Mate40“如期而至”背後的故事
Mate40項目組
“在一起,就可以!” 2020年10月30日,在Mate40系列國內發佈會的最後,華為消費者業務CEO餘承東動情地喊出這句話。他的聲音有點哽咽,眼角微微濕潤。上海東方體育中心的觀眾席的燈光很暗,我們看不清大傢的表情,但卻可以清晰地聽到人群中爆發出的熱烈掌聲,和此起彼伏的“在一起,就可以”的呼喊聲。這一刻,我們心中說不出的滋味。
Mate40一路走來,伴隨著巨大的不確定性。既要解決業務連續性的問題,確保“如期而至”,還要保證產品的最強競爭力。項目組的每一個兄弟姐妹憋著一股勁兒,堅信隻要沖過去,希望就在前方。
事實也證明,我們是一個打不垮的團隊。無論性能、拍照,還是續航能力、設計,我們都交出瞭一份滿意的答卷,“史上最強”Mate實至名歸。這離不開團隊每一位成員的付出。回顧過去的一年多時間,有太多汗水和淚水澆灌的回憶......
【星環篇】
5個攝像頭怎麼“住”進Mate40的星環裡?
架構團隊 Wayne
日月之行,若出其中;星漢燦爛,若出其裡。Mate40標志性的星環,總會帶給人一種對未知宇宙探索的向往。作為一路伴隨星環從畫中躍然而出的一員,我對它有著深深的情感。
架構,相當於是手機總工程師的角色,是整機競爭力構建的責任人。在拿到ID(Industrial Design,工業設計)給出的外觀設計後,我們既要做好器件佈局,在產品的極致美學上做到忠實呈現,又要保證產品在功能上的牽引目標的落地,使兩者達到一個完美的平衡。這次,星環給我們出的難題可不小。
五攝“成團”,星環上的隊形怎麼站?
2019年7月,第一次拿到星環設計時,我就覺得它“亮”瞭。它不僅很好地繼承瞭上一代Mate30“圓”的元素,又往前跨瞭一步,非常有辨識度。但是下一秒,架構師的直覺讓我瞬間緊張起來:Mate40這一代攝像頭器件整體面積比上一代大瞭足足一倍,要在星環的環形跑道上有秩序地分佈,怎麼遵循中軸對稱美學?
尤其是Mate40 Pro+,有足足5個攝像頭。每個攝像頭都各有所長,主攝(5000萬像素超感知攝像頭)、副攝(2000萬像素自由曲面電影攝像頭)、長焦(1200萬像素長焦攝像頭)、深感(3D深感攝像頭),存在感最強的潛望(800萬像素多反射潛望式長焦攝像頭)開窗最大,是八角形的,馬達也比副攝大兩倍多。如何讓它們有隊形地站在星環舞臺上,還不會覺得突兀?
問題棘手,時間緊急,我們架構小組趕緊組織瞭一場頭腦風暴,討論五攝佈局方案。但是約束條件實在太多瞭:要保證星環的極致尺寸,不能太寬也不能太窄;攝像頭的鏡頭中心要落在環的中心圓上,確保鏡頭在環上不偏心;還要考慮防水、散熱、對電池容量和手機厚度的影響等。為瞭解放思想,首席架構師波哥建議,先發散,可以暫不考慮約束條件,僅僅基於堆疊緊湊極致、對稱的原則,發散思維,考慮攝像頭該如何佈局。
會議室裡,一群人在紙上刷刷地畫瞭起來。不一會兒,手繪稿收起來,我們一共畫瞭好幾種方案:方案一“五角星”將副攝放在頂部,馬達較大的潛望和主攝在中間一左一右分佈,底部則是長焦和深感;方案二“六邊形”先將主攝放在頂部,潛望放在主攝下方,右邊緊挨著副攝,再在潛望、副攝的上方空位放上長焦和深感;方案三“六角星”將潛望和主攝在左邊上下放置,右邊是長焦和副攝上下放置,底部的中間部分則是深感。還有其他很多衍生方案。
