腦，便能生產(chǎn)出一個(gè)新型產(chǎn)品——“超極本”。

由于消費(fèi)者需求的變化無(wú)常，那些被精心設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的功能變得大受歡迎，而些不好用的軟件便被擱置在一邊。用戶漸漸開(kāi)始期待，以后自己只要稍微簡(jiǎn)單地操作操作，就能讓手機(jī)完成復(fù)雜的任務(wù)。但是，消費(fèi)者對(duì)表現(xiàn)欠佳的UI的低容忍度，會(huì)減少那些不達(dá)標(biāo)的產(chǎn)品的接受度，進(jìn)而使整個(gè)市場(chǎng)的接受速度放慢。觸屏和語(yǔ)音識(shí)別功能是該潮流的兩個(gè)應(yīng)用實(shí)例。雖然消費(fèi)者對(duì)這兩個(gè)功能仍保持較高的需求，但這兩個(gè)功能卻有著不同的接受曲線。一方面，觸屏已成為許多消費(fèi)電子產(chǎn)品不可或缺的一部分，這不僅是因?yàn)橛|屏漂亮設(shè)計(jì)，更重要的原因是因?yàn)樗阌谑褂?。?duì)手機(jī)、平板電腦等終端市場(chǎng)而言，這一點(diǎn)顯而易見(jiàn)，因?yàn)樵谶@些市場(chǎng)中，幾乎所有的原始設(shè)備生產(chǎn)商和原設(shè)計(jì)生產(chǎn)商都在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)以觸屏作為輸入方式的電子產(chǎn)品。另一方面，語(yǔ)音識(shí)別功能的采用卻仍處在非常初期的階段，并一直停滯不前。盡管以語(yǔ)音識(shí)別UI 終有一天會(huì)被廣泛使用，但現(xiàn)在，仍只有汽車這一消費(fèi)終端行業(yè)開(kāi)始將這一系統(tǒng)運(yùn)用到車載信息娛樂(lè)系統(tǒng)中。到目前為止，只有少數(shù)幾家汽車制造商的產(chǎn)品裝上了內(nèi)置語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)，而更多的廠商只是計(jì)劃采用含基本內(nèi)置語(yǔ)音識(shí)別功能的系統(tǒng)。人們對(duì)語(yǔ)音識(shí)別的期望仍然很高，該系統(tǒng)的普及也在不斷加速。權(quán)威市場(chǎng)調(diào)查機(jī)構(gòu)的最新報(bào)告顯示，消費(fèi)者們普遍對(duì)嵌入式語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)，特別是對(duì)運(yùn)用于汽車上的語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)不甚滿意。這導(dǎo)致消費(fèi)者不太愿意使用該系統(tǒng)，更多的人甚至停止使用該功能。

在科技領(lǐng)域，許多創(chuàng)新技術(shù)都是從最初的一個(gè)簡(jiǎn)單概念開(kāi)始，最終發(fā)展成一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，UI也不例外。UI從最初簡(jiǎn)單的鍵盤，發(fā)展為觸屏，今后會(huì)進(jìn)一步的發(fā)展為語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)甚至更復(fù)雜的系統(tǒng)。在接下來(lái)的幾年里，消費(fèi)者會(huì)隨著科技的進(jìn)步而不斷享受到令人興奮的新技術(shù)。在UI的下一個(gè)發(fā)展階段，設(shè)備會(huì)主動(dòng)適應(yīng)用戶的需求，而不是用戶去適應(yīng)設(shè)備，這就讓用戶能更隨心所欲地使用設(shè)備。這種趨勢(shì)要求UI不僅具有基礎(chǔ)的功能，并且應(yīng)當(dāng)包含許多更復(fù)雜的功能，例如隨著時(shí)間的積累而統(tǒng)計(jì)出的用戶特殊喜好等。為了達(dá)到這個(gè)效果，設(shè)備需要變得更加智能，同時(shí)也對(duì)處理能力和內(nèi)存提出了更高要求。 

智能UI

自我智能和預(yù)測(cè)智能是當(dāng)前的兩大尖端技術(shù)。自我智能讓系統(tǒng)能對(duì)當(dāng)下的系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行分析診斷，并相應(yīng)地采取預(yù)防措施；預(yù)測(cè)智能讓系統(tǒng)能預(yù)測(cè)用戶所期望的結(jié)果?？傮w來(lái)說(shuō)，自我智能就是不斷地通過(guò)系統(tǒng)內(nèi)置的感應(yīng)器搜集信息，從而維持和確保整個(gè)設(shè)備的可靠運(yùn)行。許多設(shè)備都采用警告指示器，通過(guò)傳感器輸入來(lái)對(duì)用戶發(fā)出關(guān)于危險(xiǎn)狀況的預(yù)警，但傳感器輸入可能導(dǎo)致性能下降或立刻導(dǎo)致系統(tǒng)故障。例如，汽車上除了其他系統(tǒng)之外，安裝有用來(lái)顯示剩余燃油量的指示器。隨著處理資源的日漸增多，越來(lái)越多先進(jìn)的診斷技術(shù)也將得到運(yùn)用。比如在通訊設(shè)備領(lǐng)域，Apple等公司已在開(kāi)發(fā)用手機(jī)內(nèi)置感應(yīng)器，來(lái)協(xié)助檢測(cè)各種運(yùn)行問(wèn)題的專利技術(shù)。

