人机交互变革将是继个人计算机的Word文档下载推荐.docx
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投资逻辑：
人机交互技术产业的投资主要在于供应链本土化及交互技术的应用：
其一，体感技术的全套方案应用提供商成为投资首选，中长期受益最大；
其二，体感技术应用平台提供商，包括智能电视平台提供商及智能语音平台提供商；
其三，体感应用提供商及体感配件供应链的本土化；
而体感应用提供商及体感配件供应链的本土化逻辑如下：
①体感应用提供商中长期受益：
可穿戴消费类电子、游戏设备及医疗领域应用的普及；
智能终端的渗透率提升，最终成为标配模块；
②供应链本土化：
激光探测器、摄像头、红外LED、红外带通滤光片、通讯模块、语音识别及人脸识别等传感及识别类潜在供应商或给国外企业及国内效仿产品供货；
③潜在应用提供商：
金融、工程、虚拟雕刻、全息投影、3D打印等领域的商业化；
④全球体感技术龙头企业。
推荐组合：
①首推体感技术全套方案提供商数码视讯
；
②体感技术应用平台提供商：
乐视网（智能电视平台提供商）和科大讯飞（智能语音平台提供商）；
③体感技术应用提供商及供应链的本土化：
光迅科技（国内光器件产业龙头）、水晶光电（全球窄带滤光片领先企业）、同洲电子（体感装置集成商）；
④全球体感技术龙头：
Leap公司（全球体感设备领先企业）、InvenSense公司（全球体感技术行业龙头）。
一、人机交互产业链分析：
感知技术成为人机交互发展瓶颈
㈠、传感设备的简介
1、摄像头：
上世纪末兴起的终端产品数码化热潮，掀起光学镜片和摄像头发展的新一页。
DVD播放器、数码相机及智能手机等消费电子产品的需求日益扩大，使光学镜片和摄像头的需求迫切。
而生产光学镜片的入行门槛是相当高的，大多厂商都需要具备长时间的技术积累，是集技术密集、资本密集和劳动力密集的产业，目前，亚洲主要的摄像头零件及光学膜供应商主要包括：
凤凰光学（600071）、欧菲光（002456）、水晶光电（002273）、康得新（002450）、裕兴股份（300305）和香港的舜宇光学，台湾的大立光电、亚洲光学、今国光学、玉晶光电以及日本的Enplas、Kanto、Konica和Hoya。
其中水晶光电作为全球唯一两家生产红外窄带滤波片的生产厂家之一，将积极主动布局人机交互传感设备产业链。
德国和日本生产商是光学镜头和摄像头市场的先驱，但由于最年竞争加剧和降低生产成本的压力上升，不少摄像头现在都是在中国大陆和台湾地区，以订单方式进行，因此，中国已成为镜片和摄像头主要的国际生产中心。
2、红外LED：
可能限制体感技术发展的因素中，最重要就是3D测量，具体体现在光路设计，一般体感交互都采用红外LED作为信号采集源光源，普通的的红外线LED外形和一般的可见光LED相似，但却是发出红外线。
根据红外LED芯片的特性，依据不同波长可以得到更广泛的应用。
3、芯片：
目前以LeapMotion为代表的人机交互传感设备，通信芯片需要实时的将所拍摄的视频流信息传到智能终端，识别芯片需要通过复杂的算法将用户动作含义提取出来，所以芯片可以说是整套体感设备的“神经中枢”，极具重要地位。
一般人机交互设备存在两种工作模式：
一是利用智能终端本身的独立运算能力将视频流信息分析得出用户手势动作信息，整个过程只需通信芯片这一高速的传输媒介；
二是拥有专门的感应芯片，获取和处理用户的操作信息。
无论是哪种芯片，目前绝大部分都是源于进口，技术要求过高以至于国内很少有公司能设计出满足客户要求的芯片，更多的是采用为国外厂商代工的商业模式。