接著,我們開始用批判的眼光來審視這些方案,先從閃光燈的擺放是否符合審美來篩選:方案一將閃光燈放在瞭內圈的裝飾片中,會導致裝飾元素復雜;方案二看似佈局很緊湊,但攝像頭的中心點都很偏上,而閃光燈在星環的底部,整體不平衡;方案三的攝像頭分佈勻稱,閃光燈和深感攝像頭都落在手機的中軸上,滿足對稱。第一輪PK,方案三勝出。
除瞭外觀上的篩選,我們還綜合其他的約束條件來看,方案三也都完美匹配。首先,方案三的星環底部和電池之間,留足瞭一塊橫條的空間,剛好可以容納主板上面積較大的兩個器件——主芯片和存儲芯片。這兩塊芯片之間的數據交換是比較頻繁的,如果能挨在一起,對信號的幹擾是最少的。而且,主芯片卡在星環和電池的中間位置,熱源相對居中,設計導熱散熱的路徑時從中間往四周擴散,也能夠均勻地鋪開。其次,主攝和副攝剛好在同一個水平線上,對算法的要求也更簡單。在拍攝背景虛化等照片時,這兩個攝像頭是一起工作的,如果擺放在對角線位置,算法的計算量就會變大,一定程度上影響出片速度,也會加大功耗。
就這麼定瞭,采用方案三。
一小段防水膠,差點讓極致尺寸不保
解決瞭五攝的佈局問題,我們馬不停蹄地步入攝像頭所涉及的光學、化學的領域。從單攝到雙攝、三攝、四攝進化到如今的五攝,華為手機在Mate40 Pro+上實現瞭大畫幅風景照改善邊緣畸變現象和超遠距離拍攝。用戶拍照體驗大幅提升的背後是給架構帶來的巨大挑戰。既然選用瞭這麼多高規格的攝像頭,自然要將其性能發揮到極致,無論在鏡頭的開窗、視野還是防水上都要做到最好。
大傢在看分佈在星環跑道的5顆攝像頭時,會註意到外層的黑色環狀玻璃和被黑色玻璃保護起來的鏡頭。其實,這隻是冰山表面,在海平面下的還有我們看不見的東西,比如攝像頭的馬達,金屬裝飾件和防水膠。其中,鏡頭位於正中間,不受任何遮擋的透明區域就是鏡頭的開窗。開窗越大,捕捉到的光線就越好,照片細節也更豐富。開窗的外圈有一個裝飾圈,這是一個金屬裝飾件,在內部也是鏡片的底座,既裝飾瞭鏡片又起到固定鏡頭的作用。黑色玻璃和金屬裝飾件之間則是防水膠的領域,能夠有效阻隔進水路徑。
一般來講,防水膠的寬度要做到1毫米,有些局部稍微窄一點,也不得小於0.85毫米,因為0.85毫米已經是保證良率較高的極限值瞭。但是在Mate40 Pro+上,我們不得不面臨一個艱難的抉擇:潛望攝像頭的開窗是八角形,左上角和右下角的兩條邊跟星環的外圈和內圈的距離都非常近,最窄的地方隻有0.75毫米,怎麼辦?不管是犧牲星環的極致尺寸,還是降低防水標準,我們都不想選,隻能絞盡腦汁想解決方案。
這時,設計師俊俊提出:“潛望攝像頭的八角形開窗是不是可以改?”攝像頭的最小開窗尺寸是按照每顆攝像頭的視野夾角及攝像頭距離鏡片的距離測算出來的,過大會暴露攝像頭器件周圍的結構件,影響美觀,過小則會影響光學性能。原本基於光學設計要求,潛望攝像頭被設計為八角形開窗,卻成為瞭防水膠的瓶頸。
這個點子一下子啟發瞭在場的所有人,我們趕緊拉上光學仿真的同事,看看有哪些視窗區是可以減小,又不影響拍照效果的。經過優化和光學驗證,我們最終為潛望確定瞭橢圓形的開窗外觀,不僅給防水膠讓出瞭空間,還讓潛望跟其他攝像頭的風格更協調瞭。
此外,為瞭使大小不一的五顆攝像頭看起來協調,我們還在器件較小的長焦、深感攝像頭和鏡片之間增加瞭裝飾鋼片,制造視覺擴張感;在器件較大、開窗也較大的副攝外圈挑戰工藝極限,設計瞭粗細僅0.3mm的CD裝飾紋理,視覺上縮小其與其他幾顆攝像頭的尺寸差距。
比銀行卡還小的空間,怎麼住得下三千多個器件?
