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      1. 专题栏目:ARVRMR虚拟现实

        娱乐传媒行业2030展望:全面迎接虚实结合的数字化生活

        一、传媒互联网发展历史复盘:技术革新+消费升级驱动行业成长

        传媒互联网企业规模持续增长,行业占据更重要经济地位

        2011-2020 年随传媒互联网行业持续发展,行业上市企业市值占比持续提升。过去十年, 中国传媒互联网企业在(A+H+美国中资股加总)市值占比由 2011 年的 2%提升至 2021 年 的 15%。中国传媒互联网企业市值占比已经基本与美国传媒互联网企业(剔除中资股)市 值占比水平持平。

        过去 10 年传媒互联网企业商业模式多元化,互联网广告、游戏、在线视频等为最主要模式。2011 年起,随着智能手机和移动网络的普及,用户量迅速增长,电子商务快速发展;在 2013 年移动互联网的加速发展下,移动游戏进入高速增长阶段,互联网巨头持续加码包括在线 视频、数字阅读等泛娱乐领域,线下影视同样持续发展;2016 年移动游戏市场份额达到 24.9% 首次超过页游,电子商务营收规模逐渐放缓;2017 年后随着人口红利的逐渐消退,互联网 进入存量流量竞争阶段,视频化趋势持续显现,出现结构性分化增长;2020 年疫情下,游 戏、在线视频等在线娱乐及短视频直播电商迎来新一轮红利。

        互联网企业快速兴起,总市值渐超传统媒体,大型互联网公司总市值持续提升。2010 年 A 股中传统媒体占据主要席位,港股中腾讯一枝独秀,美股中以搜索引擎及其他互联网门户 网站市值居前。随着传媒互联网快速发展,线下方面营销、影视、地方广电有线公司上市 后在 A 股市值显著提升,线上娱乐持续扩张,港股腾讯仍保持头部市值地位;同时电商服 务公司如阿里、京东等登陆美股登陆头部市值公司位置。2020 年末,分众传媒依托梯媒领 域的龙头地位仍保持高市值水平;随着国内移动互联网持续发展,线上娱乐企业市值不断 提升,在线视频头部企业芒果超媒跃居 A 股传媒互联网公司市值第二,游戏行业经历页游 向手游快速发展过程中,部分游戏公司跃居 A 股传媒互联网公司市值前列。港美股方面, 头部互联网企业仍维持较高市值水平,同时也有如拼多多、美团、bilibili 等新兴互联网巨头 冲入第一市值梯队,大型互联网公司总市值持续提升。

        复盘传媒互联网重要模式变迁历史

        内容:产业持续丰富,提质扩容逐步去中心化

        技术进步推动内容业态发展,内容逐渐由单一转向多元化、去中心化。19 世纪末电话和无线 电报问世,实现了点对点内容快速传播;20 世纪 20 年代广播电台和唱片行业兴起,市场需 求驱动下,内容逐渐由单一走向多元。20 世纪 60 年代电视逐渐普及,80 年代电视内容逐渐 由供给驱动转向内容驱动。2000 年进入 Web2.0 时代,内容逐渐呈现去中心化趋势。

        互联网媒体分众时代到来,平台及技术助力下,互联网媒体内容社区平台成为用户生产获 取信息内容的最主要载体。内容传递效率大幅提升下,用户更多的按照兴趣需求获取所需 信息,自媒体快速发展同样满足了用户自我表达信息的需求。分众自媒体时代内容分发获 取的交互性、自主性,信息自由度显著提高。目前互联网媒体内容社区已形成丰富矩阵, 内容社区刺激用户内容产出,互联网媒体内容社区链接品牌主与内容逐步形成生态闭环。

        游戏:随终端硬件演化升级,移动化、精品化、全民化趋势显现

        游戏行业由海外率先发展,1971 年 Nolan Bushnell 和 Ted Dabney 设计出首台游戏街机, 此后海外主机发展持续推进。随电脑的入户普及,1996 年中国端游开始兴起,2000 年起 端游开始主导中国游戏市场,国内主机游戏一定程度受到政策因素影响发展相对缓慢,21 世纪初端游进入黄金发展时期,韩国、欧美等外国经典游戏不断进入中国市场,中国自研 大型网游如《梦幻西游》等也持续涌现。2007 年左右,在网络宽带和 Flash 技术的发展应 用下,简单便捷的页游逐渐兴起,玩家群体进一步扩大,游戏类型持续扩充,2010 年端游 发展达巅峰。随着智能手机的普及、网络传输速度的提高和用户时间碎片化等,2011 年手 游逐渐兴起,2013 年进入快速发展时期,驱动中国游戏产业持续增长。据中国音数协,2020 年中国游戏市场收入达 2,786.87 亿元,同增 20.71%;其中移动游戏已达到 2,096.76 亿元。

        对比端游、页游及手游,在终端硬件升级支持下,游戏产业的持续发展为用户提供更加便 捷的游戏体验方式,更加丰富的游戏玩法以及更加细致精美的游戏内容。

        社交:即时性、广泛性的社交需求驱动社交媒体发展

        熟人日常社交及拓展陌生同好的需求不断驱动社交媒体发展。从全球来看,社交媒体随移 动互联网普及发展不断升级,由最初社交网站向移动社交 APP 转化,满足用户从熟人日常 交流需求向陌生同好的各种垂类社交需求的延伸。

        在国内移动互联网的快速发展及移动社交用户的规模提升下,国内社交产品持续丰富;当 下随着互联网人口红利的消减,互联网平台着力提升平台社交性,挖掘私域流量价值。1994 年中国大陆首个互联网 BBS 曙光站上线,互联网传播效应开始逐渐显现,博客、门户网站 逐渐发展。20 世纪末 QQ 等即时通信软件诞生。2005 年中国移动社交开始由熟人社交逐渐 转向弱关系社交,2016 年娱乐的社交属性逐渐扩大,兴趣社交等方式更加普及。根据艾媒 咨询,2020 年中国移动社交用户使用社交产品除刚需熟人通讯外,分别有 33.9%和 31.9% 的用户还有认识同好和社区内容的需要。短视频直播平台演化各自的社交经济模式,通过 社交电商等方式挖掘以社交关系为基础的私域流量价值。

        3G-4G 移动通信技术升级,赋能丰富内容服务发展。移动通信技术升级,性能和信息传输 速度大幅提高,3G 技术相较于 2G 已经能够支持浏览图片和视频,但存在清晰度较差、加 载速度较慢的问题,用户主要娱乐活动通常局限于小游戏、在线听歌等;4G 时代网页加载 速度更快,视频缓冲时间更短且清晰度提高,并支持定位导航、在线直播、短视频等多种 内容服务,内容服务范围进一步拓宽。

