UI(用戶界面)的開發(fā)將成為消費電子的下一個戰(zhàn)場。隨著電子產(chǎn)品的日漸成熟，各個品牌通過UI差異化來與對手的競爭也日漸激烈。今后，消費者會基于設(shè)備使用的便利性以及可獲得的功能，而不是每個產(chǎn)品功能之間細微的差異來決定買哪款產(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，越來越多的消費者會根據(jù)產(chǎn)品的工業(yè)設(shè)計及UI來選擇自己心儀的產(chǎn)品。再者，UI如今定義著產(chǎn)品的個性，已然成為品牌塑造中不可或缺的一部分，建立產(chǎn)品與消費者的情感聯(lián)系，從而最終形成產(chǎn)品忠誠度。

如今，隨著各個產(chǎn)品之間的功能變得越來越相似，UI成為了區(qū)別不同產(chǎn)品之間關(guān)鍵因素。該趨勢在手機市場中尤為明顯，并開始向其它更成熟的電子設(shè)備市場蔓延。例如，摩托羅拉的RAZR上市時有著和其它手機一樣的功能，但其圓滑時髦的外殼設(shè)計，以及獨特的鍵盤設(shè)計使它從競爭對手中脫穎而出。摩托羅拉最初預(yù)計RAZR的出貨量為每季度75萬臺，但不到一年，RAZR的需求出人意料地快速上升，出貨量便達到每季度6,500萬臺，該手機也成為摩托羅拉史上銷量增長最快的產(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互動的方式，還對關(guān)聯(lián)方式進行了革新。此前Apple并不涉足無線手機市場，iPhone是Apple推出的第一個無線電子產(chǎn)品，其獨特的外形設(shè)計和UI讓Apple成功地引爆了跟風(fēng)熱潮，激起了智能手機競爭。目前，iPhone以其每季度3,700 萬臺出貨量，毫無疑問地成為世界消費電子市場中最具競爭力的產(chǎn)品之一。另外，根據(jù)行業(yè)相關(guān)報道，iPhone能一直持續(xù)作為Apple公司利潤最高的產(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，這一潮流也漸漸擴展到了其它產(chǎn)品的生產(chǎn)中，比如，將觸控、語音和手勢識別功能整合入筆記本電腦，便能生產(chǎn)出一個新型產(chǎn)品——“超極本”。

由于消費者需求的變化無常，那些被精心設(shè)計開發(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。用戶漸漸開始期待，以后自己只要稍微簡單地操作操作，就能讓手機完成復(fù)雜的任務(wù)。但是，消費者對表現(xiàn)欠佳的UI的低容忍度，會減少那些不達標的產(chǎn)品的接受度，進而使整個市場的接受速度放慢。觸屏和語音識別功能是該潮流的兩個應(yīng)用實例。雖然消費者對這兩個功能仍保持較高的需求，但這兩個功能卻有著不同的接受曲線。一方面，觸屏已成為許多消費電子產(chǎn)品不可或缺的一部分，這不僅是因為觸屏漂亮設(shè)計，更重要的原因是因為它便于使用。對手機、平板電腦等終端市場而言，這一點顯而易見，因為在這些市場中，幾乎所有的原始設(shè)備生產(chǎn)商和原設(shè)計生產(chǎn)商都在設(shè)計和生產(chǎn)以觸屏作為輸入方式的電子產(chǎn)品。另一方面，語音識別功能的采用卻仍處在非常初期的階段，并一直停滯不前。盡管以語音識別UI 終有一天會被廣泛使用，但現(xiàn)在，仍只有汽車這一消費終端行業(yè)開始將這一系統(tǒng)運用到車載信息娛樂系統(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)置語音識別系統(tǒng)，而更多的廠商只是計劃采用含基本內(nèi)置語音識別功能的系統(tǒng)。人們對語音識別的期望仍然很高，該系統(tǒng)的普及也在不斷加速。權(quán)威市場調(diào)查機構(gòu)的最新報告顯示，消費者們普遍對嵌入式語音識別系統(tǒng)，特別是對運用于汽車上的語音識別系統(tǒng)不甚滿意。這導(dǎo)致消費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)都是從最初的一個簡單概念開始，最終發(fā)展成一個復(fù)雜的系統(tǒng)，UI也不例外。UI從最初簡單的鍵盤，發(fā)展為觸屏，今后會進一步的發(fā)展為語音識別系統(tǒng)甚至更復(fù)雜的系統(tǒng)。在接下來的幾年里，消費者會隨著科技的進步而不斷享受到令人興奮的新技術(shù)。在UI的下一個發(fā)展階段，設(shè)備會主動適應(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。這種趨勢要求UI不僅具有基礎(chǔ)的功能，并且應(yīng)當包含許多更復(fù)雜的功能，例如隨著時間的積累而統(tǒng)計出的用戶特殊喜好等。為了達到這個效果，設(shè)備需要變得更加智能，同時也對處理能力和內(nèi)存提出了更高要求。 