星環、五攝帶來的“連鎖反應”,還遠遠沒有結束,還有更復雜的難題在等著我們攻克:掀開手機電池後蓋,下半部分是電池的地盤,上半部分則是攝像頭和三千多個器件共同居住的空間。而現在,環狀分佈的攝像頭“挖空”瞭主板的中間黃金區域,隻剩左右兩側的窄條,和星環下方的一個稍寬一點的橫條瞭。這個U形的“奇葩”戶型,橫條的大部分空間又分配給瞭主芯片和存儲芯片,留給三千多個器件的空間真的不多,還得讓它們都住得舒服,保證手機的正常運行,著實不容易。
經測算,所有器件所需的居住面積不能小於4200平方毫米,這差不多是一張銀行卡的面積大小。可是,目前主板的可用面積隻有可憐的3400平方毫米,離實際需要相差達到瞭20%以上。有兩種辦法:一個是將電池體積變小,讓出一部分空間來,也是最簡單的方式;一個是用“三明治”方案,在現有戶型上蓋兩層樓,爭取足夠大的居住空間。為瞭保證Mate40手機的整體競爭力,我們毫不猶豫地選擇瞭後者。
所謂三明治,是主板的一種堆疊方法,它使用高密度互聯工藝將兩片主板堆棧在一起,這樣就能在兩塊主板之間和正反面都能佈上器件,大大起到節省內部面積的作用。一般來說,出於設計簡便的考慮,手機上放一塊方正的三明治就好瞭。但是我們的面積缺口遠遠大於可使用面積,一個三明治根本解決不瞭問題。
一個三明治搞不定,那多來幾個三明治行不行?如果說一個三明治是一重風險,多個三明治的風險則是指數級增加的,數量多,走線也更復雜。在Mate40以前,工藝從沒這樣幹過,我們能承受得瞭這麼大的工藝良率風險嗎?
但是,經過多番討論,我們毅然決定采用“多三明治”方案,這一決定的底氣,來自於我們多年積累的設計經驗和強大的仿真能力。
華為在手機領域深耕瞭這麼多年,仿真能力是我們巨大的優勢,在手機開發過程中會做很多仿真迭代,仿真用例也非常全面。我們會有一個初始的佈局,將固定的結構、螺釘、信號焊點等的擺放位置排佈出來,然後去做仿真。通過仿真,我們能夠初步判斷到底會存在哪些風險,清楚地知道邊界在哪裡,以及做到什麼樣的程度能夠保證用戶的正常使用。同時,我們的設計專傢會按照正常的用戶失效模型來看,該往哪個方向優化。在這個過程中,我們會一步一步反復迭代,在明確大致方案沒問題後,不同時間階段也會有細化的仿真迭代,進行小修小補,從而最大化地降低風險
最終,我們在主板幾乎70%的面積都用瞭三明治,成功解決瞭佈局面積不夠的問題。這是我們在Mate系列上首次采用的方案,也是歷史項目中佈局密度最高的。而且,我們做到瞭相當於是直板機雙面佈板的可靠性水平,打瞭一場漂亮的架構戰役。
從Mate20“四眼車燈”、Mate30“Halo”到Mate40“星環”,華為Mate系列設計上既傳承瞭中軸對稱的美學理念,也不斷的進行著持續創新;在展現Mate高端品牌強大自信的同時,也收獲瞭粉絲們的好評,紛紛自發為它打call。Mate系列外觀設計的美學背後,離不開架構的精密佈局和挑戰極限。
回想起來,星環設計從圖紙走入現實的過程,並非一帆風順,多少次苦思冥想,多少次希望燃起、熄滅、再燃起……但是,我們從未想過放棄,挑戰來瞭就想盡辦法去應對,跌倒瞭就拍拍土重新站起來,因為目標就在那裡:樹立自信的高端品牌形象!
【充電篇】
高手林立,Mate40系列的66W充電憑啥勝出?
充電專項組 Super
周末,臨近出門瞭,才發現手機快沒電瞭,大好的閑暇時光用來眼巴巴地等著手機充滿電;玩瞭一天累瞭,想趕緊回傢休息,結果要用打車軟件時發現手機就剩5%的電瞭,即使成功打到車瞭,卻因為手機沒電跟司機聯系不上也很糟心……手機沒電,寸步難行,是每一個現代人逃不開的窘境。光是充電快還不夠,續航時間短也讓人焦慮。
對於Mate40充電團隊來說,充電並不是單一維度的比拼。我們既要做到充電速度快,安全有保障,還要確保充電後的續航時間長、電池使用壽命久。可以說,充電並不是短跑沖刺,僅拼速度就夠瞭;而是在長距離的平衡木上跳芭蕾,既要安全優雅,還要長長穩穩。
快充升級:補西墻是不是就得拆東墻?
2018年,我們在Mate20 Pro上第一次把電荷泵充電技術引入到手機充電上,推出瞭40W超級快充,取得瞭巨大的商業成功,市場好評不斷。在隨後的兩年時間裡,快充已經成為消費者購買手機的一項重要吸引因素,同時各個手機廠商都開始瞭快充競賽,推出100W、120W,不斷挑高“沖得快”的閾值。
在一片喧鬧聲中,我們充電團隊一直在冷靜思考幾個問題:充電速度還是不是消費者最主要的痛點?充電功率繼續提升,對其它領域帶來的損失,消費者會買賬嗎?帶著這些問題,在開發新一代快充之前,我們做瞭充分的調研,瞭解市場上的充電技術和消費者的真實訴求。
如果隻追求充電速度快,隻有兩條路可選:一種是加厚電池,增加電池容量,這將導致手機變得更加厚重,美觀度和握持感變差;一種是將電池做小,犧牲電池容量,充電速度是變快瞭,但是手機續航時間卻大幅度縮水,不匹配Mate系列“長續航”的DNA。這兩種極端體驗都不是消費者想要的,所以,僅僅聚焦充電速度“快”這個單一指標,顯然是行不通的。
那麼,采用雙電池的方案值得我們選擇嗎?