新岸线作为大陆唯一具有自主研发的通讯和计算能力的芯片提供商，在2013CES发布了采用3D手势操控的电视机顶盒CubeSenseBox，为智能家庭和互动娱乐带来最具科技想象力和经济可行性的解决方案。
CubeSenseBox亮点之一就是摆脱了传统遥控器，利用人体3D手势实现对电视界面的远程操控，其奥秘就在于内部配置了一颗高精度的深度感应芯片CubeSense。
该芯片由新岸线自主设计研发并具备全部专利，基于人类双目视觉的立体成像原理，突破性地仅采用两颗普通的摄像头就实现对3D空间中人体手势的感知。
CubeSenseBox另一亮点在于其整体方案的完整性，已经实现深度感应芯片与双核ARMA9CPU芯片的硬件整合，因而无需另外再接高性能、高功耗的其他主控芯片。
4、麦克风：
麦克风一般包括两种：
传统的驻极体麦克风和新兴的MEMS麦克风。
目前，实际使用的大多数麦克风都是驻极体麦克风（ECM），这种技术已经有几十年的历史。
为了给用户带来全新的体验和独特的人机交互方式，越来越多的产品开始采用MEMS麦克风，取代传统的ECM。
以智能手机为例，智能手机制造商正在它们的产品中增加更多的MEMS麦克风来支持更先进的功能，如语音输入和噪声抑制，这一功能对支持语音输入的智能手机来说是至关重要的，如iPhone的Siri。
iPhone领先采用了MEMS麦克风技术，并一直在稳定增加使用的MEMS麦克风数量，从iPhone4S的2颗麦克风架构到iPhone5背部采用3颗MEMS麦克风来实现高清晰度视频录影，以增强产品的竞争力。
据iSuppli数据显示，去年全年MEMS麦克风出货量在20.5亿颗左右，同比增长57%。
预计今年出货量将在26.6亿颗的水平，未来三年内快速增长势头不减，到2016年达到46.5亿颗。
目前MEMS麦克风供应商主要分布在欧美国家，集中度较高，前五大企业分别为意法半导体、KnowlesElectronics（楼氏）、AKM（旭化成）、InvenSense和TI。
目前国内唯一进入全球前十的MEMS麦克风供应商为瑞声科技（AAC），主要产品为MEMS麦克风，国内上市公司共达电声（002655）和歌尔声学（002241）也是MEMS麦克风生产商。
MEMS麦克风是国内MEMS发展较快、规模较大的主要品类，未来几年也将跟随行业高景气进一步扩张规模。
5、MEMS传感器：
MEMS传感器属于高端传感器，是目前火热的穿戴设备产业链中的非常重要的一环。
MEMS又名微机电系统，主要包括传感器和执行器两类，广泛应用于汽车、智能手机、平板和人机交互设备。
目前，各类传感器功能性的融合将成为传感器的发展方向，未来可穿戴终端产品的前景也将取决于传感器等产业链上游技术的提升，MEMS创新应用将是人机交互不断深入的源泉。
我国传感器行业发展落后，国内传感器需求，尤其是高端需求严重依赖进口，国产化缺口巨大，目前传感器进口占比80%，传感器芯片进口占比达90%。
国产化需求迫切。
中国传感器的市场近几年一直持续增长，增长速度超过15%。
2012年中国传感器应用四大领域为工业及汽车电子产品、通信电子产品、消费电子产品专用设备，其中工业和汽车电子产品占市场份额的42%左右，市场规模达到160亿元，传感器整个市场突破500亿元。
我国传感器尽管市场需求高，发展迅速，但是也存在着技术水平偏低、种类欠缺，研发能力差等问题。
我国目前有1688家企事业从事传感器的研制、生产和应用，但从事MEMS研制生产只有50多家，而且规模和应用都较小。
在国际市场上，德国、日本、美国、俄罗斯等老牌工业国家的企业主导了传感器市场，许多厂家的生产都实现了规模化，有些企业的年生产能力达到几千万只甚至几亿只。
