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万字长文讲述HUAWEI Mate40“如期而至”背后的故事,乘风破浪,终达彼岸!

Mate40“如期而至”背后的故事 Mate40项目组 “在一起,就可以!” 2020年10月30日,在Mate40系列国内发布会的最后,华为消费者业务CEO余承东动情地喊出这句话。他的声音有点哽咽,眼角微微湿…

Mate40“如期而至”背后的故事

Mate40项目组

“在一起,就可以!” 2020年10月30日,在Mate40系列国内发布会的最后,华为消费者业务CEO余承东动情地喊出这句话。他的声音有点哽咽,眼角微微湿润。上海东方体育中心的观众席的灯光很暗,我们看不清大家的表情,但却可以清晰地听到人群中爆发出的热烈掌声,和此起彼伏的“在一起,就可以”的呼喊声。这一刻,我们心中说不出的滋味。

Mate40一路走来,伴随着巨大的不确定性。既要解决业务连续性的问题,确保“如期而至”,还要保证产品的最强竞争力。项目组的每一个兄弟姐妹憋着一股劲儿,坚信只要冲过去,希望就在前方。

事实也证明,我们是一个打不垮的团队。无论性能、拍照,还是续航能力、设计,我们都交出了一份满意的答卷,“史上最强”Mate实至名归。这离不开团队每一位成员的付出。回顾过去的一年多时间,有太多汗水和泪水浇灌的回忆……

【星环篇】

5个摄像头怎么“住”进Mate40的星环里?

架构团队 Wayne

日月之行,若出其中;星汉灿烂,若出其里。Mate40标志性的星环,总会带给人一种对未知宇宙探索的向往。作为一路伴随星环从画中跃然而出的一员,我对它有着深深的情感。

架构,相当于是手机总工程师的角色,是整机竞争力构建的责任人。在拿到ID(Industrial Design,工业设计)给出的外观设计后,我们既要做好器件布局,在产品的极致美学上做到忠实呈现,又要保证产品在功能上的牵引目标的落地,使两者达到一个完美的平衡。这次,星环给我们出的难题可不小。

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五摄“成团”,星环上的队形怎么站?

2019年7月,第一次拿到星环设计时,我就觉得它“亮”了。它不仅很好地继承了上一代Mate30“圆”的元素,又往前跨了一步,非常有辨识度。但是下一秒,架构师的直觉让我瞬间紧张起来:Mate40这一代摄像头器件整体面积比上一代大了足足一倍,要在星环的环形跑道上有秩序地分布,怎么遵循中轴对称美学?

尤其是Mate40 Pro+,有足足5个摄像头。每个摄像头都各有所长,主摄(5000万像素超感知摄像头)、副摄(2000万像素自由曲面电影摄像头)、长焦(1200万像素长焦摄像头)、深感(3D深感摄像头),存在感最强的潜望(800万像素多反射潜望式长焦摄像头)开窗最大,是八角形的,马达也比副摄大两倍多。如何让它们有队形地站在星环舞台上,还不会觉得突兀?

问题棘手,时间紧急,我们架构小组赶紧组织了一场头脑风暴,讨论五摄布局方案。但是约束条件实在太多了:要保证星环的极致尺寸,不能太宽也不能太窄;摄像头的镜头中心要落在环的中心圆上,确保镜头在环上不偏心;还要考虑防水、散热、对电池容量和手机厚度的影响等。为了解放思想,首席架构师波哥建议,先发散,可以暂不考虑约束条件,仅仅基于堆叠紧凑极致、对称的原则,发散思维,考虑摄像头该如何布局。

会议室里,一群人在纸上刷刷地画了起来。不一会儿,手绘稿收起来,我们一共画了好几种方案:方案一“五角星”将副摄放在顶部,马达较大的潜望和主摄在中间一左一右分布,底部则是长焦和深感;方案二“六边形”先将主摄放在顶部,潜望放在主摄下方,右边紧挨着副摄,再在潜望、副摄的上方空位放上长焦和深感;方案三“六角星”将潜望和主摄在左边上下放置,右边是长焦和副摄上下放置,底部的中间部分则是深感。还有其他很多衍生方案。