        通信信息技术、智能手机等硬件快速普及,用户娱乐时间延长空间延展。根据 CNNIC,我 国 4G 终端设备占比快速提高,2019 年 4G 终端占比已达到 75%。根据 CNNIC,中国手机 网民规模比例已由 2010 年的 66.20%上升至 2020 年的 99.70%。根据 Questmobile,2020 年 4 月移动网民月均使用时长达到 144.6 小时,同时移动设备的普及和通信信息技术性能 的提高也拓宽了用户的使用场景,用户娱乐时间和空间进一步延展。

        精神娱乐需求持续增长,消费娱乐化升级促进行业扩容

        人均 GDP 及可支配收入增长,精神娱乐消费需求日益凸显。根据国家统计局,2010 年至 2020 年中国人均国内生产总值由 3.08 万元快速增长至 7.24 万元,2013 年至 2020 年中国 人均可支配收入由 18,211 元快速增长至 32,189 元。收入水平提高带动消费结构升级,2010 年至 2019 年中国城镇和农村居民家庭恩格尔系数整体呈下降趋势,精神娱乐消费需求日益 凸显。根据国家统计局,2013 至 2019 年城镇和农村居民人均教育文化娱乐消费支出均稳 步增长,且农村居民增速高于城镇居民。

        目前:互联网用户时长红利趋缓,短视频等引领结构性增长

        随着互联网的发展和普及以及用户使用习惯的养成,移动互联网用户时长增长势头有所放 缓,2020 年疫情进一步扩大用户线上化进程,用户时长短期或将逐步见顶。根据 Questmobile,2015 年至 2020 年中国网民月均互联网使用时长不断增长,2020 年 4 月网 民平均月上网时长达到 144.6 小时,相较于 2015 年延长了 54.8 小时。据Questmobile, 2018 年 1 月至 2020 年 6 月用户使用短视频的时长稳步增长。

        泛娱乐互联网用户渗透率小幅提升下,结构性变化凸显。2020 年疫情下,泛娱乐用户规模 渗透率有小幅增长,据 Questmobile,2020 年 12 月整体渗透率同比增加 0.1pct 至 97.0pct。 具体细分行业结构来看,短视频渗透率继续增长,而在线视频等行业规模渗透率略有下滑。 从时长来看,据 Questmobile,2020 年疫情春节期间短视频使用时长占比同增 5.7pct,2020 年 12 月泛娱乐行业月人均使用时长同比增长 13.1pct 至 63 小时,其中短视频月人均使用 时长同比增幅最高达 39.7pct,手机游戏和数字阅读分别同增 6.6pct 和 21.4pct。

        二、传媒 2030 展望:全面迎接虚实结合的数字化生活

        元宇宙 Metaverse 可能是人类未来数字化生产活动的场景。技术快速发展及应用驱动人类 向元宇宙迈进,5G 云计算、AI、VR/AR、区块链的数字货币技术等主要技术路线有望成为 通往元宇宙的重要赛道。5G、云计算及边缘计算解决了算力限制及信息传输的速率质量, 其大规模应用渗透将为用户提供随时随地联通虚拟世界的支持;基于深度学习的 AI 人工智 能提升数据采集和处理效率,并能够增强个性化的服务能力及助力内容丰富,能将广泛的 为数字化生活的数据采集处理内容生产提供助力;VR/AR 将为我们带来更加具有沉浸感和 临场感的数字化生活体验,为用户的全面体验升级提供支持。我们认为在这些技术支持下, 人类生活的数字化程度将进一步提升,新产业将加速崛起,相应也将带来全新投资机会。

        元宇宙 Metaverse,平行世界未来已至

        2020 年疫情催化数字化生活加速渗透,虚拟世界的沉浸式体验能够形成对于现实场景的替 代甚至升级。疫情下传统线下活动受到明显影响,沙盒等类型游戏所提供的场景化社交功 能支持用户向线上转移的社交、娱乐等需求。5 月 20 日哥伦比亚大学在线上举行了 2020 届学生虚拟毕业典礼,在游戏《我的世界(Minecraft)》中还原校园环境,顺利完成了校长 致辞、授予学位和抛礼帽等流程。2020 年 7 月 24 日动物森友会首届“AI 顶会”ACAI 2020 通过 YouTube 平台直播开幕,参会者在平台中以动森形象进行演讲提问、选择表情以及前 往不同岛屿品尝茶点讨论不同议题等。

        虚拟世界生活的下一形态可能是元宇宙(Metaverse)。在美国作家尼尔·斯蒂芬森(Neal Stephenson)1992 年出版的科幻作品《雪崩》(Snow Crash)中,Metaverse 的概念首次 被提出,被定义为虚构空间的集合“超元域”。目前,元宇宙 Metaverse 指能够为用户提 供沉浸式娱乐体验和内容社区综合体。根据 Roblox CEO Baszucki 的定义,元宇宙有八大 特征,分别是:身份、朋友、沉浸感、低延迟、多元化、随时随地、经济系统和文明。用 户需要虚拟身份进入元宇宙,能够在元宇宙中进行社交,并且随时随地获得低延迟、沉浸 式体验,能够切断对现实的感知。元宇宙中内容丰富,拥有独立的经济系统及文明体系。

        随数字化生活程度的提升,元宇宙中所涵盖的价值链体系也将被持续丰富。据 Beamable, 元宇宙整体将包含 7 层价值链。社区曝光实时呈现将极大推动内容曝光,随着设计工具和 工作流程的不断完善,打造元宇宙的创作者将爆发式增长。空间计算将设计突破传统屏幕 和键盘界限的系统,去中心化能够为开发者提供可扩张的生态系统、解决金融资产集中控 制和管理的问题、实现低延迟,人机交互功能将越来越强大,基础设施升级为设备所需的 无束缚功能提供支持。

        互联网科技巨头、引擎研发商、游戏 CP 等玩家陆续布局元宇宙赛道

        目前已有大量厂商在元宇宙相关赛道布局,其中主要包括以各类游戏内容提供元宇宙体验 的 Fortnite、腾讯、EA 等等;通过平台提供探索的 facebook、google 等;提供 UGC 支持 的 Roblox、Epic games、Unity 等;提供空间计算能力、去中心化服务、人机交互服务及 基础设施建设的各类企业。

        UGC 平台为元宇宙奠定雏形,或称为元宇宙入口之一。《Roblox》是 Roblox(RLBX US) 兼容了虚拟世界、休闲游戏及自建内容的在线游戏创作社区,于 2011 年上线。公司于 2021 年上市,市值一度突破 400 亿美元。仿真引擎以及 Z 世代多元的创造性赋予了 Roblox 成为 真正的 UGC 平台的基础,向着“元宇宙”世界加速迈进。公司持续构建完全沉浸的数字社 区,兼具游戏、开发、教育属性,2018 年以来平台 DAU 持续增长,21Q1 平均 DAU 已超 过 4200 万。