相反，預(yù)測(cè)性智能比自我智能更復(fù)雜，這是因?yàn)橄到y(tǒng)必須識(shí)別客戶可能的不同選項(xiàng)，并預(yù)測(cè)出最有可能被選的那個(gè)。目前有兩類預(yù)測(cè)性智能：分為積極類和消極類。手機(jī)短信和郵件里所含的自動(dòng)糾錯(cuò)功能可以主動(dòng)糾正拼寫錯(cuò)誤，正是積極類預(yù)測(cè)性智能的極好案例。消極類預(yù)測(cè)性智能常被應(yīng)用于給客戶提供建議。比如說(shuō)蘋果的Genius功能和潘多拉的Music Genome Project，兩者根據(jù)用戶之前瀏覽歷史記錄，創(chuàng)建一個(gè)用戶可能喜歡的新歌播放單。

我們認(rèn)為，開(kāi)發(fā)可靠的預(yù)測(cè)性智能系統(tǒng)關(guān)鍵在于準(zhǔn)確性。系統(tǒng)從用戶那里搜集的數(shù)據(jù)越多，就越能準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)出用戶的需求。大多數(shù)預(yù)測(cè)技術(shù)都假設(shè)人們對(duì)于人機(jī)互動(dòng)的反應(yīng)不發(fā)生變化，但實(shí)際上，人們的選擇很大程度上受到了情緒和所受干擾的影響。試想一下車載語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)。目前，車載語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)基于語(yǔ)言（即識(shí)別用戶語(yǔ)言），在某些情況下包括方言。然而，說(shuō)話者的情緒及其對(duì)發(fā)音的影響卻沒(méi)有被考慮進(jìn)去。例如，一個(gè)人在生氣時(shí)剛開(kāi)始說(shuō)話會(huì)快一些，聲音也會(huì)大一些，這就會(huì)影響其音調(diào)的變化，使得識(shí)別精準(zhǔn)度降低，從而導(dǎo)致用戶更加沮喪。一個(gè)可以辨別司機(jī)情緒狀態(tài)的系統(tǒng)，能夠調(diào)整識(shí)別算法，例如通過(guò)降低耳機(jī)的輸入信號(hào)增益控制，以適應(yīng)這些反應(yīng)。此外，當(dāng)司機(jī)情緒平復(fù)下來(lái)，系統(tǒng)可以自動(dòng)回調(diào)語(yǔ)音識(shí)別運(yùn)算規(guī)律，維持以往的準(zhǔn)確性。

雖然預(yù)測(cè)用戶情緒狀態(tài)可能會(huì)是一項(xiàng)令人生畏的任務(wù)，而當(dāng)今的基礎(chǔ)技術(shù)有可能使其變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。例如，手機(jī)所帶的相機(jī)即可以識(shí)別用戶面部，也可以通過(guò)面部表情和肢體語(yǔ)言辨別出他、她近期的情緒狀態(tài)。此外，觸屏可以感應(yīng)到當(dāng)用戶受外力影響及打字快慢時(shí)所表現(xiàn)出急迫或激動(dòng)的狀態(tài)。同樣，語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)可以監(jiān)測(cè)到用戶語(yǔ)調(diào)的變化。這些系統(tǒng)都可協(xié)調(diào)各自分析結(jié)果，通力合作，提高綜合識(shí)別精準(zhǔn)度，最終帶給客戶更好的體驗(yàn)。 [!--empirenews.page--]

除了UI的基本功能，辨別用戶狀態(tài)(技術(shù))也已經(jīng)擴(kuò)展了其他應(yīng)用，如電子商務(wù)或者親友交流。比如，當(dāng)一個(gè)人的情緒處于善于接納的狀態(tài)時(shí)，公司愿意支付溢價(jià)在手機(jī)上做廣告。此外，在通話結(jié)束前，用戶可以允許親友訪問(wèn)他、她的情緒狀態(tài)界面，這樣可以改善他們的交流策略并避免敏感問(wèn)題的討論。

