中國工業(yè)機器視覺技術的十年
- 過去十年，我們有幸見證了中國工業(yè)機器視覺技術的蓬勃發(fā)展以及市場的風起云涌。面對如此重要的十年，非常有必要圍繞狹義的面陣工業(yè)數(shù)字相機最重要的感光元件（CCD、CMOS等）以及數(shù)字接口等技術迭代和市場變幻，盡量簡潔地回顧一下2008-2017這十年間工業(yè)相機在中國市場的發(fā)展，以便總結過去并窺視未來。
1.2008年：風雪交加、市場低迷
5.12汶川地震，舉國悲痛，而后北京奧運，舉國為之一振。但就中國工業(yè)相機市場而言，這一年至關重要，甚至說以一年成就未來十年之發(fā)展也不為過。這一年，IEEE1394相機大行其道，針對機器視覺應用的標準IIDC（Version1.32）最終版本發(fā)布；經過兩年的蟄伏，基于標準GigE Vision的工業(yè)相機已經面世并嶄露頭角。IEEE1394和GigE工業(yè)相機，將在未來五年內在工業(yè)領域完成對模擬相機的最終絞殺，并奠定今天中國之市場格局。同年，剛剛成立一年的初創(chuàng)公司CMOSIS推出了自己的CMV系列CMOS芯片，開啟了高端CMOS與CCD的角逐時代。這一年，蘋果iPhone 3G發(fā)布，Android操作系統(tǒng)中的第一個正式版本Android 1.0發(fā)布，開啟智能手機時代。此后，這兩件事情將把國內工業(yè)機器視覺市場推向了一個又一個高峰。
2.2009年：“四萬億”+十大產業(yè)振興計劃
以資本為驅動，中國開啟了基礎設施大躍進時代，尤其以高鐵建設為代表，這也奠定了未來中國工業(yè)相機的重要市場基礎之一。同時，GigE相機開始真正鋒芒畢露，挑戰(zhàn)當時共占據(jù)75%市場份額的模擬相機和IEEE1394相機。然而好戲總是以出人意料的方式上演，首先登場的竟是相機價格大跳水。在工業(yè)相機動輒接近萬元人民幣的時代，部分GigE相機廠商放出了千元人民幣的價格，讓市場驚掉下巴。但是，相比較IEEE1394和模擬相機即插即用的優(yōu)點，GigE技術需要客戶針對網(wǎng)卡進行系列配置，CPU資源占用率相對較高，在當時最困難的事情是說服客戶接受GigE技術。盡管困難重重，到年2009年底，GigE相機在國內的市場份額已經從上一年的不足5%躍升到15%左右。
3.2010年：上海世博會
中國經濟走出低谷，并躍升為世界第一制造大國。工業(yè)數(shù)字相機在ITS（智能交通）領域徹底讓位給國產監(jiān)控相機，宣告在一個行業(yè)應用領域的終結。Kodak推出2900萬像素CCD，未來幾年將在LCD檢測領域獨步天下。同年，蘋果公司發(fā)布iPhone4以及iPad產品，在市場為之瘋狂的同時，國內工業(yè)視覺行業(yè)也迎來了以智能手機和平板電腦等驅動的市場繁榮期。自此之后，智能手機和平板電腦衍生的相關工業(yè)視覺應用將成為行業(yè)內一個永恒話題，并的確成就了國內一批工業(yè)機器視覺相關企業(yè)，甚至智能裝備制造企業(yè)。
4.2011年：中國高鐵躍居世界第一
中國高鐵營運里程達8358公里，工業(yè)機器視覺在該行業(yè)的應用爆發(fā)。這一年，GigE Vision最終版本發(fā)布，GenICam成為工業(yè)相機編程接口的強制標準，這給工業(yè)相機廠家?guī)砹瞬糠株囃矗珔f(xié)議的標準化更強有力地推動了GigE Vision的發(fā)展。這一年，GigE工業(yè)相機市場份額超過30%，模擬相機出現(xiàn)斷崖式下跌，由2008年的55%跌至不到20%。
5.2012年：富士康百萬機器人計劃