        内容及社交平台同样积累丰富,腾讯目标把握全真互联网机遇。马化腾于 2020 年提出:“从 实时通信到音视频等一系列技术都已准备好,计算能力快速提升,推动信息接触、人机交 互模式升级,线上线下一体化融合加速,未来十年是虚实共生的全真互联网”。包括 QQ 和 QQ 空间在内的腾讯 PCG 肩负着其探索未来元宇宙发展的重任。据晚点 Late Post,21 年 4 月 15 日,腾讯任命天美工作室群总裁姚晓光接手 PCG 社交平台整体业务。随着元宇宙 进一步发展,人类生活的数字化程度将进一步提升,在虚拟世界中用户间能够进行通过文 字、图片和视频的实时传输模拟在现实世界中的信息传递。在虚拟世界的价值创造及经济 生活将更加深入。

        基于区块链的数字货币技术不断发展,支撑元宇宙经济生活的持续拓展深化。元宇宙中数 字货币的广泛使用将助力虚拟世界经济的发展。如 Roblox 中能够通过数字货币 Robux,进 行虚拟世界中的劳动兑付及交易流通,并能够与现实世界真实货币进行固定汇率兑换。用 户可以通过两种方式购买 Robux,既可以一次性购买,也可以通过订阅服务 Roblox Premium 进行获取,用户在 roblox 世界可以使用 Robux 进行游戏体验的获取,或者在虚拟 形象商店中进行虚拟物品的消费购买。而创作者和开发者通过提供自主开发的游戏内容及 虚拟产品获得 Robux 收入,该种虚拟资产能够在元宇宙世界及现实世界进行共同交换,实 现现实世界与虚拟世界的价值流动。

        除标准化数字货币外,非同质化代币 NFT 技术进一步了支持数字化创作的价值锚定及流通 能力。NFT 通常是指开发者在以太坊平台上根据 ERC721 标准/协议所发行的代币,它的特 性为不可分割、不可替代、独一无二,能够更加有效的助力虚拟世界的数字资产包括数字 艺术品的创作及流通。根据 Nonfungible.com 估计,2020 年底 NFT 市场价值较 2017 年底 增长 705%达 3.38 亿美元。

        5G 时代云游戏,打破硬件终端及场景限制

        云计算及相关技术的出现让游戏娱乐场景的更广覆盖成为可能。云游戏是基于云端技术与 5G 技术发展而形成的一种不同的游戏运行模式,游戏产品在云端服务器运行,并将渲染完 毕后的游戏画面压缩后通过网络传送给用户,用户所使用的设备终端,只需具有基本的视 频解码能力和网络连接功能即可体验云游戏,云游戏和用户数据存储在服务器上,可以实 现多端存档和数据共享,本地终端无需下载、安装游戏和存储用户数据,云游戏脱离终端 限制,可以跨终端,实现了在云端服务器运行游戏。

        5G 时代云游戏核心技术升级,开启行业元年

        由于玩家用户对于游戏体验需求不断升级,云游戏渗透率提升的核心要素即是云游戏服务 能否从画质、时延、覆盖场景等方面为玩家带来相较于传统更好的娱乐体验。当下云游戏 的流畅体验由多项核心技术支持,技术端处于快速发展不断成熟中,核心技术主要包括:

        1) GPU 支持实时高速并行计算及浮点计算,能够改善云游戏图像的质量并降低整体服务 的延迟。英伟达(NVDA US)、美国超微半导体公司(AMD US)等头部研发厂商不断 推进 GPU 升级为云游戏发展提供算力支持;同时如华为云(未上市)、腾讯云(700 HK) 及阿里云(9988 HK)等云服务商所提供的云游戏解决方案中均加入 GPU 服务器。

        2) 虚拟化技术,其中包括虚拟机、容器等隔离技术及 GPU 虚拟化技术。通过虚拟化技术 的升级应用能够提升云游戏整体运行效率。英伟达所研发的 vGPU 技术是行业技术代 表,同时各云服务提供商也在不断升级所提供的虚拟化解决方案。

        3) 5G 所提供的高速率、低时延、大连接的信息传输能力,成为云游戏体验升级优化的关 键驱动技术。

        4) 边缘节点计算技术是能够减少服务器与用户的传输距离从而达到进一步降低用户时延, 提升操作及维护管理效率的关键技术。腾讯、华为(未上市)、Akamai(AKAM US) 等公司正持续布局国内边缘节点服务及 CDN 建设。

        2008-2019 年云游戏技术相关专利数量稳步增长,支撑中国云游戏产业发展。2008-2019 年中国云游戏技术相关专利数量呈现稳步增长态势,2019 年中国云游戏技术相关专利同比 增长率高达 81%,其中腾讯网易(NTES US)、中国移动(941 HK)、微算互联信息技术有 限公司(未上市)和上海达龙信息技术有限公司(未上市)为专利数量增长做出了主要贡献。

        时延是影响云游戏体验的关键因素之一,其中网络传输形成的时延占主要部分。依据亚马 逊 AWS,目前从客户端到服务器再回到客户端的完整过程中,云游戏的时延主要包括 5 个 部分:输入设备的延迟、输入信号通过网络传输到云游戏服务器的时间、游戏消息循环响 应延迟、游戏的逻辑处理及渲染处理时间、游戏画面编码及再通过网络传输时间、玩家设 备解码视频及显示设备 Vsync 的时间,其中网络传输形成的时延占总时延超过 70%,是当 前形成云游戏时延的最主要部分。边缘计算节点的推广建设能够缩短信息流网络传输的距 离从而有效降低网络传输部分的时延。

        云计算技术提升推动云游戏进入预热阶段,5G 将弥补传输短板带动云游戏全面发展。未来 5G 技术的落实将弥补云游戏技术的最后一块空缺,网络带宽负载以及网络传输能力能够实 现跳跃式提升,多接入边缘计算技术能够为云游戏提供更高的即时性,网络切片技术则可 以优化大规模用户同时运行的游戏体验。

        国内外互联网巨头及游戏厂商持续加码云游戏布局,国内以移动云游平台为切入;国外关 注跨平台机会。5G 及边缘计算的发展为云游戏带来全新风口,吸引国内外大厂纷纷入局抢 占发展先机,众多以流媒体、云计算、游戏等为依托的中小企业也开始聚焦相关赛道。由 于国内外玩家各平台分布情况不同,海外平台将布局重心放在 PC 和主机游戏上,2019 年 海外谷歌“Stadia”、微软 xCloud、国内“腾讯即玩”、网易云游戏 BETA 等云游戏平台相 继推出。随着 5G 商用落地,各大厂商的云游戏服务全面升级。20Q4 微软 xCloud、腾讯 START、谷歌 Stadia、亚马逊云游戏 Luna 陆续上线。

        云游戏平台的拓展将培养用户订阅付费的习惯。用户的云游戏付费习惯在逐步养成过程中。 从目前已经上线的各云游戏平台来看,仅部分厂商以免费或每日限时免费的策略吸引用户, 大部分厂商已开始尝试会员订阅或时长计费。此外,由于不同玩家付费能力及意愿存在差 异,加上目前云游戏运营成本较高、大众认知程度有待提升,按照高配/标配/低配不同服务 质量设定不同价格也较为常见。