接着,我们开始用批判的眼光来审视这些方案,先从闪光灯的摆放是否符合审美来筛选:方案一将闪光灯放在了内圈的装饰片中,会导致装饰元素复杂;方案二看似布局很紧凑,但摄像头的中心点都很偏上,而闪光灯在星环的底部,整体不平衡;方案三的摄像头分布匀称,闪光灯和深感摄像头都落在手机的中轴上,满足对称。第一轮PK,方案三胜出。

除了外观上的筛选,我们还综合其他的约束条件来看,方案三也都完美匹配。首先,方案三的星环底部和电池之间,留足了一块横条的空间,刚好可以容纳主板上面积较大的两个器件——主芯片和存储芯片。这两块芯片之间的数据交换是比较频繁的,如果能挨在一起,对信号的干扰是最少的。而且,主芯片卡在星环和电池的中间位置,热源相对居中,设计导热散热的路径时从中间往四周扩散,也能够均匀地铺开。其次,主摄和副摄刚好在同一个水平线上,对算法的要求也更简单。在拍摄背景虚化等照片时,这两个摄像头是一起工作的,如果摆放在对角线位置,算法的计算量就会变大,一定程度上影响出片速度,也会加大功耗。

就这么定了,采用方案三。

一小段防水胶,差点让极致尺寸不保

解决了五摄的布局问题,我们马不停蹄地步入摄像头所涉及的光学、化学的领域。从单摄到双摄、三摄、四摄进化到如今的五摄,华为手机在Mate40 Pro+上实现了大画幅风景照改善边缘畸变现象和超远距离拍摄。用户拍照体验大幅提升的背后是给架构带来的巨大挑战。既然选用了这么多高规格的摄像头,自然要将其性能发挥到极致,无论在镜头的开窗、视野还是防水上都要做到最好。

大家在看分布在星环跑道的5颗摄像头时,会注意到外层的黑色环状玻璃和被黑色玻璃保护起来的镜头。其实,这只是冰山表面,在海平面下的还有我们看不见的东西,比如摄像头的马达,金属装饰件和防水胶。其中,镜头位于正中间,不受任何遮挡的透明区域就是镜头的开窗。开窗越大,捕捉到的光线就越好,照片细节也更丰富。开窗的外圈有一个装饰圈,这是一个金属装饰件,在内部也是镜片的底座,既装饰了镜片又起到固定镜头的作用。黑色玻璃和金属装饰件之间则是防水胶的领域,能够有效阻隔进水路径。

一般来讲,防水胶的宽度要做到1毫米,有些局部稍微窄一点,也不得小于0.85毫米,因为0.85毫米已经是保证良率较高的极限值了。但是在Mate40 Pro+上,我们不得不面临一个艰难的抉择:潜望摄像头的开窗是八角形,左上角和右下角的两条边跟星环的外圈和内圈的距离都非常近,最窄的地方只有0.75毫米,怎么办?不管是牺牲星环的极致尺寸,还是降低防水标准,我们都不想选,只能绞尽脑汁想解决方案。

这时,设计师俊俊提出:“潜望摄像头的八角形开窗是不是可以改?”摄像头的最小开窗尺寸是按照每颗摄像头的视野夹角及摄像头距离镜片的距离测算出来的,过大会暴露摄像头器件周围的结构件,影响美观,过小则会影响光学性能。原本基于光学设计要求,潜望摄像头被设计为八角形开窗,却成为了防水胶的瓶颈。

这个点子一下子启发了在场的所有人,我们赶紧拉上光学仿真的同事,看看有哪些视窗区是可以减小,又不影响拍照效果的。经过优化和光学验证,我们最终为潜望确定了椭圆形的开窗外观,不仅给防水胶让出了空间,还让潜望跟其他摄像头的风格更协调了。

此外,为了使大小不一的五颗摄像头看起来协调,我们还在器件较小的长焦、深感摄像头和镜片之间增加了装饰钢片,制造视觉扩张感;在器件较大、开窗也较大的副摄外圈挑战工艺极限,设计了粗细仅0.3mm的CD装饰纹理,视觉上缩小其与其他几颗摄像头的尺寸差距。

比银行卡还小的空间,怎么住得下三千多个器件?