相比之下，中国传感器的应用范围较窄，更多的应用仍然停留在工业测量与控制等基础应用领域。
㈡、本地系统处理（软件算法）简介
1、手势识别：
当前，人机交互技术已经从以智能终端为中心逐步转移到以用户为中心，是多通道、多媒体的交互技术。
手势是一种自然、直观、易于学习的人机交互手段，以人手直接作为智能终端的输入设备，人机间的交互将不再需要中间媒体，用户可以简单地定义一种适当的手势来对周围的机器进行控制。
基于手势识别的人机交互，是一个利用摄像头采集手势局部图像特征来进行描述、识别和控制的过程。
具体来说，手势交互的基本流程为：
首先通过摄像头拍摄手势图像视频流，将视频流转化成图像帧；
接着从图像中根据特定的算法提取出手势的形状、特征和位置信息，建立分类准则对手势进行识别；
再跟据手势形状和位置进行坐标或者动作命令映射，以得到特定的系统命令；
最后根据需求驱动一定的系统动作。
2、姿势识别：
姿势是身体的某一部分和其他部分之间的一种静态关系。
身体及各个关节点的位置定义了一个姿势，即关节点之间的相对位置就能确定一个姿势，姿势的类型和复杂度与识别算法的复杂度成正比。
可以通过关节点位置的重叠交叉或者关节点之间的角度进行姿势识别。
以微软2010推出的Kinect为例，说明姿势识别的工作原理：
Kinect传感器有三个镜头，中间一个RGB彩色摄影机，左右两边镜头分别为红外线发射器和红外线CMOS摄影机所构成的3D结构光深度感应器。
该传感器通过黑白光谱的方式来感知环境，探测出物体到传感器的物理距离。
它收集视野范围内的每一点，并形成一幅代表周围环境的景深图像，接着Kinect对景深图像进行像素级评估，来辨别人体的不同部位，采用分割策略将人体从背景环境中分离，再通过人工智能系统来处理大量的数据，识别手、脚及身体的其他部位，最后根据追踪到的20个关节点来生成一幅“数字骨架”。
之后无论当你向左或向右移动甚至跳跃时，你的“数字骨架”都会保持一致的动作，就像照镜子一般，此姿势识别的交互体验相比之前游戏控制器的自由度拓展了非常大，一般游戏控制器的自由度都是预先设定好的，比如键盘、鼠标、更多自由度的遥杆、带重力感应的手柄及更为先进的数字手套，而Kinect的骨架跟踪系统可以实时跟玩家的运动保持一致，，这其中的自由度和变换是无法穷举的，这也给姿势识别应用创造了无限遐想的空间。
今年7月17，英特尔用4000万美元收购了以色列姿势识别软件开发商，以增强自身在感知计算方面的实力。
虽然Omek并不开发传感器，但是英特尔的目标是尽可能兼容各种设备，使开发者把Omek的手势识别和姿势跟踪技术运用到生活和游戏上面。
3、语音识别：
2008年之前，从事语音技术研究还停留在学术研究领域，掌握语音核心技术的包括清华大学、中科大、中科院声学所、中科院自动化所等大学科研单位。
从2008年开始，伴随移动互联网的快速发展，语音识别才真正形成了一个产业，另外，借着云计算的春风，大大释放了语音识别引擎的负荷压力，使得语音识别应用更具可行性。
2011年10月4日，iPhone4S对外发布，其中新添了一款让用户倍感新奇的功能软体——Siri，大受用户欢迎，瞬时掀起了一股智能语音识别浪潮。
这是一款智能语音识别软件，通过它用户不再需要一层层打开App寻找目标应用，只需对着iPhone说话，就可以让其实现短信查收、拨号，甚至是地图搜索、天气预报、航班查询等不可思议的功能，真正将iPhone变成了一个智能机器人，你的声音就是对它的命令。
国内语音识别产业相关公司主要分两种：
⑴独立的语音技术提供商，如科大讯飞、云知声、灵声科技、智能360等；
⑵互联网平台公司，如XX、搜狗、腾讯、阿里等。
