【导读】当硬件在配置参数的比拼上遭遇瓶颈时，人机交互技术俨然成为拯救智能硬汉们于水火的新生代“女神”。拥有这样心态的各路智能硬件们卯足劲儿：动手指、吼嗓子、眨眼睛，甚至到最后达到能运用意念操控机器的至高境界。而可穿戴设备、物联网、车联网等概念的逐渐落地，让市场对人机交互技术的发展前景有了更多期待。
Synaptics公司高级副总裁Bret Sewell认为，人机交互有很多全新领域需要探索，那些能够帮助消费者建立优质体验的技术最终将脱颖而出，人机交互的时代才刚刚开始。
一、人机交互概念
人机交互（Human-ComputerInteraction，HCI）主要是研究用户与系统之间的信息交换，它主要包括用户到系统和系统到用户的信息交换两部分。系统可以是各种各样的机器，也可以是智能电视机、智能手机以及计算机系统和软件。用户可以借助操纵杆、数据服装、眼动跟踪器、位置跟踪器、数据手套、压力笔等各类穿戴设备，用手势、声音、姿势或身体的动作、眼睛甚至脑电波等向系统传递信息，同时，系统通过各类机器、显示器、音箱等输出或显示设备给人提供信息。
理想状态下，人机交互将不再需要依赖机器语言，在没有键盘、鼠标以及触摸屏等中间设备的情况下，实现随时随地实现人机的自由交流。从而实现人们的物质世界和虚拟网络的最终融合。
从本质上，人机交互技术是一个典型的模式识别问题，智能机器通过多种传感器，获取人的表情、姿态、手势、语音、语调、血压、心率等各种数据，结合当时的环境、语境、情境等上下文信息，识别和理解用户的情感。这包括传感器技术、计算机科学、认知科学、人机工程学、多媒体技术和虚拟现实技术、心理学、哲学以及人类学等诸多学科领域有密切的联系。
二：人机交互的发展史
1959年美国学者B.Shackel从人在操纵计算机时如何才能减轻疲劳出发，提出了被认为是人机界面的第一篇文献的关于计算机控制台设计的人机工程学的论文。
1960年，Liklider JCK首次提出人机紧密共栖（Human-Computer Close Symbiosis）的概念，被视为人机界面学的启蒙观点。
1969年在英国剑桥大学召开了第一次人机系统国际大会，同年第一份专业杂志国际人机研究（IJMMS）创刊。可以说，1969年是人机界面学发展史的里程碑。
在1970年成立了两个HCI研究中心：一个是英国的Loughbocough大学的HUSAT研究中心，另一个是美国Xerox公司的Palo Alto研究中心。
1970年到1973年出版了四本与计算机相关的人机工程学专著，为人机交互界面的发展指明了方向。
20世纪80年代初期，学术界相继出版了六本专著，对最新的人机交互研究成果进行了总结，人机交互学科逐渐形成了自己的理论体系和实践范畴的架构。
理论体系方面，从人机工程学独立出来，更加强调认知心理学以及行为学和社会学的某些人文科学的理论指导；实践范畴方面，从人机界面（人机接口）拓延开来，强调计算机对于人的反馈交互作用。人机界面一词被人机交互所取代。HCI中的I，也由Interface(界面/接口)变成了Interaction(交互)。
20世纪90年代后期以来，随着高速处理芯片，多媒体技术和Internet Web技术的迅速发展和普及，人机交互的研究重点放在了智能化交互，多模态（多通道）-多媒体交互，虚拟交互以及人机协同交互等方面，也就是放在以人为在中心的人机交互技术方面。
人机交互的发展历史，是从人适应计算机到计算机不断地适应人的发展史 人机交互的发展经历了几个阶段：
早期的手工作业阶段
作业控制语言及交互命令语言阶段
图形用户界面（GUI）阶段
网络用户界面的出现 多通道、多媒体的智能人机交互阶段
三：人机交互的三次革命：鼠标-->多点触控-->体感技术
科技与需求双轮驱动下的人机交互三次革命。随着信息技术的高速发展，人机交互技术实现了三次重大革命，（1）鼠标；（2）多点触控；（3）体感技术。
鼠标：苹果设计的世界第一款大众普及鼠标“Lisa”，它在位置指示上比键盘更加人性化，是“自然人机交互”的始祖，随后鼠标逐步成为计算机的标配
多点触控：苹果将多点触控推向大众。颠覆了传统的“交互模式”，带来全新的基于手势的交互体验。
体感技术：Kinect被誉为第三代人机交互的划时代产品。它利用即时动态捕捉、影响识别、麦克风输入、语音识别等功能，实现了不需要任何手持设备可进行人机交互的全新体验。
四：人机交互产业链分析：感知技术成为人机交互发展瓶颈
从人机交互过程来讲，可分为四步：通过传感器直接或间接与人接触获得感知信息；通过建立模型对感知信息进行分析与识别；对分析结果进行推理达到感性的理解；将理解结果通过合理的方式表达出来。也就完成了人机交互的全过程。
从功能实现看，人机交互作为一个闭环的模式识别系统，应该包括感知信号的获取、感知信息的分析与识别、感知信息的理解和信息表达等功能四个环节，当感知信息与标准信息存在差异时，将发出指令给予修正或反馈信息给予告警和提示。在这四个方面的环节中，感知信息的识别和感知信息的理解是核心技术的关键所在。
从技术实现过程看，信息获取和信息识别环节属于感知层的范畴，而感知信息的理解和信息表达属于应用层的内容。体感设备实现信息的获取，而嵌入芯片实现体感信号的模式识别，然后通过后台计算机或分布式计算平台建立数学模型、实现强大的运算系统，实现感知信息的理解（理解用户姿态或手势的真实目的）。
最后转入应用层，调用相关应用程序，满足用户的最终需求。
感知技术、智能识别、云计算、大数据是实现人机交互的智能化的前提和基础。其中，感知技术是实现人机交互的信息非失真采集的重要环节。