星环、五摄带来的“连锁反应”,还远远没有结束,还有更复杂的难题在等着我们攻克:掀开手机电池后盖,下半部分是电池的地盘,上半部分则是摄像头和三千多个器件共同居住的空间。而现在,环状分布的摄像头“挖空”了主板的中间黄金区域,只剩左右两侧的窄条,和星环下方的一个稍宽一点的横条了。这个U形的“奇葩”户型,横条的大部分空间又分配给了主芯片和存储芯片,留给三千多个器件的空间真的不多,还得让它们都住得舒服,保证手机的正常运行,着实不容易。

经测算,所有器件所需的居住面积不能小于4200平方毫米,这差不多是一张银行卡的面积大小。可是,目前主板的可用面积只有可怜的3400平方毫米,离实际需要相差达到了20%以上。有两种办法:一个是将电池体积变小,让出一部分空间来,也是最简单的方式;一个是用“三明治”方案,在现有户型上盖两层楼,争取足够大的居住空间。为了保证Mate40手机的整体竞争力,我们毫不犹豫地选择了后者。

所谓三明治,是主板的一种堆叠方法,它使用高密度互联工艺将两片主板堆栈在一起,这样就能在两块主板之间和正反面都能布上器件,大大起到节省内部面积的作用。一般来说,出于设计简便的考虑,手机上放一块方正的三明治就好了。但是我们的面积缺口远远大于可使用面积,一个三明治根本解决不了问题。

一个三明治搞不定,那多来几个三明治行不行?如果说一个三明治是一重风险,多个三明治的风险则是指数级增加的,数量多,走线也更复杂。在Mate40以前,工艺从没这样干过,我们能承受得了这么大的工艺良率风险吗?

但是,经过多番讨论,我们毅然决定采用“多三明治”方案,这一决定的底气,来自于我们多年积累的设计经验和强大的仿真能力。

华为在手机领域深耕了这么多年,仿真能力是我们巨大的优势,在手机开发过程中会做很多仿真迭代,仿真用例也非常全面。我们会有一个初始的布局,将固定的结构、螺钉、信号焊点等的摆放位置排布出来,然后去做仿真。通过仿真,我们能够初步判断到底会存在哪些风险,清楚地知道边界在哪里,以及做到什么样的程度能够保证用户的正常使用。同时,我们的设计专家会按照正常的用户失效模型来看,该往哪个方向优化。在这个过程中,我们会一步一步反复迭代,在明确大致方案没问题后,不同时间阶段也会有细化的仿真迭代,进行小修小补,从而最大化地降低风险

最终,我们在主板几乎70%的面积都用了三明治,成功解决了布局面积不够的问题。这是我们在Mate系列上首次采用的方案,也是历史项目中布局密度最高的。而且,我们做到了相当于是直板机双面布板的可靠性水平,打了一场漂亮的架构战役。

从Mate20“四眼车灯”、Mate30“Halo”到Mate40“星环”,华为Mate系列设计上既传承了中轴对称的美学理念,也不断的进行着持续创新;在展现Mate高端品牌强大自信的同时,也收获了粉丝们的好评,纷纷自发为它打call。Mate系列外观设计的美学背后,离不开架构的精密布局和挑战极限。

回想起来,星环设计从图纸走入现实的过程,并非一帆风顺,多少次苦思冥想,多少次希望燃起、熄灭、再燃起……但是,我们从未想过放弃,挑战来了就想尽办法去应对,跌倒了就拍拍土重新站起来,因为目标就在那里:树立自信的高端品牌形象!

【充电篇】

高手林立,Mate40系列的66W充电凭啥胜出?