智能UI

自我智能和預(yù)測智能是當前的兩大尖端技術(shù)。自我智能讓系統(tǒng)能對當下的系統(tǒng)狀態(tài)進行分析診斷，并相應(yīng)地采取預(yù)防措施；預(yù)測智能讓系統(tǒng)能預(yù)測用戶所期望的結(jié)果?？傮w來說，自我智能就是不斷地通過系統(tǒng)內(nèi)置的感應(yīng)器搜集信息，從而維持和確保整個設(shè)備的可靠運行。許多設(shè)備都采用警告指示器，通過傳感器輸入來對用戶發(fā)出關(guān)于危險狀況的預(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，安裝有用來顯示剩余燃油量的指示器。隨著處理資源的日漸增多，越來越多先進的診斷技術(shù)也將得到運用。比如在通訊設(shè)備領(lǐng)域，Apple等公司已在開發(fā)用手機內(nèi)置感應(yīng)器，來協(xié)助檢測各種運行問題的專利技術(shù)。

相反，預(yù)測性智能比自我智能更復(fù)雜，這是因為系統(tǒng)必須識別客戶可能的不同選項，并預(yù)測出最有可能被選的那個。目前有兩類預(yù)測性智能：分為積極類和消極類。手機短信和郵件里所含的自動糾錯功能可以主動糾正拼寫錯誤，正是積極類預(yù)測性智能的極好案例。消極類預(yù)測性智能常被應(yīng)用于給客戶提供建議。比如說蘋果的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)建一個用戶可能喜歡的新歌播放單。

我們認為，開發(fā)可靠的預(yù)測性智能系統(tǒng)關(guān)鍵在于準確性。系統(tǒng)從用戶那里搜集的數(shù)據(jù)越多，就越能準確地預(yù)測出用戶的需求。大多數(shù)預(yù)測技術(shù)都假設(shè)人們對于人機互動的反應(yīng)不發(fā)生變化，但實際上，人們的選擇很大程度上受到了情緒和所受干擾的影響。試想一下車載語音識別系統(tǒng)。目前，車載語音識別技術(shù)基于語言（即識別用戶語言），在某些情況下包括方言。然而，說話者的情緒及其對發(fā)音的影響卻沒有被考慮進去。例如，一個人在生氣時剛開始說話會快一些，聲音也會大一些，這就會影響其音調(diào)的變化，使得識別精準度降低，從而導(dǎo)致用戶更加沮喪。一個可以辨別司機情緒狀態(tài)的系統(tǒng)，能夠調(diào)整識別算法，例如通過降低耳機的輸入信號增益控制，以適應(yīng)這些反應(yīng)。此外，當司機情緒平復(fù)下來，系統(tǒng)可以自動回調(diào)語音識別運算規(guī)律，維持以往的準確性。

雖然預(yù)測用戶情緒狀態(tài)可能會是一項令人生畏的任務(wù)，而當今的基礎(chǔ)技術(shù)有可能使其變?yōu)楝F(xiàn)實。例如，手機所帶的相機即可以識別用戶面部，也可以通過面部表情和肢體語言辨別出他、她近期的情緒狀態(tài)。此外，觸屏可以感應(yīng)到當用戶受外力影響及打字快慢時所表現(xiàn)出急迫或激動的狀態(tài)。同樣，語音識別系統(tǒng)可以監(jiān)測到用戶語調(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，提高綜合識別精準度，最終帶給客戶更好的體驗。 [!--empirenews.page--]

除了UI的基本功能，辨別用戶狀態(tài)(技術(shù))也已經(jīng)擴展了其他應(yīng)用，如電子商務(wù)或者親友交流。比如，當一個人的情緒處于善于接納的狀態(tài)時，公司愿意支付溢價在手機上做廣告。此外，在通話結(jié)束前，用戶可以允許親友訪問他、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題的討論。

諷刺的是，設(shè)備變得簡單易用，那UI就只能更復(fù)雜。例如，相比靜態(tài)圖像，使用在線視頻時運用面部識別功能將更加困難，但同時又帶給了客戶更好的體驗。同樣，和如今的命令與控制系統(tǒng)相比，使用自然語言理解(NLU)的語音識別將變得更加復(fù)雜，卻能得到更好的結(jié)果。若是在嚴格的語法要求下，用戶只能使用有限的詞語，這常常會導(dǎo)致失敗的用戶體驗；在理想狀態(tài)下，用戶倒是更希望能夠與系統(tǒng)進行互動交流，這樣才能獲得更豐富的體驗，但同時也對系統(tǒng)提出了更高的要求。這樣做的話，用戶可以替換簡單卻單調(diào)的指令，如把“提高音量”轉(zhuǎn)為更自然的說法“把收音機音量調(diào)大點兒”或者“音樂再大點兒”。系統(tǒng)也可以做出更自然的回應(yīng)，如“音樂夠大了嗎？”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)測的回復(fù)，比如當多個乘客同時講話時，回答調(diào)低音量。UI也可以熟識常規(guī)使用者并且了解每個人與系統(tǒng)交流的方式，從而提高預(yù)測成功性。