4、表情识别：
表情识别是人机交互与情感计算研究的重要组成部分。
由于人脸表情包含丰富的行为信息，因此对人脸表情进行识别有利于了解人类的情感等心理状态，从而促使人机交互更加有效、更加人性化。
表情识别涉及心理学、社会学、人类学、生命科学、认知科学、生物学、病理学、计算机科学等众多研究领域，可见，表情识别的进展对提高人工情感智能水平和改善人机交互系统具有重大意义。
表情识别的模型为：
识别人脸表情既而感知人的情感和意图，再生成与之对应的表情与人进行交互。
现在对于识别表情既而感知人的情感和意图的技术探究愈发活跃，主攻技术方向主要包括3部分：
表情数据库、表情特征提取及表情分类方法。
2010年卡梅隆用顶尖的CG和3D技术创造了天神下凡似的巨作《Avatar》，顿时红遍全球，英特尔则紧跟时代潮流，趁热打铁推出了一款“Avatar表情模拟”嵌入式技术：
当用户自拍时通过Vedio算法，抽象化人脸表情，生成一个虚拟的头像，当你紧皱眉头的时候，你的虚拟头像也在紧皱眉头，当你微笑的时候，它也在微笑，从而将你的喜怒哀乐表情淋漓尽致地体现在虚拟头像上。
有了这项表情交互技术，当用户视频聊天时，如果不太想让对方看到自己的真实长相，可以通过该技术发送虚拟头像，这样可以更好地保护自我隐私。
5、眼部识别：
随着数字图像处理技术在计算机视觉、模式识别和人工智能领域的应用逐步扩大，眼球作为人体的重要器官和人物体征之一，包含着非常丰富的信息，许多基于眼部识别的系统大量出现，目前已经应用与生物识别、医疗辅助和人机交互等领域。
眼部识别是指以静态图像或者动态视频流为对象，通过识别算法检测或识别出眼球的位置区域、虹膜信息、瞳孔中心甚至视线方向等眼球相关信息。
市场应用实例方面，三星GalaxyS4的SmartPause智能暂停和SmartScroll智能滚动赚足了市场眼球，这两个技术都是利用眼部识别就行控制，其中智能暂停主要用于手机观看电影等视频时，前置摄像头将跟踪用户眼球来判断用户是否注视着屏幕，一旦视线离开屏幕，系统就判定用户不在观看或已离开，从而自动暂停视频播放。
三星在加强硬件性能和丰富软件种类的同时，还不断在人机交互上追求智能化、人性化，引领着终端创新的潮流。
6、情感识别：
随着互联网特别是移动互联网的飞速发展，人们日夜与电脑、手机为伴，“人-人互动”逐渐减少，“人-机互动”不断增多，相应地，人们对人机交互技术也提出了更高的要求，即情感需求。
因为人类之间的交流与沟通是自然而富有情感的，因此人们期望与之交互的机器也具有类似于人的观察、理解和生成情感特征的能力。
随着情感计算等技术的不断发展，情感交互成为高级信息时代人机交互的主要发展趋势，如下图所示。
人与人进行交流时，是通过人脸表情、语音情感、肢体动作等来感知对方的感情。
因此情感交互可以从人脸表情交互、语音情感交互、肢体行为情感交互、生理信号情感识别等方面进行探索。
7、虚拟现实：
手套：
一种输入设备，能够获取并记录手和手指的形状和运动以及运动的强度。
头盔：
能够记录和截获头部的运动。
步行者：
一种输入设备，走路或转向的时候记录你的脚步运动。
虚拟现实技术运用：
滑雪、赛车、高尔夫球和其他运用，比如说一些大家所熟悉的汽车公司，沃尔玛汽车公司、航空公司。
8、生物测定学：
含义：
利用生物特征——如指纹、视网膜的血管脉络、声音甚至呼吸进行识别。
这是个严密的、狭义的定义，然而生物测定学正逐渐包含更多的内容，不仅仅是识别。
还有定制鞋子、婚纱和睡衣。
1）生物测定安全。
2）整合生物测定和事物处理流程。
㈡、人机交互应用前景广阔，全球2014年将达千亿美元
1、智能终端，人机交互的载体