充电专项组 Super

周末,临近出门了,才发现手机快没电了,大好的闲暇时光用来眼巴巴地等着手机充满电;玩了一天累了,想赶紧回家休息,结果要用打车软件时发现手机就剩5%的电了,即使成功打到车了,却因为手机没电跟司机联系不上也很糟心……手机没电,寸步难行,是每一个现代人逃不开的窘境。光是充电快还不够,续航时间短也让人焦虑。

对于Mate40充电团队来说,充电并不是单一维度的比拼。我们既要做到充电速度快,安全有保障,还要确保充电后的续航时间长、电池使用寿命久。可以说,充电并不是短跑冲刺,仅拼速度就够了;而是在长距离的平衡木上跳芭蕾,既要安全优雅,还要长长稳稳。

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快充升级:补西墙是不是就得拆东墙?

2018年,我们在Mate20 Pro上第一次把电荷泵充电技术引入到手机充电上,推出了40W超级快充,取得了巨大的商业成功,市场好评不断。在随后的两年时间里,快充已经成为消费者购买手机的一项重要吸引因素,同时各个手机厂商都开始了快充竞赛,推出100W、120W,不断挑高“冲得快”的阈值。

在一片喧闹声中,我们充电团队一直在冷静思考几个问题:充电速度还是不是消费者最主要的痛点?充电功率继续提升,对其它领域带来的损失,消费者会买账吗?带着这些问题,在开发新一代快充之前,我们做了充分的调研,了解市场上的充电技术和消费者的真实诉求。

如果只追求充电速度快,只有两条路可选:一种是加厚电池,增加电池容量,这将导致手机变得更加厚重,美观度和握持感变差;一种是将电池做小,牺牲电池容量,充电速度是变快了,但是手机续航时间却大幅度缩水,不匹配Mate系列“长续航”的DNA。这两种极端体验都不是消费者想要的,所以,仅仅聚焦充电速度“快”这个单一指标,显然是行不通的。

那么,采用双电池的方案值得我们选择吗?

这里来做个小科普,我们都知道充电功率P=电压U*电流I,要想提升充电功率,最简单的方法就是直接提升电压或者电流。但是充电热耗P热=电流I²*电阻R,从公式可以看出热耗和电流平方成正比,直接提升电流会导致热耗急剧增加,电流每增加一倍,热耗就会变成原来的4倍。在手机狭小的空间内,解决大功率下4倍的充电热耗基本上是不可能的。

既然直接增加电流不行,那么就要采用升压的方案,最简单的升压方案就是使用2个电池串联,充电电压翻倍,很容易达成功率提升的目的。看似这个问题就这么完美解决了,事实是这样吗?我们是不是忽略了什么?

对了,双电池带来的损失还没有考虑呢。双电池首先带来的是物理损失,同样体积下,不管是一个电池还是两个电池,它的物理结构是不可以省略的,比如电池的外包铝塑膜,电池内部的胶等等,这些细算下来2个电池比1个电池要多损失近10%的结构容量。双电池串联后,充电电压升上去了,但是放电电压也升上去了。而我们手机上用的芯片基本上都是只能接受单个电池电压,升上去的电压需要经过降压电路才能给系统供电,这个降压电路又要牺牲电池近5%的容量,这种损失容量提升充电速度的方法,同样有损于Mate“长续航”的DNA。

既然提电流和直接升压都不是很好的方案,我们有没有更好的选择呢?

一个电池:鱼和熊掌可以兼得吗?

2个电池串联可以很好解决充电发热的问题,但是容量的损失我们无法接受,那么我们有没有可能用1个电池达成2个电池的充电热耗?这样电池容量的物理和放电损失的问题就都解决了。带着这个问题,我们充电团队继续深入研究。

团队里有小伙伴提出:“既然不能用2个电池,那我们是不是可以在电池里增加一个充电通道呢?这样不就可以实现同样的充电效果了吗?”这是一个很好的想法。电池有一个正极、一个负极,如果我们再塞入一个极耳,不就可以实现“单电池双通道”充电方案了么?

