一片蓝海的教育机器人市场

作者:北京市教育   发布时间:2018-10-02 09:15   来源:未知
一片蓝海的教育机器人市场

比尔盖茨曾预言,机器人的普及将像个人电脑的普及一样,彻底改变这个时代的生活方式。现今,有那么一种呆萌可爱的机器人已经或即将走进你的家庭,陪伴你的孩子学习、交流、成长,成为孩子们的最佳小伙伴儿,他就是教育机器人!教育是机器人走进每个家庭的主要途径,教育机器人成为市场炙手可热的产品,机器人教育成为学校最受追捧的课程……让我们带你一起了解机器人之于教育发展的现今与未来。

乐高教育机器人
 
教育机器人:寓教于乐,科技促学
 
教育机器人市场欣欣向荣。作为服务机器人的主力军,教育机器人以激发学生学习兴趣、培养学生综合能力为目标,逐渐成为市场的宠儿。极客爸爸和奇幻工房联合发布的《2017全球教育机器人行业研究报告》中指出,2017年全球教育机器人市场规模已达到8.19亿美元,预计2018年全球教育机器人市场规模将达到9.82亿美元,2021年将有望超出20亿美元。2017年中国占据全球教育机器人市场份额10.8%,2018年中国市场规模预计将增长到7.6亿人民币,增速达24.59%。根据近几年中国教育机器人市场蓬勃发展的景象,可以预见未来还将持续增长。
 
教育机器人专利申请量逐年提高。2010-2017年,我国教育机器人专利申请数量总体上呈上升趋势。2013年之前我国教育机器人专利的申请数量增长缓慢,2013年教育机器人行业专利申请数量达到84件,2017年达到551件。教育机器人专利不断增加,表明该领域技术水平不断提高,机器人在该领域的研究地位也在稳步提升。
 
应用场景多维。教育机器人产品可以应用于家庭、学校、工业及商业等各种场所,从婴幼儿到老年人几乎覆盖了所有年龄段。针对不同年龄段的使用对象,教育机器人的应用场景也不尽相同。现有的应用场景大致可以分为幼儿和儿童的陪伴,中小学学生的课堂教育和远程学习,较小众的是专业场所的教育培训。教育机器人虽然不能完全取代家长和教师,但它毋庸置疑将成为今后教育环节中不可或缺的重要角色。下图是《2016全球教育机器人发展白皮书》中对40个关注度较高的教育机器人产品进行评测,得到教育机器人在使用对象和应用场景维度中的分布。
 
教育机器人最重要的市场是幼儿园和小学的儿童。现今,教育机器人集成了课堂学习、趣味百科、唐诗宋词、艺术教程、儿童歌谣等等,吸引力十足的人机交互形式让孩子们学习兴趣高涨,孩子得到全面和有针对性的教育,个性化培养也从理想逐渐走进现实。可以说,优秀的教育机器人可以在一定程度上辅助家长和教师,满足孩子的交流需求,让他们远离游戏和网络,真正做到寓教于乐。
 
政策环境持续助力。国家政策和消费环境正在助力教育机器人的发展。
 
1、产业政策助力机器人行业发展。2016年底,工信部发布了《中国机器人产业五年发展规划(2016-2020年)》,目标是经过五年的努力,形成较为完善的机器人产业体系。
 
2、消费升级奠定机器人市场基础。随着我国综合国力的不断增长,居民收入水平不断提高,消费能力也是稳步提升。家庭教育支出超出家庭总收入的1/3以上,为教育机器人行业的快速发展奠定了市场基础。
 
3、“全面二孩”政策实施释放新需求。2016年年末我国全年出生人口1786万人,比上年增加130多万,出生率为12.95,创下近15年最高的人口出生率。
 
AI核心技术引领。随着人工智能全面渗入生活各领域,教育也逐渐成为AI的重要应用方向之一。尤其是在语音识别、智能助理等领域的应用,人工智能技术大幅优化了教育机器人的产品体验,使之越来越受消费者的青睐。教育机器人通过传感器感受外界环境的物理信息,由集成AI算法的芯片进行信息处理,并作出决策,控制执行部件反馈信息。当前,教育机器人融入的AI技术,主要包括自然语言处理、AI人机交互、机器人行为决策、深度语义、机器学习和机器视觉等。
 
以康力优蓝教育机器人典型产品优智机器人为例,展示当前教育机器人结合AI技术发展的新模式。优智机器人通过人体感应、激光测距、声纳测距、触摸感应、激光雷达以及光照传感等感应技术结合AI超算处理器实现机器人多模块的智能响应。
 
企业众多,良莠不齐。随着教育机器人发展持续上升,市场吸引了一大批优秀的科技企业投身教育机器人产业。随着核心技术门槛的提升,一些实力不足的企业接连被淘汰,优秀的教育机器人产品决定了企业竞争力。当前,国内教育机器人这块大蛋糕正被一众企业瓜分,技术不断更迭,竞争还远没有结束。
 