        云游戏平台有望成为游戏行业新分发渠道,优质内容方议价能力提升。由于云游戏对现有 渠道依赖程度低,随着云游戏平台的不断完善,传统渠道话语权将进一步被削弱,游戏发 行渠道通过云游戏平台有望实现进一步扩充。此外,随着云游戏技术及应用的日趋完善, 硬件限制的突破降低了游戏的体验门槛,有望扩大游戏用户基本盘,提升用户付费水平, 推广订阅制。精品内容将成为吸引用户的关键,“内容为王”的时代加速到来,因此推动游 戏更加精品化,优质 CP 议价能力提升趋势显现,带动游戏厂商业绩和估值的双重提升。

        云原生内容全新体验将促进用户渗透率提升,催生广阔云游戏市场

        原生云游戏有望颠覆传统游戏体验,或将成为驱动云游戏渗透率提升及用户付费习惯养成 的重要动力。依据咪咕互娱首次提出的原生云游戏概念,其是一种充分发挥云游戏特点的 创新游戏类型,它在游戏策划、开发、运营中的一个或多个环节完全基于云技术进行设计, 具备云网融合、视频交互、跨享终端三大特征,为用户提供沉浸式游戏体验。首款原生云 游戏(NCG)《热血传奇》创新玩法。云游戏行业的主要头部玩家均将原生云游戏作为后续 重点研发方向,看好未来在 5G 等技术支持下,基于云游戏“无限”算力、“无限”带宽、 视频流等技术特点设计的原生云游戏能够从游戏内容、交互性玩法、感官体验等多维度带 来全方位的颠覆性游戏体验。

        主要头部游戏厂商正加速布局原生云游戏,“杀手级”原生云游戏的出现有望为云游戏的普 及提供强力助推。头部厂商的加持下,原生云游戏有望在游戏内容、画面质量、交互体验 等方面实现进一步突破。依据中国音数协游戏工委预计,至 2030 年中国云游戏用户规模有 望达到 4.4 亿,中国云游戏市场规模有望达到 395.3 亿元,在游戏用户渗透率达 54.3%, 单用户 ARPU 将达到 89.9 元,2020-2030 CAGR 将达到 44.6%。

        AI 全面赋能传媒场景,全链路提升效率

        人工智能技术以智能芯片、传感器等硬件为基础,依托运算平台和数据资源,将人脸识别、 图像识别、自然语言处理等相关技术对传媒场景进行全链路赋能,全面提升内容生产、分 发与传播的效率。在落地层面,AI 技术与视频、营销、教育等传统传媒行业深度融合,我 们认为随着技术的不断突破,产业链有望持续升级,激发行业潜力,带动整体景气度提升。

        AI+视频:重构生产流程,实现精准化发放

        AI 技术重构视频制作流程,全面赋能内容筹备、生产、合规过程,提升产出效率与质量, 降低人工审核难度,保护版权,鼓励原创。与此同时,AI+视频亦能匹配内容和需求,有效 增强分发效率与用户粘性。我们认为,随着 AI 技术的持续发展,未来视频将更加智能化, 提升用户消费效率。

        1)内容筹备:依托于 AI 技术,视频厂商通过智能剧本分析、智能选角,提升精品内容产 出概率,通过视频流量和票房预测控制制作成本,避免对市场的判断失误,而依托于语音 识别、文字识别、图片识别技术搭建起的视频数据库则为分析提供数据支撑;

        2)内容生产:视频厂商通过 AI 技术理解视频内容,基于深度学习和图像算法,完成视频 的智能剪辑,提升拆条、混剪及包装效率,与此同时,AI 技术亦能自动截取精彩画面作为 视频封面,有效抓住用户注意力,提升视频点击率;

        3)内容合规:随着视频化的逐步推进,视频上传数量快速增长,而传统的人工审核难以保 证快速、精确的审核需求,视频 AI 识别技术能够快速排查筛选上载内容,提高审核效率与 安全性。与此同时,AI 技术亦能将新视频与视频库中已有视频进行比对,保护版权,鼓励 原创。

        4)内容分发:在用户端,视频平台对用户年龄、兴趣爱好、社交关系、地域分布综合分析, 精准提取标签,更好地定位目标人群。与此同时,AI 技术亦能够对上传视频中的语音、人 脸、场景等进行多维度分析,提取视频标签,实现内容和用户的精确匹配,有效解决视频 冷启动问题,提升用户体验,增强用户对平台粘性。首轮推送完成后,AI 算法系统会对用 户的点赞、评论、转发、完播率等数据进行分析,对于优质内容进行二次曝光,给予更多 流量权重,增加精品内容露出,提升平台整体视频内容质量,形成从用户体验到内容产出 的正循环。

        AI+营销:内容植入技术日臻完善,一体化营销趋势明显

        AI+营销降低成本,提升投放 ROI。随着整体互联网流量增速减缓,广告投放从单纯的以用 户触达为目标,转向 ROI 的提升,在底层技术推动下,AI 营销应运而生。AI 营销在人工智 能的基础上,将机器学习、知识图谱、自然语言处理、生物特征识别等核心技术与营销环 节结合,依托海量数据,精准定位目标用户,快速生成定制化内容,智能化匹配投放渠道, 并对投放结果进行实时监督,从而解决行业痛点,降低广告主成本,有效提升投入产出比。

        深度挖掘新场景,视频广告预计成为重点发力方向。随着短视频和直播的快速发展,场景 广告的价值空间不断提升。广告营销服务商利用 AI 技术能够智能化识别视频场景,将视频 内容分拆为人物、表情、动作等多维度的信息,并结合品牌需求,提供多资源、多广告形 态的组合投放,实现品牌广告的精准覆盖。以极链科技为例,推出的 ASMP 广告样式包括创 意气泡、智能云图、智能中插、趣味互动等,可满足品牌多次有效曝光,实现品牌信息强 势引流,引发情感共鸣,增强观众的参与感。

        全链路营销,一体化趋势明显。传统营销各环节间有机性不高,响应速度慢,且无法形成 闭环。在未来,我们认为 AI 广告营销服务商将打通广告营销各环节,实现从数据处理到用 户洞察,再从智能投放到效果监测的全链路营销,促进广告营销的一体化发展。

        以百度营销平台观星盘为例,基于 AI 技术及大数据能力,投前针对不同行业,多维度洞察 品牌和用户特征,支持提案策划;投中通过全场景人群策略,有效精准锁定目标受众,一 键触达;投后进行效果跟踪和度量,通过全链路数据资产沉淀、分析和再营销,构建整合 营销能力,覆盖用户全生命周期。AI 营销趋势明显,通过整合广告营销各环节,帮助品牌 实现全链路转化跟踪和再营销,让营销可持续、用户可运营。