这个想法看似天马行空,闻所未闻,但是理论上似乎是可行的。大家马上打样验证,发现电池温度实测的结果和预期基本一致,达成预定目标。但是紧接着我们又面临下一个难题,三个极耳该怎么分布?靠的太近,电池内阻小,充电速度当然会最优,但是会出现距离极耳近的位置很快充满,较远位置的离子无法快速迁移,出现电池过充的问题;离的太远,电池内阻变大,又不能达到降低充电热耗的问题。我们反复论证、试验,最终找到了最合适的位置,在充电速度和电池安全上达到了最好的平衡。这一全新的方案,我们还申请了专利,成功地在快充上又挖了一条护城河。

电池热耗的问题解决了,手机整体热耗的问题又来了。我们知道,电荷泵转换效率虽然高,也是有约3%效率损失的,传统65W方案都是从20V经过2级电荷泵先转换到10V再转换到5V,相当于要产生6%的热耗,比40W方案3%的热耗增加了超过一倍。采用20V的方案显然是不合理的。

能否采用更高效的单级转换呢?顺着这个思路,综合性能最优的66W(11V6A)充电方案终于诞生了,理论计算热耗和40W基本一致,我们和专攻热耗的团队一起仿真,结果也和预期一致,我们终于找到了“均衡”成功的方向。

混用挑战:华为快充跟任何充电线都能组CP吗?

11V6A的66W方案从热耗角度来看,是一个很好的解决方案,但是也引入了一个新的问题:需要使用6A的充电线缆。

在此之前,业界在手机上使用电流最高规格的是5A线缆,我们6A线缆的电流规格整整提升了20%。市场上的线缆五花八门,如果我们安全检测做不好,很有可能出现线缆过热甚至出现烧线缆的安全问题,安全问题是红线!怎么办?——必须对充电线缆做更加安全的检测和监控!

我们推出了线缆温度监控方案和线缆二阶检测方案。线缆温度监控方案是我们原创的最新方案,在Mate40 Pro上率先落地,它能做到监控线缆两头的温度,一旦测出两个端口的温度高了,就会自动降功率,保证安全快充。线缆二阶检测方案则会通过算法来主动检测线缆的阻抗,如果测出当前线缆的阻抗超出安全标准,也会自动降功率,以保护线缆安全、充电安全。

为了验证实际效果,我们在网上购买了100多种形形色色的充电线,甚至特意跑去城中村的路边摊上购买最便宜的山寨充电线,越劣质越好。最终结果和预期完全一致,各种线缆都能在安全功率范围内实现最大功率充电。消费者随便拿根充电线,都能跟我们的充电器配合使用,让Mate40系列健康又快速的“回血”。

配合66W快充的特性,我们还开发了旅充、车充、充电宝、多口充电器等,只要是消费者日常生活中的场景,都是我们配件覆盖的范围,真正做到全场景用户体验提升。

66W快充上市以后,受到消费者的广泛喜爱,这个功能更是在Mate40系列的产品竞争力排名里名列前茅,超出了我们的预期。回望过去,我们经过了长达半年反复的构思-创新-论证-验证,才使得66W快充最终成功落地Mate40系列。在此期间,得到了产品线、研发﹑平台、架构等各个领域战友们的支持,大家为了它绞尽脑汁,最后的结果也证明我们的付出是值得的。

经常有人问我,外面的快充都推出120W了,我们为什么还要做66W?我想说:跑得快不是我们追求的唯一目标,在平衡木上优雅的连续跳芭蕾,才是我们想带给消费者的“最美初心”。

【黑科技篇】

Mate40让人“哇哦”的黑科技,是怎么诞生的?