未来技术和市场发展潜力巨大。随着全球服务机器人的发展壮大,教育机器人产业分工也基本形成。从硬件制造,到人机交互和人工智能技术融合,到机器人系统集成,到线上线下销售,到最后的培训教育机构,产业链各环节有序发展。由于人工智能技术尚处于发展阶段,目前市场上的教育机器人仍基本处于弱智能化水平。琳琅满目的教育机器人市场竞争也正处于白热化阶段,核心技术的率先突破,人工智能的深度应用,服务运营的合理规范等都将促成教育机器人企业未来的寡头局势。
 
机器人教育:竞赛课堂,梦想成真
 
机器人教育正蓬勃兴起。机器人技术融合了机械原理、电子传感器、计算机软硬件及人工智能等众多先进技术,随着机器人技术的普及,面向学生的机器人教育也成为当前的教育主题之一。通过组装、搭建、运行机器人,机器人教育激发学生想象力和学习兴趣、培养学生认识和解决问题的综合能力以及团队协作意识。
 
国外机器人教育开展较早的是美、英、日等国,机器人课程从高校开始逐渐普及到中小学。我国机器人教育开始于上世纪70-80年代,在本世纪初得到快速发展。2017年,国务院颁布的《新一代人工智能发展规划》中明确提出要在中小学设置人工智能课程,推广编程教育发展,支持开展人工智能竞赛,鼓励进行形式多样的人工智能科普创作,机器人教育无疑是最重要的内容。在当今的快速发展的科技时代,中国机器人教育已经坐上高速列车奔驰前进。
 
当前,机器人教育的两种主要形式是课堂教育和竞赛教育。
 
走进课堂,多学科教育。机器人技术综合了多学科前沿技术,引入机器人教学将给中小学的信息技术课程增添新的活力,成为培养中小学生综合能力、信息素养的优秀平台。初学者可以了解机器人的发展和应用现状,理解机器人的概念和工作方式,为进一步学习机器人技术的有关知识打下基础。深入学习的学生可以了解机器人各个传感器的功能,学习编写简单的机器人控制程序,提高学生分析问题和解决问题的能力。
 
以机器人教育领导者乐高机器人为例,其不仅开发了各式各样的机器人零部件,以供学生学习相关的电子工程、机械装配、运动力学、传感器技术,还开发了可自主调试编程的软件系统,激发学生在计算机技术和通讯技术方面的创造潜能。同时,他们针对不同年龄段的学生设置了专门的教学课程,可以有针对性的培养孩子们的综合能力。
 
竞赛引领,互动挑战。机器人竞赛是机器人在教育中的另一种重要实践。从上世纪末兴起,在十几年的时间里,机器人竞赛经历了从无到有、从单一到综合、从简单到复杂的过程。通过机器人竞赛完成各项任务,学生在搭建机器人和编制程序的过程中培养动手能力、协作能力和创造能力。机器人竞赛主题各异,有的是着重解决实际问题并引导孩子们进行科幻想象的,比如送餐、爬楼梯、残疾辅助等;有的是通过社会主体参与公益活动,在培养孩子创造力的同时塑造正确的社会观念的,比如模拟救援、参与环保、探索海洋、成为动物之友等。
 
目前全球每年有100多项机器人类竞赛,竞赛人群囊括了小学、初中、高中以及大学学生,参与人数也是逐年增长。例如,前不久在北京亦庄举办的2018世界机器人大赛吸引了10多个国家和地区的12000多支参赛团队、50000多位选手前来竞技;2017年中国青少年机器人竞赛,全国各省区市共有9000多支队伍、25000多名中小学生参加,参与学校数量达到3700所。通过大赛实践,学生在基本生活技能、合作沟通、批判思维、项目管理和交流互动等各方面更为成熟,同时进一步拓宽了视野,激发了自身潜能。
 
教育机构众多,真假难辨。机器人教育如其它课外辅导课程一样正被机构化,越来越多的企业从事机器人教育培训。根据中国机器人教育联盟发布的数据显示,2015年全国约有7600家机器人教育机构。除了部分教育机器人企业同时兼具机器人教育的项目开发和机构设置,该领域很多机构没有实际业务,基本只是品牌宣传。对此,应该如何规范机器人教育市场,优化课程和服务仍然需要加强关注。图中展示的是部分机器人教育企业及产品,相比较前面教育机器人企业产品,机器人教育企业的产品更自由灵活,便于组装和创新设计。
 
机器人教育是投资新契机。国内大城市中小学机器人课程普及率升高,而相对落后的乡镇农村则缺乏资金支持。即便国家政策引导,但由于投入力度不足,机器人课程目前在很多地方形式大于内容。目前现有的机器人课堂教育缺乏统一的教材和标准的方法,教师的专业程度也未有审核,导致学生学习并不规范。因此,机器人课堂教育发展首要是有一套适合我国青少年的规范化教学体系。从市场角度来看,中国机器人教育投资比例还不到10%,我国针对少年儿童的16万家培训机构中只有不超过3000家从事机器创新教育。随着机器人产业的发展及机器人教育的普及与重视,未来中国机器人教育是朝阳产业,上升空间巨大,机器人教育项目无疑是新的投资契机。