        AI+教育:全方位赋能教育场景,提升教学质量、效率与公平性

        AI 全面赋能教育场景,在教、学、管、考场景分别落地。AI+教育围绕基础数据与核心算法, 以教学活动为出发点,深度融合人工智能技术,提升教育质量,促进教育公平。从落地场 景来看,主要包括教、学、管、考四个方面。“教”和“管”主要指教育者,而“学”和“考” 主要面向被教育者,而 AI 技术贯穿在教学过程中,提供智能助教、智慧校园、自适应学习、 机器组卷等多种落地场景,对传统教育进行全方位的赋能。

        AI 技术全面改造传统教育,提升教学质量、效率与公平性。我们认为,未来 AI 技术将在学 生、教师和学校侧实现传统教育的深度改造,解决教育痛点难点,改善教育生态环境。与 传统教育的千篇一律相比,人工智能教育以学生为中心,注重学习能力与思维提升,从而 有效改善教学质量;人工智能亦能改变教学流程,将教师从繁杂的作业批改中解放,从而 能够专注于教学与一对一交流,教学效率持续改善;AI 技术能够远程连接优秀教师与学生, 打破空间壁垒,减小优质教学资源分配不均的问题,提升教学公平性。

        AR/VR/脑机接口:交互方式持续变革,场景化成重要看点

        消费电子行业经历了从主机、PC、手机(按键>>触摸屏>>折叠屏)等智能终端形式的迭代, 已随着 VR 行业兴起进入到全新阶段,基于虚拟现实融合、通过脑机互联的人机交互不再只 是天方夜谭。我们认为,在 2020-2030 的十年间,消费电子创新性应用终端的重要方向之 一便是从用于娱乐、社交的 VR 设备(2020-2024 年),到虚实结合的 AR 终端(2024-2030 年),再到以 VR/AR 为载体通过脑机接口进一步简化信息/指令输入媒介(2030 年以后), 从而实现以读取脑电波的形式完成人机交互的一系列动作。

        VR:硬软件技术日趋完善,商业场景逐步落地

        自 2010 年第一台 Oculus Rift 原型机问世开始,全球 VR(Virtual Reality,虚拟现实)产业 便从模型构建开始进入实战阶段,Facebook(FB US)、Google(GOOGL US)、索尼(SONY US)、HTC(2498 TT)、三星(005930 KS)为代表的智能终端研发大厂纷纷加码。作为 全新形态的消费电子娱乐终端,VR 热潮快速袭来。根据 IDC 数据,2016 年全球 VR 出货 量同比攀升 383%至 904 万部。然而,受制于硬件(光学元件、芯片、显示屏)、软件(游 戏内容)以及网络环境(时延)等因素,终端用户的佩戴体验以及游戏体验不佳,2017 年 全球出货量开始逐年下降,全球 VR 市场进入低迷期。

        然而,2019 年起,随着网络环境升级(5G 高速网络有效降低时延带来的眩晕感)、硬件设 备不断成熟(引入菲涅尔透镜、Fast LCD、VR 专用芯片等提升设备清晰度、减轻设备重量、 优化视场角及沉浸感等),以及软件产品优化(开发者更懂得如何针对 VR 终端特点开发游 戏),VR 产品体验显著提升。在此基础上,受 2020 年初以来的新冠疫情蔓延催化,消费者 居家时间延长、娱乐需求提升,VR 再次成为热门娱乐终端。具有超强沉浸感的新品热门游 戏《半衰期》的发布更进一步彰显了 VR 社交属性,加速了 VR 产品在终端的推广。

        根据 IDC 数据,2020 年全球 VR 出货量同比增长 2%至 555 万部,是 2017 年出货量连续 下降以来首次重回正增长;其中美国地区 VR 出货量同比增长 58%至 284 万部,约占全球 的 51%,较 2016 年美国地区 VR 出货量全球占比大幅提升 23pct,引领全球 VR 需求复苏。

        Facebook 自 2014 年开始布局 VR 业务,4Q20 Oculus 全球 VR 出货量份额高达 83%。 作为目前全球 VR产业龙头品牌,Facebook 早在 2014 年便收购 Oculus开始布局 VR业务。 2020 年 9 月 Oculus 推出 Quest 2 新品,头显重量仅 503 克、刷新率高达 90Hz、搭载高通 骁龙 VR 专用芯片 XR2、分辨率较上一代高 50%、具备更大内存和更快的响应速度而售价 仅 299 美金,性价比显著提升。根据 IDC 的数据,Oculus 凭借 Quest 2 的发布于 2020 年 一举拿下全球 VR 市场 63%的出货量份额,销量达到 347 万部,远高于其在 Oculus Rift 及 Quest 1 发布当年的销量(2016 年 39 万部,2019 年 170 万部),其中 4Q20 Quest 2 新品发布后的 Oculus 单季全球出货量/销售额市占率高达 82%/77%。

        Quest 2发布后,Oculus于2021年 4月通过软件升级将产品刷新率从90Hz提升至120Hz, 进一步优化用户体验。同时,3 月 8 日 Facebook CEO 马克·扎克伯格在接受英文科技媒 体《The Information》专访时提到,Facebook 已在研发 Oculus Quest 迭代版本新品,或 具备眼动追踪、面部追踪等特性。此外,马克·扎克伯格在采访中还提到 Facebook 将延续 低产品售价策略围绕社交体验制定商业模式,并通过价格下探继续扩大用户基数,从而基 于当前社交媒体网络创造更多用户加入虚拟世界的社交机遇。

        索尼宣布新一代 VR 系统将登陆 PS5,本土品牌 Pico(未上市)与 DPVR(未上市)亦呈 快速普及态势。除 Facebook 外,根据快科技讯,索尼已于 2021 年 2 月 23 日宣布新一代 VR 系统将登陆 PS5,并将通过全面加强分辨率、视野、追踪和输入等各方面表现优化用户 体验。2016-2020 年索尼 VR 累计出货量达 546 万部(根据 IDC 数据),基于良好的用户基 础及强劲的换机需求,我们认为第二代 PSVR 亦有望成为继 Quest 2 之后的又一热销 VR 产品。与此同时,本土品牌终端亦呈快速普及趋势,2019 年及 2020 年 DPVR 全球出货量 分别同比增长 68%/61%至 23/37 万台,2020 年 DPVR 中国区出货量占比为 69%。2019 年 Pico 的 VR 产品全球出货量同比增长 89%至 34 万台,2020 年全球出货量为 33 万台, 同比基本持平,2016 至 2020 年 Pico 中国区 VR 产品出货量占比由 100%逐年降低至 77%。 2021 年 5 月 10 日,Pico 发布最新一代 VR 一体机 Neo 3,搭载高通骁龙 XR2 平台,硬件 性能提升明显,有望带动整体销量持续向上。

        内容重要性不断提升,场景化是未来的核心看点。随着技术的逐步完善,硬件出货量提升, 内容的重要性显著增加,而视频、游戏等 C 端应用与 AR/VR 原有场景重合度高,用户基础 良好,使用门槛较低,目前已经大范围展开。我们认为,伴随用户习惯逐渐养成,VR 未来 有望持续向 B 端拓展,深化在购物、教育、医疗、旅游等场景的商业应用。