Swing项目特性SE May

一注视手机,就能触发屏幕上的小鹿与你对视;桌面解锁状态下,手机屏幕对准扫码盒,就能自动弹出付款码;在手机屏幕前用隔空手势,就能接听电话、控制视频音乐播放……很多消费者看到Mate40系列手机的“小彩蛋”,都会发出“哇哦”的赞叹声。

这些“黑科技”是基于低功耗姿态感应器、芯片低功耗处理子系统和高效的AI算法,快速感知手机使用者以及周边环境的状况,从而提供AI智能的功能。从Mate30第一次引入,到Mate40上的更新升级, 丰富了EOD(Eyes On Display,灵动熄屏显示)、智感支付和隔空手势等功能,一年多的时间内,在性能和体验上都有很大的提升,为Mate系列品牌注入了更多的“黑科技”创新能量。

熄屏显示:为了小鹿回眸,每一个毫安都得“抠”

在上一代Mate30上, AOD (Always on Display,熄屏显示)功能受到很多消费者的喜爱。不需要点亮屏幕,就能一直显示时间、通知消息等,很方便。但是,还是有一些消费者会有“用电焦虑”,担心打开AOD功能会影响手机的正常使用时长。如果能够做到只在看向手机的时候才会显示,是不是就完美了?

EOD将这个渴望变成现实:一部Mate40手机正静静躺在桌上“沉睡”,当你看向它,确认过眼神后,手机屏幕上的森林小鹿就“醒”了,慢悠悠走出来,扭头看向你,日期、时间等信息也会随之显示。由于实现了按需显示,一天下来,EOD仅需花费极少的电量。不仅如此,消费者还可以自定义动图,如家人、宠物或者喜欢的明星、卡通形象等,看着他们“跃然屏上”。

由于击中了消费者的萌点,且耗电量极低,EOD一经推出就受到了广泛欢迎,网上大部分测评团队都提到过。我最近翻过统计数据,欣喜地看到,在Mate40系列机型上,大多数用户都在使用EOD,这完全超出了我们的预期。

不过,在创意阶段,EOD一开始并不被看好,内部有不少质疑的声音。有人担心注视触发的范围和灵敏度:“会不会离得远一点,手机就看不到我的眼神了?”还有人觉得这个场景可能比较小众:“我就想时间显示一直亮着。”

有质疑不是坏事,我们在方案上继续做优化,除了注视触发外,还增加了轻触屏幕唤醒小鹿的功能。调整后的方案获得了beta用户的支持,他们认为这个功能智能、便捷、功耗低,特别好。听到这样的反馈,我们的担心一扫而光。

在实现超低功耗上,我们也遇到过不少挑战。从消费者的使用习惯上来看,手机一天平均亮屏时间是5~6小时,消费者使用手机操作,会消耗大部分电量,剩下的18~19个小时就是灭屏时长,消耗电量相对少。假定灭屏期间每小时耗电20毫安,虽然看起来不起眼,但一天累积起来也快400毫安时了,也就是接近10%的电量,这是不可接受的。为了让大家毫无负担地想用就用,每一个毫安我们都得“抠”!

为此,我们定制了一颗前置摄像头和姿态感应器二合一的器件,实现了基于环境光的变化来决定是否要正常工作的功能。当环境光没有变化时,器件就会进入“深睡眠”,以此实现超低功耗。由于我们是第一个吃螃蟹的人,就必须趟着石头过河,一点点摸索。比如,当环境发生变化,器件的灵敏度是否依然符合场景需求?我们的开发、测试人员在暗室中反复调测了一个多月,最后成功做到了极致的功耗体验——只需要花费超过2%多一些的电量,就能换来小鹿无数次的回眸。

智感支付:死磕扫码设备,让AI算法变聪明

大部分人可能都遇到过这种尴尬:在咖啡厅、奶茶店排队支付,队伍很长,利用碎片时间看看新闻,结果等排到了自己要扫码时,却无法立刻打开付款二维码,手忙脚乱的。没办法,打开付款二维码的步骤太繁琐了,首先要退出正在看的资讯APP,回到桌面找微信或支付宝等APP,打开,再点开付款界面,至少要4~5个步骤。

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使用智感支付,就不会有这种烦恼了。只要将Mate40解锁,回到主桌面,把手机屏幕对准扫码设备,就能立刻自动弹出付款码。买单的时候,这个功能可能会吓店员一跳:“你这是什么手机?怎么这么黑科技!”