在系統(tǒng)設(shè)計中，在系統(tǒng)中增加智能因素會對處理能力和存儲產(chǎn)生額外需求，這不僅出于診斷系統(tǒng)或者進行預(yù)測的需要，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)測性智能需要更強的處理能力和更多的存儲資源。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的問題正日益面臨挑戰(zhàn)。

這一挑戰(zhàn)在車載信息娛樂領(lǐng)域更為突顯，原始設(shè)備制造商之間的競爭促使了先進電腦控制功能的創(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，車載環(huán)境內(nèi)的多個功能繼續(xù)競相獲取可用的計算資源。這個負擔集中于應(yīng)用處理器，也就是主要的計算引擎。不過諸如3D圖像和先進的通信協(xié)議等功能已經(jīng)讓應(yīng)用處理器的運行負擔沉重不堪。因此，這些嵌入式系統(tǒng)能為其他功能提供的計算資源非常有限。

信息娛樂系統(tǒng)的資源有限性及其對關(guān)鍵功能的影響，其主要表現(xiàn)之一就是UI。例如，先進的語音識別功能同時需要極高的MIPS與極快的存儲訪問。當系統(tǒng)設(shè)計者努力去生產(chǎn)一種能夠在漂亮的UI界面上支持多種先進功能的、且高度優(yōu)化的信息娛樂系統(tǒng)時，他們一直被現(xiàn)有的技術(shù)水平所束縛——尤其是設(shè)計所需的硬件。UI日益要求訪問先進的查找表(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，對在通用處理器上執(zhí)行多種識別算法的要求，長期以來都是這些系統(tǒng)實現(xiàn)低功耗的障礙之一。即使目前的高端信息娛樂系統(tǒng)所用的先進應(yīng)用處理器正在快速地從單核進化到雙核甚至是四核技術(shù)演化，我們?nèi)匀徽J為，作為計算密集型功能的 UI需要配備單獨的硬件加速器與靈活的軟件算法。

信息娛樂系統(tǒng)原始設(shè)備制造商們不斷對各種先進的人機交互界面(HMI)的功能進行融合，比如觸屏控制與語音識別等，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解決這些UI瓶頸與設(shè)計所帶來的挑戰(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)境中準確地運行、支持數(shù)據(jù)安全的隱私需求、訪問額外/付費內(nèi)容、對針對設(shè)備的惡意黑客攻擊進行防護、支持帶有定位服務(wù)與廣告的實時離（面）板互動操作等。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)中面臨多重識別任務(wù)的考驗，如語音、聲音、圖像、面部以及動作等。由于單一的UI技術(shù)的實時需求會持續(xù)對應(yīng)用處理器的運行造成干擾，而引入額外的UI會造成情況更加惡化，因為這些新增的功能也會爭奪資源。

UI處理器

在未來，為了達到先進UI處理所需的性能、精度和功耗效率水平，系統(tǒng)需要一個包含其中的、作為協(xié)處理器的“UI處理器”。在設(shè)計中，該器件將與集成的專門硬件加速器一起，支持初級或高級UI功能，其速度遠比通用處理器來得快。此外，它們將具有足夠的集成內(nèi)存資源，并與專門用來增加查表性能的算術(shù)邏輯單元(ALU)相結(jié)合。我們認為，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更快處理先進的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，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)計人員必須權(quán)衡精度和延遲，而專門的UI處理器將幫助開發(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的功能，這一概念由來已久。包括圖形、加密、數(shù)字信號處理、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擔，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音與圖像處理加速器，以應(yīng)對計算密集型任務(wù)。當然，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)字信號處理和通信處理都已經(jīng)被并入通用處理器。誠然，我們距這一進程的最終完成可能還有數(shù)年之遙。屆時，制造商將要依靠UI處理器來跟上快速發(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，廠商將競相角逐知識產(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的UI功能 —— 如語音和面部識別功能等，提供更加易于使用的設(shè)備并占據(jù)關(guān)鍵的市場份額。此外，通過運用自我智能和預(yù)測智能功能，制造商將能夠以最具成本效益的方式提供準確、可靠與低延遲的設(shè)備。