        VR 视频:商业化已落地,沉浸感、交互性以及内容创新有望持续加强。早期的 VR 视频以 风景短视频为主,随着拍摄技术的日渐成熟,VR 巨幕影院、VR 直播、VR 360°视频等场 景逐渐落地,突破了场地、屏幕尺寸的限制,将原有场景向 AR/VR 端延伸,为用户提供电 影、体育赛事、电影/电视剧等多样化内容。2020 年爱奇艺推出的 360°全景沉浸式 8K VR 互动剧场《杀死大明星》支持用户通过交互探索探索同一时间维度的不同场景,开创全新 的 VR 叙事模式。我们认为,随着硬件与网络技术的升级,未来 VR 视频沉浸感、交互性以 及内容创新有望持续加强,用户观赏体验将进一步提升。

        VR 游戏:优质内容带动硬件销量提升,内容为王仍为长期逻辑。《半衰期:爱莉克斯》是 由 Valve(未上市)研制的 VR 独占重度 RPG 游戏,该作品综合虚拟现实、FPS、解谜等 多种游戏元素,高画面品质与强物理交互打造深度沉浸感。由于购买 VR 设备 Valve Index 将免费赠送《半衰期:爱莉克斯》,根据 Nielson’s SuperData,19Q4 游戏公布后,售价 999 美元的 Valve Index 相继在 31 个国家售罄,19 年全年销量达到 14.9 万份,而 19Q4 销量 占比约 70%。2020 年 3 月 24 日,《半衰期:爱莉克斯》正式在 Steam 平台发布,上线仅 一天即获 10,654 份好评,好评率超过 95%。

        在《半衰期:爱莉克斯》的推动下,2020 年 3 月起 Steam 平台 VR 在线用户数量大幅攀升, 3 至 4 月平台 VR 用户数分别为 25.58 万人(QoQ:49%)和 45.29 万人(QoQ:77%), 占 Steam 平台用户总数的比例为 1.16%和 1.91%。我们认为,随着硬件设备技术逐步突破, 内容为王的逻辑预计长期显现。

        VR 购物:全面赋能实体经济,线上线下充分结合。VR 深度融合线上线下场景,通过建模 还原商场场景,以数字化赋能传统实体经济,提升用户购物的便捷程度,引领远程消费新 风尚。2020 年中国电信推出 5G SA+MEC 商业综合体云 XR 数字孪生平台,为消费者提供 虚拟导购、虚拟景观、红包探宝等商业场景,同时亦为商家提供大数据分析支持,打造开 放式的数字生态,为 VR 购物打下基础。

        VR 教育:提升交互水平,激发学习热情。相比起传统课堂,基于 VR 建立起来的智慧教室、 智能实验室能让学生和虚拟物品、抽象概念进行互动,加深知识记忆,营造优质、沉浸式 的教学环境,有效解决部分课程难以记忆、难以实践、难以理解等潜在问题。比如在实验 室场景中,存在部分实验过于危险,教学器具昂贵等问题,VR 则能够为教学提供全新解决 思路。

        VR 旅游:足不出户,即可享受全球美景。根据世界旅游城市联合会(WTCF)与中国社会科 学院旅游研究中心,2019 年国际旅客人次达到 15 亿,全球旅游收入达到 5.8 万亿美元, 市场空间规模广阔。基于 VR 的旅游解决方案,较传统的线下旅游,能够降低用户时间与费 用成本,足不出户,即可享受不同地点、不同时间段的全球美景。目前华为河图已经实现 了自主讲解、文物复原等功能,未来随着技术的发展,VR+旅游有望加速商业化落地。

        VR 医疗:丰富诊疗手段,有望成为传统医学的重要补充。在医疗培训方面,VR 技术能够 突破产地、经费限制,降低医学教育成本,营造直观、高效的学习环境,帮助医学生在虚 拟手术台上反复磨练技能;在医学干预方面,VR 技术能够模拟多样化环境,有利于缓解精 神病患者焦虑情绪;在临床诊断方面,VR 技术能够模拟患者体征,全面获取信息,提前预 知手术的风险点;在远程医疗方面,VR 技术能够跨越空间界限,解决医疗资源不均的问题, 亦可深入战场、重灾区实现实时指导。随着硬件技术改善,VR 有望成为传统医学的重要补 充。

        B 端出货量显著提升,市场空间快速增长。根据 IDC 的数据,2020 年全球 VR 出货量 555 万部,其中消费型/商用型 VR 分别占比 79.5%/20.5%,2025 年全球 VR 出货量预计为 0.30 亿部,消费型/商用型 VR 出货量分别为 0.16/0.13 亿部,分别同比增加 16.3%/40.4%,占 比分别为 55.4%/44.6%。考虑到 2025 年 VR 保有量维持在较高水平,我们预计 2025-30 年消费型/商用型VR出货量增速较2025年逐年降低,2025-30年CAGR分别为9.3%/27.5%, 2030 年出货量分别达到 0.26/0.45 亿部。

        硬件市场空间方面,根据 IDC 的数据,2025 年 VR 硬件销售额预计达到 104 亿美元,VR 单价为 351 美元,并呈小幅递减趋势。我们预计 2025-30 年年均降价 1.5%,基本与 2024-25 年降价幅度保持一致,结合出货量预测,2030 年全球 VR 硬件销售额有望达到 228 亿美元。 根据 ARtillery-Intelligence 的数据,2020 年软件+内容+广告占 VR 市场空间总量的 54%, 对应市场空间为 26 亿美元。结合 VR 陀螺、Statista 与世界银行的数据,我们预计 2020 年 VR 用户规模为 0.11 亿人,VR 用户日均使用时长 0.63 小时,VR 渗透率达到 0.14%,则 2020 年软件+内容+广告单位时间 ARPU 为 369 美元。在技术与内容的催化下,我们认为 全球 VR 用户数量、使用时长、单位时间 ARPU 值有望进一步增加,我们预计 2030 年 VR 渗透率将达到 1.10%,则对应全球 VR 用户为 0.94 亿人(世界银行预计 2030 年全世界人 口将达 85 亿),日均使用时长 0.85 小时,软件+内容+广告单位时间 ARPU 稳定增加至 407 美元,则 2030 年软件+内容+广告市场空间预计达到 324 亿美元。综上可知,2030 年全球 VR 市场空间预计达到 552 亿美元,2020-30 年 CAGR 达 27.9%。