諷刺的是，設(shè)備變得簡(jiǎn)單易用，那UI就只能更復(fù)雜。例如，相比靜態(tài)圖像，使用在線視頻時(shí)運(yùn)用面部識(shí)別功能將更加困難，但同時(shí)又帶給了客戶更好的體驗(yàn)。同樣，和如今的命令與控制系統(tǒng)相比，使用自然語(yǔ)言理解(NLU)的語(yǔ)音識(shí)別將變得更加復(fù)雜，卻能得到更好的結(jié)果。若是在嚴(yán)格的語(yǔ)法要求下，用戶只能使用有限的詞語(yǔ)，這常常會(huì)導(dǎo)致失敗的用戶體驗(yàn)；在理想狀態(tài)下，用戶倒是更希望能夠與系統(tǒng)進(jìn)行互動(dòng)交流，這樣才能獲得更豐富的體驗(yàn)，但同時(shí)也對(duì)系統(tǒng)提出了更高的要求。這樣做的話，用戶可以替換簡(jiǎn)單卻單調(diào)的指令，如把“提高音量”轉(zhuǎn)為更自然的說(shuō)法“把收音機(jī)音量調(diào)大點(diǎn)兒”或者“音樂(lè)再大點(diǎn)兒”。系統(tǒng)也可以做出更自然的回應(yīng)，如“音樂(lè)夠大了嗎？”此外，系統(tǒng)可以在同一環(huán)境下加入其它變量，并做出可預(yù)測(cè)的回復(fù)，比如當(dāng)多個(gè)乘客同時(shí)講話時(shí)，回答調(diào)低音量。UI也可以熟識(shí)常規(guī)使用者并且了解每個(gè)人與系統(tǒng)交流的方式，從而提高預(yù)測(cè)成功性。

在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，在系統(tǒng)中增加智能因素會(huì)對(duì)處理能力和存儲(chǔ)產(chǎn)生額外需求，這不僅出于診斷系統(tǒng)或者進(jìn)行預(yù)測(cè)的需要，而且系統(tǒng)還要添加所需的復(fù)雜回應(yīng)信息。比起現(xiàn)有的嵌入式系統(tǒng)相比，復(fù)雜的預(yù)測(cè)性智能需要更強(qiáng)的處理能力和更多的存儲(chǔ)資源。隨著這些嵌入式系統(tǒng)需要加載更多的UI功能，基于嵌入式資源有限的條件下，平衡處理能力和存儲(chǔ)的問(wèn)題正日益面臨挑戰(zhàn)。

這一挑戰(zhàn)在車載信息娛樂(lè)領(lǐng)域更為突顯，原始設(shè)備制造商之間的競(jìng)爭(zhēng)促使了先進(jìn)電腦控制功能的創(chuàng)新和采用，從而可以支持多核結(jié)構(gòu)及3D圖形功能。同時(shí)，車載環(huán)境內(nèi)的多個(gè)功能繼續(xù)競(jìng)相獲取可用的計(jì)算資源。這個(gè)負(fù)擔(dān)集中于應(yīng)用處理器，也就是主要的計(jì)算引擎。不過(guò)諸如3D圖像和先進(jìn)的通信協(xié)議等功能已經(jīng)讓應(yīng)用處理器的運(yùn)行負(fù)擔(dān)沉重不堪。因此，這些嵌入式系統(tǒng)能為其他功能提供的計(jì)算資源非常有限。

信息娛樂(lè)系統(tǒng)的資源有限性及其對(duì)關(guān)鍵功能的影響，其主要表現(xiàn)之一就是UI。例如，先進(jìn)的語(yǔ)音識(shí)別功能同時(shí)需要極高的MIPS與極快的存儲(chǔ)訪問(wèn)。當(dāng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)者努力去生產(chǎn)一種能夠在漂亮的UI界面上支持多種先進(jìn)功能的、且高度優(yōu)化的信息娛樂(lè)系統(tǒng)時(shí)，他們一直被現(xiàn)有的技術(shù)水平所束縛——尤其是設(shè)計(jì)所需的硬件。UI日益要求訪問(wèn)先進(jìn)的查找表(look-up table)與算法，這與其他系統(tǒng)功能產(chǎn)生了直接的沖突。最后，對(duì)在通用處理器上執(zhí)行多種識(shí)別算法的要求，長(zhǎng)期以來(lái)都是這些系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)低功耗的障礙之一。即使目前的高端信息娛樂(lè)系統(tǒng)所用的先進(jìn)應(yīng)用處理器正在快速地從單核進(jìn)化到雙核甚至是四核技術(shù)演化，我們?nèi)匀徽J(rèn)為，作為計(jì)算密集型功能的 UI需要配備單獨(dú)的硬件加速器與靈活的軟件算法。