这个神奇功能的诞生经历了重重考验。首先得解决两只“拦路虎”:甄别支付意图和准确识别扫码设备。

2019年12月,我们联合团队开始在上海封闭研讨。针对第一个问题,我们首先确定的原则是,用户的手机屏幕必须是解锁的。涉及支付,安全是第一位的,解锁态是不可突破的红线。其次,需要甄别用户是想出示支付码还是会员码。对此,团队成员进行了长时间的头脑风暴:

“识别用户在哪个店,可否自动预判用户意图?”不可行,当前不具备这样的技术能力。

“时刻解析用户使用的当前界面是否存在二维码?”性能以及隐私安全都不允许这么做。

“让用户做个摇一摇的动作?”太傻,不自然…….

大家讨论了很多种方案都觉得不可行,现场陷入了一阵沉默。这时,团队里的规划同事颖姐提议说:“要不就让用户回到主桌面吧。这个动作简单,也可以认为用户没有进行中的任务。在这样的场景下才启动检测,识别到扫码设备时再自动跳出二维码。”

这个看似简单的做法,让大家眼前一亮!不过,还是有部分同事担心体验不够好,持观望态度。但后来,我们将demo拿来体验的时候,所有的顾虑都消失了——大家一拍大腿:“对,就是这个feel!”团队下定决心,按照这种触发方式落地实施。

第二个问题是,如何准确识别扫码设备。之前AI识别场景环境主要是人脸、手、树等,特征明显,与其他东西有明显的区别,但扫码设备就不一样了,造型五花八门,特征既不统一也不唯一,市面上扫码设备至少有一两百种,业界没有这种识别的商用先例。

AI算法离不开海量的数据采集。数据样本是AI模型训练的输入,是算法模型训练的前提条件。我们查阅几十篇业界强相关的论文,做了多轮摸索测试,最终在业界比较有效的数据挖掘技术上进行了算法学习策略改进,大幅提升了数据的有效使用率和模型学习迭代效率,数据需求量降低一个数量级。

我们一边从淘宝、京东、阿里巴巴等平台上采买各种扫码设备,在实验室构造各种场景,采集数据用于AI神经网络训练,一边让分布在深圳、上海、南京等地的开发、测试同事认领任务,去当地最热门的商圈实地“采风”,把看到的扫码设备拍下来,再汇总分析。

解决了扫码设备数据采集的问题后,接下来我们就要搞定误触问题了。误触场景真是千奇百怪,头顶上的吸顶灯、出风口甚至车顶的天窗,还有手机摄像头,都有可能被误认为是扫码设备。人的肉眼通过其他辅助的相关信息,是可以认知到这些物体的,但是仅仅从局部投射的图片上看,确实有些难以辨别。

拿车顶的天窗来举例,有时候车顶的天窗会有一些带方框、半透明的东西,从平面上看像扫码盒子;有时候车顶上面有一些装饰的东西又很像扫码枪的“头”。为了解决这些问题,我们需要采集这些场景的数据,作为负向样本集。90后同事莹莹和浩子义不容辞地冲上前线。由于没买车,只好辗转借了隔壁组前辈的车,又不好意思多次借,于是每借一次就特别珍惜,在车里足足蹲守采集长达七八个小时。因为有时候误触就是在某个角度下特别像,这就需要从各个角度采集数据,每次小心翼翼地移动一点点。

还有一次,一个beta用户提单说上洗手间时遇到了误触发。测试同事言仔就在洗手间蹲点40分钟,采集负向样本,对着头顶的出风口以及附近范围,上下左右前后各个角度拍了个遍,搞得他对洗手间都快有阴影了。

除了采集各种负向样本,我们还从用户使用行为、场景触发考虑各种降误触的办法,讨论攻关了三个月。10月份上市前,问题逐渐得到收敛,最终顺利商用。

隔空手势:beta用户助阵,“鸡肋”真香!