        AR:光波导技术趋势明显,分体式 AR 眼镜有望率先 C 端落地

        AR 眼 镜 有 望 成 为 继 手 机 之 后 的 主 流 智 能 终 端 , 科 技 龙 头 企 业 纷 纷 加 码 。AR (Augmented Reality,增强现实)因能够通过图像、视频、3D 模型等技术为用户提供基 于真实环境的补充或增量信息,相较于 VR 设备应用场景更为丰富多样而被认为有望成为智 能手机之后主流的智能终端,谷歌、苹果、百度和阿里等科技巨头纷纷加码发布 AR 开发平 台,其中苹果还开始在其手机、iPad 等设备上加入 LiDar 摄像头为 AR 实景交互构建应用 生态。同时,三星在 CES 2020 的 Gait Enhancing&Motivating System(运动分析和培训 平台)系统演示中首次展示了其 AR 眼镜。2020 年 9 月 Facebook 表示公司开始“Aria 项 目”,给数百名员工配备可以记录所见所闻的高科技眼镜,并有望在 2021 年推出一款由雷 朋设计的“智能 AR 眼镜”。

        AR 眼镜 B 端应用需求攀升,2021 年 HoloLens 拿下美陆军 219 亿美元 AR 订单。尽管受 AR 眼镜光学模组元件工艺复杂、成本高昂限制,目前的 AR 应用仍集中在 B 端,但随着 2014 年谷歌 AR 眼镜 Google Glass、2015 年微软 HoloLens 1、2018 年 Megic Leap One 等一系列 AR 眼镜发布至今,我们看到 B 端的应用需求已有显著增加。根据 Uploadvr,2018 年微软 Hololens 与美国陆军签订 4.8 亿美元订单(将为军事人员配备 HoloLens 原型机, 以四个增量采购大约 2500 个 IVAS 原型),2021 年再得 219 亿美元订单(将在 10 年内为 美陆军提供 12 万套 AR 头盔)。

        与此同时,国产 AR 公司近年也实现了突破。2016 年,亮风台发布双目一体 AR 智能眼镜 HiAR G100,是国内首款真正实现量产的 AR 眼镜;2019 年推出双目 AR 智能眼镜 HiAR G200。2019 年 Nreal Light Dev Kit 首发,2020 年 Nreal 完成 4000 万美元的 B1 轮融资, 发 布面向韩日市场的旗舰产品 Nreal Light。2021 年 3 月 Nreal 宣布完成 B2 轮融资。视涯技 术则从 2018 年 1 月正式开工建设,到 2020 年 11 月正式完成第一批批量订单的交付,完 成了从无到有的蜕变。

        AR 眼镜的成像效果决定了用户体验,而镜片的光学系统便是决定 AR 眼镜成像效果的关键。 根据 AR 眼镜所用光学原理不同,目前常见的显示方案主要为棱镜、自由曲面、Bird-bath 和光波导 4 大类。其中光波导被视为满足 AR 眼镜成像需求的主流解决方案,这主要是因 为光波导能够实现光的全反射,即光机完成成像后,将光耦合进入波导的玻璃基底,通过 “全反射”原理将光传输到眼镜前方,再释放出来。

        光波导的“全反射”在保证成像清晰、图像对比度高的基础上,还能为用户提高较大的视 场角 FOV。光波导又可分为衍射光波导和阵列光波导,其中阵列光波导镜片采用光学冷加 工工艺,玻璃材料经过多道工序才可加工完成,工艺复杂,加工耗时,成本难以降低;衍 射光波导主要有表面浮雕光栅波导方案和体全息光栅波导方案,浮雕光栅波导方案虽然具 有大视场和大眼动范围的优势,但是也会带来视场均匀性和色彩均匀性的挑战,同时相关 的微纳加工工艺也是巨大的挑战,生产成本较高,量产难度较大。

        对比 2014 年至今各品牌 AR 眼镜参数,目前使用光波导方案的产品中,尽管 HoloLens2 的 FoV 大,但价格更高;Magic Leap One 和国产厂商亮风台的 HiAR G200 价格相近,但 亮风台产品头戴端仅重 80g,轻薄便携的特性有助于获得更好推广。此外,中国产厂商 Nreal、 影创科技(Shadow creator)由于主要采用自由曲面和 Bird-bath,产品重量分别只有 88g 和 120g,从产品来看成像效果相对于棱镜类方案也已有显著优化,售价均低于 5000 元。

        C 端 AR 眼镜有望作为手机配件通过与运营商合作模式加速终端推广。根据 Nreal 官网,目 前产品结合手机可实现观看电视、游戏等多领域的应用,例如使用者可从 360 度视频列表 中选择所需的内容,在大屏幕上(如电影院)欣赏;游戏方面,在《ZombieBomber AR》 中,玩家可以用手机作为控制器来向僵尸投掷炸弹。2020 年,Nreal 联合韩国 LGU+、日 本 KDDI 等海外头部运营商相继发布了面向韩日市场的旗舰产品 Nreal Light,将首先通过 LG U+官网在韩国市场搭配三星 Note20、LG Velvet 手机与 LG U+ 5G 数据套餐绑定销售。 根据 36 氪,21 年 3 月的数据显示,韩国用户平均每天使用 Nreal Light 近 1 小时,重度用 户(前 20%)的使用时长超过 2 小时,Nreal light 作为手机配件的商业化模式有望持续拓 展 C 端市场。

        基于 AR 技术的车载 HUD 已在终端应用,本土车企长城、红旗率先布局。HUD(Augmented Reality Head Up Display)及前窗增强抬头显示,原主要用于战斗机以减少飞行员低头查看 仪表盘频率。随着 HUD 成本下降、汽车电子升级需求提升,车载 HUD 开始大范围应用。

        相比于目前在终端广泛使用的风挡型 W-HUD 而言,AR-HUD 能够精准捕捉实际交通路况, 可以更好的结合 ADAS 信息和高级导航信息优化驾驶体验,目前国产车企长城、红旗等已 陆续推出了搭载 AR-HUD 的车型。在国内 AR 领域布局的企业中,上市公司水晶光电 2021 年 1 月 29 日在互动平台披露,公司的 AR-HUD 产品已通过某国内高端品牌的认证,并开 始配置产能以积极推动产品量产上市。

        结合当前 5G 商用初期、手机仍然作为运算终端的情况,我们认为作为手机配件的分体式的 AR 眼镜会成为第一种可以大规模商用 AR 产品,因其产品形态轻盈、佩戴舒适度佳;但随 着光波导方案的成熟、工艺成本下降,我们认为以独立产品形态出现的 AR 眼镜有望自 2025 年起逐步在终端问世,而生态建设及产品定位则是 AR 产品能够在终端加速渗透的关键。

        出货量方面,根据 IDC 的数据,2020 全球 AR 出货量 28.7 万部,消费型/商用型 AR 占比 分别为 25.2%/74.8%,2025 年全球 AR 出货量预计达到 0.24 亿部,消费型/商用型 AR 分 别为 0.03/0.21 亿部,分别同比增加 38%/51%,增速自 2022 年逐渐下降。我们认为 2025-30 年增速下降趋势有望维持,消费型/商用型 AR CAGR 预计分别达到 32.0%/40.0%,2030 年出货量分别为 0.13/1.13 亿部,占比分别为 10.4%/89.6%。