人机交互这个词或许对大多数一点都不陌生，生活中到处都能看到与机器系统的操作、控制甚至对话，可以说是比比皆是，比如人们通过电话与对方通过，或者是智能手机系统中不断重复的“会说话的Tom”，但是这其实只是人机交互的低端层次，真正意义上的人机交互应该是人与机器之间的交互、互动，人机交互系统中很关键的一步是系统对用户的理解，并能够智能地反馈用户，这时的交互界面将是用户友好的，而像前者所提及的手机及智能游戏只是用户与机器之间实现初步的“通话”，并未实现真正的互动，双方真正地交互要求用户发出一系列的指令，而机器能按顺序逐一理解并完成所指定任务，这才是真正的人机交互。
近年来人机交互最为广泛的具体实施载体即为智能手机，中国互联网络信息中心调查显示，截至2012年12月底，我国手机网民达到4.2亿户，占国内全部网民的74.5%，比2011年上升了7.5%，中国也继美国之后成为全球第二大移动应用市场，拥有应用商店60多家，其中最大的应用商店AppleiTunes中应用软件数量多达80多万，下载量更是突破了500亿次。
在应用商店和开放的应用开发平台的经营模式下，基于移动互联网的手游、电商、音乐、影音、评价等领域的商业价值被快速挖掘。
自智能手机1996年面世以来，截至2012年底，全球智能手机用户数量超过了15亿部，也就是平均五个人就有一部智能手机，同时智能手机市场还存在着巨大的增长潜力，尤其是在发展中国家，如中国、印度和非洲国家，预计到2015年，智能手机用户将突破35亿，这种普及程度使得利用手机联入移动互联网的用户越来越多，触摸控制、语音识别、体感操控等新型人机交互应用也应声推成出新，以智能语音市场为例，预计到2013年年底，中国市场智能手机用户将突破8亿规模，以平均每款智能语音软件5元/款估算，2013年中国智能语音市场至少将达到40亿元的市场规模，2015年全球智能语音市场至少将达到175亿元。
体感交互是继云计算、大数据之后的又一次科技革命，典型代表LeapMotion首先即从PC终端开始刮起这阵革命旋风。
美国Leap公司开发的面向WindowPC及Mac平台的体感设备LeapMotion于今年7月22日发售，其工作原理与微软于2010年推出的Kinect类似，但技术更为先进，性能更是Kinect的200倍，精确度提高到了0.01毫米，时间延迟只有5-10毫秒，让用户丝毫感受不到有任何的控制延迟，有的只是动作同步的流畅。
LeapMotion将体感引入到PC、笔记本、平板、智能手机领域，这给予了PC游戏另一广阔的体验渠道，更强调用户与游戏间的互动，不同于以往游戏的二维操作方式，拓宽了年轻一族PC游戏的操作方式和品种款式，极大地满足了他们对新鲜体验的需求。
目前LeapMotion已与HP、华硕部分高端机型达成了捆绑销售的合作，预计如果LeapMotion成为PC和智能电视的标准配置，实现类似于触摸屏的技术革新，市场规模将达到400-700亿。
今年5月7日，乐视超级电视在五棵松万事达中心全球首发，与之前其他的电视类产品不同，乐视超级电视集硬件、软件和内容完美结合，是一款真正意义上的智能电视，同时具有超高的性价比。
除了电视、上网功能的完美结合外，乐视还集成了目前最先进的智能语音交互技术，用户通过带有麦克风的遥控器，就可以轻松自然地实现操控、输入、搜索等功能。
该项语音交互技术由第三方语音企业云知声作为外援提供技术支持提供，从现场的演示效果来看，语音识别准确度和识别效率都已达到很高的水准。
另外，乐视还配套推出ProXtion体感套件通过顶置USB接口与超级电视兼容，可以利用红外线感应器与PrimeSense可调整深度侦测技术进行精确画面捕捉和追踪使用者的实时动作，实现手势侦测和全身侦测，让用户直接在超级电视上玩体感游戏，并支持多人游戏识别功能。