感知设备是信息获取的关键环节：体感传感器工作原理主要是通过双摄像头模拟人眼捕捉经过红外LED或红外激光照射手部、姿态、人脸等部分影像，利用双摄像头的视觉差分析手势、姿态等部位的变化。
智能识别的核心是数学模型和软件实现：常见的智能识别包括手势识别、骨架识别、语音识别、表情识别、眼部识别、情感识别等，其核心是数学模型的建立和软件实现，并具有自学习、自适应的闭环控制功能。
以云计算为基础的信息存储、分享和挖掘手段，可以经济地、有效地将这些大量、高速、多变的终端数据存储下来，并随时进行分析与计算。大数据的核心是预测，通常被视为人工智能的一部分，它是把数学算法运用到海量的数据上来预测事情发生的可能性。
五：人机交互供应商生态链
随着需求的拉动，上游感知传感设备配件供应商将受益，包括摄像头、红外LED、红外窄带滤波片、通讯芯片以及MEMS传感器供应商等。人机交互的供应商已经形成了完整的生态链。
重点组合：数码视讯、水晶光电、光迅科技、乐视网、科大讯飞、同洲电子
体感技术全套方案提供商：数码视讯；
体感技术应用平台提供商：乐视网（智能电视平台提供商）、科大讯飞（智能语音平台提供商）；
本土供应链：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）；
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）。
数码视讯：国内从体感设备到体感应用的全套方案提供商。公司在体感技术投入方向主要为姿态识别和手势识别，主要应用在体感游戏，现有研发人员40多人，与清华大学联合成立未来视讯技术研究所，清华大学提供核心的算法，数码负责软件实现，截至目前公司已申请多项国内首创技术与专利，所有核心技术均为自主知识产权方案；
水晶光电：具有给微软Kinect供货窄带滤光片的经验，是全球范围内仅有的两家能够批量生产的企业，其中窄带滤光片对边缘衰减要求严格，对镀膜工艺要求较高，产品附加值远高于比蓝玻璃红外滤光片，潜在市场空间不低于20亿元，是普通红外截止滤光片的3倍，未来发展空间广阔；
光迅科技：国内光器件产业龙头。是国内最大的光通信器件供货商，为光通信设备商和运营提供关键原器件和子系统产品。从业务发展前景来看，公司有望实现向物联网、人机交互的光器件，光模块领域延伸，完成从投资品生产商到消费品生产商的战略转移；从国家战略的层面来看，国家对光电子，高端光器件产业本土化的大力扶持，为公司的发展奠定了坚实的保障；
乐视网：国内唯一一家流媒体上市公司，也是一家从内容到终端到渠道全覆盖的综合文化企业，在A股具有独特性；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。另外，乐视还配套推出Pro Xtion体感套件通过顶置USB接口与超级电视兼容，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；
科大讯飞：国内最大的智能语音技术提供商，在移动互联网、云计算等相关产业的发展推动下，在呼叫中心信息服务、智能语音教育、车载增值服务、以及智能语音家电等众多市场呈现爆发性增长潜力公司于12年发布了新一代“语音云”平台及示范性应用产品“讯飞语点”，其语音云用户呈现快速增长，全年移动应用下载和激活数量超过1.2亿；
同洲电子：国内三网融合与四屏合一领军企业，在全球首创电视映像触控技术。产品涵盖关键前端系统、网络、核心软件、中间件、运营支持系统、内容服务、增值业务、数字电视机顶盒、数字电视一体机、IPTV机顶盒、卫星通讯、安防电子等产业，推出涵盖手机、PAD、电视、机顶盒的飞系列智能终端。
六：技术热点解析：触控大热，生物识别及手势控制成期待
触控技术是目前最为成功的人机交互技术，可穿戴设备、物联网和车联网等概念的落地，可以让触控技术拥有更广泛的应用领域。这些设备都涉及到人对设备的控制以及人和设备之间的交互，这就给触控技术提供了很大的发挥空间。但是巨大且增长迅猛的市场只是一个方面，触控技术还面临着不小的挑战，这个市场的竞争非常激烈。另外，移动设备主要的增长潜力目前集中在中低端市场，这部分市场显然对成本更加敏感，因此触控技术公司也面临着 较大的成本压力，我们的客户、合作伙伴会不断要求用更具性价比的方式来实施触控技术。从这个方面来讲，触控技术虽然取得巨大成功，但是人机交互新技术的研发也势在必行。
在人机交互技术方面，目前业界仍在进行多方面的探索和尝试，但生物识别技术和手势控制技术是目前最值得期待的技术。生物识别是以人的生命体征作为识别依据，包括指纹、虹膜、面部，乃至眼睛当中的血管，它们都有可能帮助智能终端设备验证用户本人的身份。当云服务被人们更加广泛地采用时，生物识别技术将帮助我们更方便和安全地登录到云端账号。在不久的将来，生物识别技术将使我们不需要再随身携带信用卡、钱包或者现金这些东西，所有的信息都将与我们自身的生命体征绑定。除此之外，结合高保真影像技术的使用，手势控制技术同样具有非常好的应用前景。
七：人机交互设备市场前景简介
人机交互设备市场规模增长前景广阔，2014年全球规模达千亿美金。2015年上半年，全球智能电视机总销量为4019万台，占全部电视机总销量（9792万台）的41%。可穿戴设备市场增长潜力巨大，未来五年内年均增长率有望达到35%，发货量将由2015年的年均3300万增涨至2019年的14800万。其中，智能手表的发货量将位列第一，2016-2020年内年均发货量增长率将有望达到41%。