        硬件市场空间方面,根据 IDC 的数据,2020 年全球 AR 销售额为 4.9 亿美元,2025 年预 计增至 339 亿美元,AR 单价 1,388 美元,同比下滑 1.0%。我们假设 2025-30 年单价降幅 与 2025 年保持一致,则 2030 年 AR 单价为 1,320 美元,结合出货量的预测,2030 年全球 AR 硬件市场空间将达到 1,670 亿美元。根据 IDC 的预测,2020 年全球 AR/VR 市场空间 120.7 亿美元,结合 VR 市场空间与 AR 硬件空间的预测,2020 年全球 AR 软件+广告+内 容的市场空间为 68.4 亿美元。

        参考 Statista 与世界银行的数据,我们预计 2020 年全球 AR 用户规模为 5.9 亿,日均使用 时长为 0.63 小时,渗透率达到 7.6%,对应单位时间 ARPU 值为 18.3 美元。根据德勤咨询 与 Newzoo,2020 年全球智能手机市场空间约 9,440 亿美元,全球用户数 35 亿,日均使 用时长约 5 小时,对应单位时长 ARPU 值 26.3 美元。对标智能手机,长期来看,AR 软件 +广告+内容市场还有较大提升空间,2030 年 AR 渗透率有望达到 33%,全球用户数将达到 28 亿,日均时长增至 1.0 小时,单位时间 ARPU 将达到 27.1 美元,对应 AR 软件+广告+ 内容空间预计达到 761 亿美元。综上可以,2030 年全球 AR 市场空间有望达到 2,430 亿美 元,2020-30 年 CAGR 为 41.9%。

        脑机接口:人机交互的全新模式,医疗教育及 VR/AR 有望成为首要商用方向

        脑机接口渐行渐近,科幻电影名场面随科技进步正逐步走入现实。2012 年,一名因神经系 统疾病导致四肢瘫痪十年的女性经过数周训练实现用意识控制机械手臂流畅完成抓取移动 物体以及吃饭等动作;2014 年,一名截肢残接少年在巴西世界杯开幕式上身穿机器战甲凭 借脑机接口和机械外骨骼成功开球;2020 年,马斯克发布第二代 Neuralink 脑机接口设备, 以三只小猪为实验对象展示了新款侵入式脑机接口设备的自动植入、信息读取、行为预测 以及移除等功能;2021 年,Neuralink 发布视频显示大脑植入芯片的猴子通过意念打电子 游戏。在这一系列的展示中,我们看到曾经电影《阿凡达》、《黑客帝国》中通过直接读取 大脑信号控制的科幻场景正随着科技进步逐步走入现实。

        脑机接口(Brain Computer Interface,BCI)概念为 1976 年由加州大学洛杉矶分校的雅克·维 达尔(Jacques J. Vidal)提出,其本质是采用神经蕾丝或神经织网技术把网状植入物黏在大 脑皮层,建立人或动物脑部与机器的直接连接以实现信息交互。通常,一个完整的脑机接 口过程包括脑电信号采集、信息解码处理、再编码和反馈四个步骤实现,即在大脑皮质的 运动神经位置外接或植入微型电极,由固定在人/动物头部的连接器负责接收大脑发出的神 经信号,然后连接器将神经信号发送到信息转换平台,进而将信息指令反馈到终端机器以 完成指令。

        在第一步信息采集阶段,根据采集方式的不同又可将脑机接口分为侵入式、非侵入式。其 中,侵入式可将脑机接口设备直接植入到人/动物大脑灰质或颅腔内,能够获取相对高频、 准确的神经信号,不仅能够通过读取脑电信号来控制外部设备,还能够通过精确的电流刺 激让大脑产生特定感觉,但实现难度较高,目前研发及商用主要集中在高端医疗康复领域; 非侵入式则是在人/动物大脑外部佩戴脑机接口设备,通过采集头皮脑电获取脑部信息,但 信息精度及分辨率较低,可用于简单的信号判断与反馈,但较难传达复杂指令,如帮助肢 体残障人士通过意念操控机械骨骼,或用于 VR/AR 游戏应用的基础手势控制。

        尽管侵入式脑机接口实现难度较高,但更高频、高精度的信号传输奠定了其作为脑机接口 终极实现方式的必要性。2019 年,Neuralink 发布初代脑机接口侵入式设备,是由置于人 耳后侧以 USB 形式连接的脑接芯片散出导线,连接到植入大脑的电极从而记录大脑活动并 刺激大脑神经元。2020 年,Neuralink 发布第二代可置于头骨下方的侵入式脑机接口设备, 将实验对象从小白鼠转到小猪,并将脑机接口设备体积压缩至宽 22.5mm、厚 8mm 的圆片, 并通过缝纫式外科手术机器人完成芯片植入的自动化操作。根据发布会马斯克介绍, Neuralink 第二代脑机接口可以通过 1024 个穿透脑细胞的薄电极与脑细胞交流,有望应用 于瘫痪、失忆等神经系统性疾病,计划于 2023 年将 Neuralink 侵入式脑机接口推向市场。

        除 Neuralink 之外,我们看到 2000 年至今海内外已有约 20 家布局非侵入式及侵入式脑机 接口的企业成立,应用方向以医疗康复、健康监测、游戏娱乐为主。其中,2015 年成立的 CTRL-Labs 已于 2019 年被 Facebook 收购,而国内同期成立的 BrainCo 也已完成数千万 美元 A 轮融资。结合当前产业发展现状,我们认为,在经历了智能手机、虚拟现实、增强 现实等一系列终端设备创新后,脑机接口有望成为未来人机交互的全新模式,医疗康复、 教育科技和游戏娱乐有望率先实现商业化。

        其中,医疗方向的应用主要分为“强化”和“恢复”两方面。“强化”主要是指将芯片植入 大脑,以增强记忆、推动人脑和计算设备的直接连接,即“人类增强”(Human Intelligence, HI)。浅层次的研究是脑机单向,更深一层次的将是机脑双向。目前,涉及“强化”的公司 包括 Kernel 及马斯克创办的 Neuralink。“恢复”方向相对更易实现,是指可以针对多动症、 中风、癫痫等疾病做对应的恢复训练,主要采取神经反馈训练的方式。“恢复”在全球的一 些医院、诊所、康复中心中已经得到广泛应用。此外,冥想减压等“保健”方向的应用也 是脑机接口应用的潜在市场之一。

        教育科技方面,以波士顿创业公司 BrainCo(未上市)为主的公司主要研发方向是针对学生 注意力值进行实时探测,从而帮助老师及时了解课堂情况改变教学方法。这一领域的市场 开拓目前主要在 B 端,2021 年 4 月 BrainCo 发布了脑科学智慧教育应用方案,并与中国教 学仪器设备有限公司共同签署战略合作协议,双方将共同开发与落地人工智能和脑科学相 关的教育教学应用方案,推动脑机接口技术在教育领域的应用,帮助学生和教师在专注力 训练、心理缓压、脑科学 STEAM 课程及 AI 辅助教学等多个维度获得提升。

        来源:未来智库

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