信息娛樂(lè)系統(tǒng)原始設(shè)備制造商們不斷對(duì)各種先進(jìn)的人機(jī)交互界面(HMI)的功能進(jìn)行融合，比如觸屏控制與語(yǔ)音識(shí)別等，而UI功能則將持續(xù)成為重要的系統(tǒng)瓶頸。制造商們必須具備充分的能力來(lái)解決這些UI瓶頸與設(shè)計(jì)所帶來(lái)的挑戰(zhàn)，例如獲取精密的軟件算法、在封閉而充滿各類噪音的車廂環(huán)境中準(zhǔn)確地運(yùn)行、支持?jǐn)?shù)據(jù)安全的隱私需求、訪問(wèn)額外/付費(fèi)內(nèi)容、對(duì)針對(duì)設(shè)備的惡意黑客攻擊進(jìn)行防護(hù)、支持帶有定位服務(wù)與廣告的實(shí)時(shí)離（面）板互動(dòng)操作等。隨著新型UI被引入這些系統(tǒng)中，下一代的系統(tǒng)將在單一系統(tǒng)中面臨多重識(shí)別任務(wù)的考驗(yàn)，如語(yǔ)音、聲音、圖像、面部以及動(dòng)作等。由于單一的UI技術(shù)的實(shí)時(shí)需求會(huì)持續(xù)對(duì)應(yīng)用處理器的運(yùn)行造成干擾，而引入額外的UI會(huì)造成情況更加惡化，因?yàn)檫@些新增的功能也會(huì)爭(zhēng)奪資源。

UI處理器

在未來(lái)，為了達(dá)到先進(jìn)UI處理所需的性能、精度和功耗效率水平，系統(tǒng)需要一個(gè)包含其中的、作為協(xié)處理器的“UI處理器”。在設(shè)計(jì)中，該器件將與集成的專門硬件加速器一起，支持初級(jí)或高級(jí)UI功能，其速度遠(yuǎn)比通用處理器來(lái)得快。此外，它們將具有足夠的集成內(nèi)存資源，并與專門用來(lái)增加查表性能的算術(shù)邏輯單元(ALU)相結(jié)合。我們認(rèn)為，與采用傳統(tǒng)的通用應(yīng)用處理器相比，這些 UI 處理器將以極高的效率來(lái)更快處理先進(jìn)的UI功能，而延遲更短、功耗更少。其他潛在的應(yīng)用程序UI處理器包括與用戶互動(dòng)，方便UI的操作并提供系統(tǒng)的睡眠模式，以節(jié)省功耗。目前，系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員必須權(quán)衡精度和延遲，而專門的UI處理器將幫助開(kāi)發(fā)人員優(yōu)化他們的系統(tǒng)，有效地提高這兩方面的性能表現(xiàn)。

使用專用協(xié)處理器以處理不斷增長(zhǎng)的功能，這一概念由來(lái)已久。包括圖形、加密、數(shù)字信號(hào)處理、高速通信等在內(nèi)的眾多的技術(shù)都可以利用專門的硬件，為主處理器降低處理負(fù)擔(dān)，隨著技術(shù)的成熟而逐步形成有成本效益的部署。為了滿足下一代UI的苛刻要求，UI處理器將提供多種基于硬件的語(yǔ)音與圖像處理加速器，以應(yīng)對(duì)計(jì)算密集型任務(wù)。當(dāng)然，隨著這些UI技術(shù)的逐步成熟和穩(wěn)定，它們最終可能被并入通用處理器體系結(jié)構(gòu)中。如圖形、加密、數(shù)字信號(hào)處理和通信處理都已經(jīng)被并入通用處理器。誠(chéng)然，我們距這一進(jìn)程的最終完成可能還有數(shù)年之遙。屆時(shí)，制造商將要依靠UI處理器來(lái)跟上快速發(fā)展的UI技術(shù)前沿。

UI處理器的興起已經(jīng)箭在弦上。目前，多種自我智能和預(yù)測(cè)智能所需的基礎(chǔ)技術(shù)都已上市。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，專用UI器件將化身各種各樣的形式。由于這些器件的架構(gòu)非常重要，廠商將競(jìng)相角逐知識(shí)產(chǎn)權(quán)和集成水平，并最終產(chǎn)生領(lǐng)導(dǎo)廠商。易用性將持續(xù)推動(dòng)產(chǎn)品差異化，而UI技術(shù)卻將增加其復(fù)雜性。隨著UI處理器的逐步上市，制造商將由此推出先進(jìn)的UI功能 —— 如語(yǔ)音和面部識(shí)別功能等，提供更加易于使用的設(shè)備并占據(jù)關(guān)鍵的市場(chǎng)份額。此外，通過(guò)運(yùn)用自我智能和預(yù)測(cè)智能功能，制造商將能夠以最具成本效益的方式提供準(zhǔn)確、可靠與低延遲的設(shè)備。