乐视网作为互联网企业敢于挑战目前似乎固若金汤的电视行业，说明智能电视已成为互联网企业觊觎的猎物，不仅乐视，阿里巴巴、PPTV、小米等也推出了机顶盒产品，而在此布局更早的谷歌、苹果也早已瞄准了智能电视这块“肥肉”。
引入语音识别或者体感技术的智能语音电视不仅能听懂用户说话还能迅速作出反应，甚至是直接与用户对话。
用户凭借语音指令、手势操作可以轻松完成音量调节、换台操作、电视节目查询、游戏操控、网络浏览搜索、文字输入等服务，还可以提供天气、股票、航班、热点新闻等信息，让用户“自由自在”看电视。
据预测，2013年智能电视出货量将达到1500万台，2016年智能电视出货总量将超过4000万台，智能电视存量将超过1亿，年度市场规模将超过1200亿元。
2、高形态人机交互提升康复效果，保障治疗洁净度
传统的康复医疗既枯燥又乏味，不但会引起患者的厌烦情绪，更影响康复医疗的疗效，相比而言，融合体感交互、语音交互、视控交互等的人机交互的互动机制和沉浸感受却可以使患者沉浸在另一个虚拟的世界中，在交互的过程中通过采集患者的动作、语言形成康复信息数据库并及时反馈医者来调整或监督康复训练。
例如，针对运动障碍患者肢体运动不便，认知障碍患者在空间认知、智力和记忆上存在障碍，鼠标、键盘等传统输入设备不适用的特点，可以开发基于LeapMotion体感技术的运动功能康复训练模块、空间认知障碍康复训练模块、智力障碍康复训练模块和记忆障碍康复训练模块，实现医疗康复训练的评估与指导，这对于患者早日顺利康复将起到非常重要的作用。
在介入放射学等治疗中，影像引导在外科医生的工作中起着关键作用，然而由于消毒问题，外科医生必须避免接触鼠标、键盘等输入设备，这就不得不借助“代理”来浏览数字影像，也就是通过手术小组的其他成员找到合适的影像进行平移或缩放来辅助主治医生，这非常枯燥而且浪费时间，而基于语音识别和体感交互等非接触型互动解决方案则恰好能为外科医生解决这方面的困惑，让外科医生重获对他们所依赖的关键数据的掌控权，来真正改善病人护理和临床治疗效果，这也是LeapMotion等体感设备除了游戏娱乐之外的价值体现。
此外，随着人居环境的日益恶化、食品安全的日益担忧，越来越多的人开始关注自己的健康，而可穿戴医疗保健设备恰恰能够实时监测个人的健康状况，并可以形成系统的个人健康信息数据库。
因此，随着穿戴式血压测试仪、无线血糖测试仪、胰岛素泵和心率检测器等典型产品的广泛应用，医疗保健领域一直被业界认为是可穿戴设备市场最大的市场之一，据Frost&
Sullivan预测，2015年中国智能穿戴设备市场规模可达26.1亿元。
4、新型人机交互方式向商用领域“浸润”
今年4月10日-12日，第一届中国电子信息博览会在深圳举行。
由工业和信息化部指导，19家单位联合发起成立的中国语音产业联盟组团参展，将神奇的智能语音体验带到了现场，全面展示了智能语音技术在移动互联网、教育、智能电视、车载终端、玩具等方面的新产品、新应用，这也预示着新型人机交互方式已经向商用领域“浸润”。
在车载环境下，用户的注意力主要集中在驾驶，人与车的交互必须在不影响驾驶的前提条件下进行，这给体感交互、语音交互等新型交互方式提供了广阔的应用空间。
今年年初，现代汽车公司在其推出的一款概念车中配备了车载音频手势控制系统，其中驾驶员可以通过手势来控制音量。
丰田和微软也正在联合研究这种汽车技术。
另外，沃尔沃汽车
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