AI玩具方案之无线通信芯片

早期的智能玩具都只能执行预设的一些指令,但是随着现在AI大模型的发展,比如chatgpt,豆包,deepseek,千问等的快速迭代,玩具也逐渐AI化,其交互能力和交互体验也随之发生了质的飞跃。

比如在CES上看到的FoloToy,BubblePal,Ropet,Ai Me

还有字节的显眼包,汤姆猫,奥都比等等,这些玩具借助了AI大模型的能力,由于大模型一般都是在云端,要发挥大模型的能力,依赖的正是其中的无线通信芯片,它将本地采集的语音文字等,通过毫秒级延时上传至云端AI大模型进行分析出来,再返回精准反馈,让用户感知到。

对于有些功能强大的玩具,其内部会集成更多的传感器芯片,甚至会集成本地的AI芯片,将部分数据存储在本地,在有需要的时候再对接云端的大模型,而对于大多数对话类的AI玩具,需要实时访问云端模型,其主芯片基本都是具有无线通信能力的MCU,设计方案基本上可以分成以下3类:

  • 方案一

    通信芯片集成了codec功能,同时处理器具备相对比较强的处理能力,一般为双核CPU(或者CPU+DSP)能够处理音频的编解码,同时还能处理降噪,回声消除等算法,所以一颗单芯片能处理大部分的工作,比如AC79,7258,R128等WIFI芯片。

    AI玩具方案之无线通信芯片_第1张图片

  • 方案二

    通信芯片没有集成codec功能,但是具备比较强的处理能力,所以对于拾音播放的功能需要外挂codec芯片,而语音处理算法还是通信芯片上完成,比如ESP32-S3加上ES8311的codec芯片。

    AI玩具方案之无线通信芯片_第2张图片

  • 方案三

    通信芯片仅具备通信能力,资源有限,需要外挂一个相对比较强大的codec芯片,该codec芯片不单具备基本的拾音播放功能,还集成了DSP的能力,能处理语音的各种算法,对于该种方案,大多数IoT的wifi芯片都可以使用,比如esp32-C3/C2,LN882H,7231等等

    AI玩具方案之无线通信芯片_第3张图片

    当然IoT的wifi加上不带DSP的codec芯片也能实现方案,比如开源比较火的小智AI对话机器人,但是在语音处理能力上会比较偏弱,不能很好的支持离线语音唤醒功能等。

以上主要谈到的是基于WIFI的无线通信芯片,玩具方案也可以支持基于4G或者5G的通信芯片,甚至是WIFI+4G芯片的混合方案,相对于WIFI芯片的方案,4G/5G 版方案的优势是可以随时随地使用,不足的地方是需要上网卡进行实名认证,操作有点繁琐。具体方案的选择要从成本以及体验上作详细的评估。

AI玩具对于无线通信芯片定义有哪些启示呢?个人觉得首先通信能力是最基本的需求;其次是语音处理能力,比如支持拾音和播放,支持常用的音频编解码算法,音频处理算法,某种程度上不需要一个单独的核或者DSP来处理,可以集成专用的NPU模块以降低芯片die size等;另外就是芯片本身的功耗,存储资源评估以及对一些外设的支持,比如刷屏,其他各种传感器芯片的接口支持等等。

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