該計劃的推出猶如在已經翻滾的工業(yè)視覺這鍋熱油里面又澆了一壺開水，爆了！我們且不管該計劃后續(xù)如何，總之，這一概念帶火了工業(yè)機器人，更成就了工業(yè)機器視覺。作為工業(yè)自動化和工業(yè)機器人的“眼睛”，工業(yè)相機協(xié)助機械手實現(xiàn)裝配、定位、抓取、分揀和檢測等高度自動化應用。而GigE工業(yè)相機天生具有的長距離傳輸（單根網(wǎng)線最長100米）、抗強電磁干擾、多相機應用、高柔性等特點，幾乎就是為工業(yè)機械手所準備的。由此，GigE相機在這一年以使用數(shù)量計算市場份額超過55%，盛行一時的模擬相機下降到不足6%，在工業(yè)領域基本宣告出局，而IEEE1394相機也不足18%。如此快速的市場技術更迭，也讓一批傳統(tǒng)相機品牌付出了慘痛代價。
6.2013年：德國4.0登場
源自德國的工業(yè)4.0概念在國內引發(fā)了工業(yè)4.0熱，同時也極大地促進了中國政府開始反思自己的智能制造模式。2013年1月，工業(yè)相機USB3 Vision標準協(xié)議發(fā)布，然而，這次市場的反饋卻極其謹慎。因為在此標準協(xié)議發(fā)布之前的兩年，個別公司攜SuperUSB3，以“工業(yè)相機步入USB3.0時代”為口號，積極贈送免費樣品給客戶測試，沒想到問題頻出，導致其后相當長一段時間內，客戶依然嚴重懷疑USB3 Vision 相機的穩(wěn)定性，并影響至今。
7.2014年：中國制造2025
中國制造2025的核心是力圖通過“工業(yè)化和信息化”引領中國制造，用十年時間邁向制造強國。該年，中國占到全球工業(yè)機器視覺市場15%以上的份額，此后更是成為整個行業(yè)的全球發(fā)動機。同時，國產工業(yè)相機品牌開始登上舞臺，將相機價格拉到百元人民幣水平，開啟了更為可怕的價格大戰(zhàn)。與此同時，LCD及OLED行業(yè)的崛起，成就了2900萬像素CCD相機和CoaXpress相機等高端市場，這也刺激了未來更高分辨率相機的技術革新。
8.2015年：“互聯(lián)網(wǎng)+”概念提出
同時，一個“馬桶蓋”引發(fā)了國內關于產業(yè)升級的大討論。該年，SONY宣布停止CCD業(yè)務，芯片將陸續(xù)供貨至2025年。IEEE1394接口相機市場占有率下降到不足10%，而僅僅4年前其還占據(jù)著30%以上的市場份額。于此同時，USB3 Vision、CameraLink HS和Thunderbolt等新的接口技術開始出現(xiàn)。同年，ams AG收購CMOSIS，但誰也未曾想到來年就出現(xiàn)了嚴重的交貨問題，并對整個工業(yè)相機行業(yè)造成了嚴重打擊。
9.2016年：AlphaGo帶火了人工智能
人工智能概念加上大數(shù)據(jù)，讓機器深度學習成為工業(yè)視覺的新增長點。同時，美的收購德國庫卡，根據(jù)VDMA的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，截至2016年，中國在運行的各種工業(yè)機器人達到8.7萬臺，在庫機器人達34萬臺，而到2020年，預計將達到95萬臺。由此，該年又被很多公司稱為“中國工業(yè)機器人元年”。這一年，SONY和安森美半導體分別攜Pregius和Python系列芯片開啟了工業(yè)相機行業(yè)的CMOS時代。
10.2017年：人機協(xié)作與智能制造
經過多年的積累，工業(yè)視覺行業(yè)終于實現(xiàn)大爆發(fā)，“缺貨”成為年度關鍵詞。是年7月，國務院印發(fā)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，將人工智能前所未有地提升到了國家戰(zhàn)略層面，并提出“成為經濟發(fā)展的新引擎”，期望其帶動相關產業(yè)規(guī)模超過5萬億元。對于工業(yè)相機和工業(yè)機器視覺而言，一切都看似前景一片光明。
回顧過去十年，我們可以明顯看到中國制造業(yè)的崛起，中國智能制造業(yè)的崛起已是大勢所趨。