隔空手势是指不触摸屏幕的情况下,对着手机伸出手掌,再握拳就可以截屏;对着手机按压就可以播放暂停音乐视频;对着手机上下左右挥动,就可以上下翻页左右翻页。Mate30上推出第一代隔空手势推出后,市场声量很高,很多消费者觉得像施魔法一样神奇。但由于是个全新交互方式,打磨时间较短,体验还不够好,甚至被吐槽为“鸡肋”。

在Mate40项目初期,为了提升隔空手势识别的准确率,我们解决了逆光弱光、上下回程抑制优化、按压回程误截屏等场景的问题。并对起始手势,也就是“小手方案”的误触问题进行优化。小手方案是指当手掌在离手机30~40cm时稍作停留,屏幕上出现小手图标后,就意味着可以开始进行隔空手势操作了。日常生活中,一些不经意的小动作,如摸额头、撑下巴、挠脸颊、握水杯,都可能与起始手势的手型相似,引发小手图标误出现。我们需要采集各种beta用户反馈的误触场景,提炼共性问题,并将该场景的图像作为算法的负向样本加入模型进行训练优化。

由于增加了左右手势,支持的起始手势变多,误触场景也倍增,需要beta用户配合,还原并采集现场数据之后才能准确定位。为了不阻塞版本发布,负责解决误触单的萌萌挨个给每位beta用户留言,希望他们能够帮助我们定位问题。留言的时候他心里很忐忑,因为很多beta用户都是公司研发的兄弟,平时工作繁忙。没想到,大家都很配合,甚至主动打电话来说明体验中遇到的问题。有一位研发兄弟还感同身受地说:“特别理解你们的痛苦,我们绝不为难兄弟,一定大力配合。”beta用户和开发人员,就像不同战场的战友一样,虽然面对不同的任务,但是都肩负着同样的使命,互相鼓舞,互相成就。

除了在算法优化之外,我们还尝试用UX辅助的方法让用户更容易学会手势。在试用隔空手势的教学内容中,我们增加了错误手势的提示,当用户起始手势不对或者过远过近都会及时提醒用户。这些组合拳最终使隔空手势的综合体验有了大幅提升。

回首过去两年多,在Swing项目的创新之路上,我们迷茫过,沮丧过,但最终坚持下来了!每一个黑科技都是从0到1的突破,每一个小小的看似简单的AI智能功能,都经历了无数次的细节推敲和打磨。

虽然创新意味着会经历更多的失败和挑战,但是当看到花粉论坛用户的热情点赞时,当多个媒体评测都提到我们的功能,甚至进行“魔性示范”的时候,当亲眼看到消费者娴熟地使用新功能时,我们还是感觉到莫大的鼓舞和力量。“千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金”,创新的路上我们继续坚定前行!

对我们而言,Mate40是一个有着特殊意义的“礼物”。在它的诞生过程中,充满着各种不确定性,几乎每隔一段时间,形势就会有变化,我们也在失望和希望的交错中艰难前行。但团队里的每一个小伙伴,无论是规划、硬件、软件,还是服务、设计、营销,每一个岗位上的同事都在步履不停、竭尽所能地寻找解决方案;供应商和合作伙伴也在倾尽全力,为我们雪中送炭,和我们并肩作战;众多的消费者则用热情的反馈和实际行动,给予我们最坚定的支持。

“Mate40如期而至”的背后是不服,是相信,是坚持,是“在一起”!

从Mate第一代上市,到如今的Mate40系列,8年时间里,我们陆续推出了十代Mate产品,自始至终秉承一条信念:紧紧瞄准消费者的需求,围绕此来打造Mate的DNA。无论摔过多少跤,无论爬起来有多难,我们都会带着这份信念继续前行,把最佳的技术、创新和体验带给消费者。未来,我们依然充满信心!

乘风破浪,终达彼岸!

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