這裡來做個小科普,我們都知道充電功率P=電壓U*電流I,要想提升充電功率,最簡單的方法就是直接提升電壓或者電流。但是充電熱耗P熱=電流I²*電阻R,從公式可以看出熱耗和電流平方成正比,直接提升電流會導致熱耗急劇增加,電流每增加一倍,熱耗就會變成原來的4倍。在手機狹小的空間內,解決大功率下4倍的充電熱耗基本上是不可能的。
既然直接增加電流不行,那麼就要采用升壓的方案,最簡單的升壓方案就是使用2個電池串聯,充電電壓翻倍,很容易達成功率提升的目的。看似這個問題就這麼完美解決瞭,事實是這樣嗎?我們是不是忽略瞭什麼?
對瞭,雙電池帶來的損失還沒有考慮呢。雙電池首先帶來的是物理損失,同樣體積下,不管是一個電池還是兩個電池,它的物理結構是不可以省略的,比如電池的外包鋁塑膜,電池內部的膠等等,這些細算下來2個電池比1個電池要多損失近10%的結構容量。雙電池串聯後,充電電壓升上去瞭,但是放電電壓也升上去瞭。而我們手機上用的芯片基本上都是隻能接受單個電池電壓,升上去的電壓需要經過降壓電路才能給系統供電,這個降壓電路又要犧牲電池近5%的容量,這種損失容量提升充電速度的方法,同樣有損於Mate“長續航”的DNA。
既然提電流和直接升壓都不是很好的方案,我們有沒有更好的選擇呢?
一個電池:魚和熊掌可以兼得嗎?
2個電池串聯可以很好解決充電發熱的問題,但是容量的損失我們無法接受,那麼我們有沒有可能用1個電池達成2個電池的充電熱耗?這樣電池容量的物理和放電損失的問題就都解決瞭。帶著這個問題,我們充電團隊繼續深入研究。
團隊裡有小夥伴提出:“既然不能用2個電池,那我們是不是可以在電池裡增加一個充電通道呢?這樣不就可以實現同樣的充電效果瞭嗎?”這是一個很好的想法。電池有一個正極、一個負極,如果我們再塞入一個極耳,不就可以實現“單電池雙通道”充電方案瞭麼?
這個想法看似天馬行空,聞所未聞,但是理論上似乎是可行的。大傢馬上打樣驗證,發現電池溫度實測的結果和預期基本一致,達成預定目標。但是緊接著我們又面臨下一個難題,三個極耳該怎麼分佈?靠的太近,電池內阻小,充電速度當然會最優,但是會出現距離極耳近的位置很快充滿,較遠位置的離子無法快速遷移,出現電池過充的問題;離的太遠,電池內阻變大,又不能達到降低充電熱耗的問題。我們反復論證、試驗,最終找到瞭最合適的位置,在充電速度和電池安全上達到瞭最好的平衡。這一全新的方案,我們還申請瞭專利,成功地在快充上又挖瞭一條護城河。
電池熱耗的問題解決瞭,手機整體熱耗的問題又來瞭。我們知道,電荷泵轉換效率雖然高,也是有約3%效率損失的,傳統65W方案都是從20V經過2級電荷泵先轉換到10V再轉換到5V,相當於要產生6%的熱耗,比40W方案3%的熱耗增加瞭超過一倍。采用20V的方案顯然是不合理的。
能否采用更高效的單級轉換呢?順著這個思路,綜合性能最優的66W(11V6A)充電方案終於誕生瞭,理論計算熱耗和40W基本一致,我們和專攻熱耗的團隊一起仿真,結果也和預期一致,我們終於找到瞭“均衡”成功的方向。
混用挑戰:華為快充跟任何充電線都能組CP嗎?
11V6A的66W方案從熱耗角度來看,是一個很好的解決方案,但是也引入瞭一個新的問題:需要使用6A的充電線纜。
在此之前,業界在手機上使用電流最高規格的是5A線纜,我們6A線纜的電流規格整整提升瞭20%。市場上的線纜五花八門,如果我們安全檢測做不好,很有可能出現線纜過熱甚至出現燒線纜的安全問題,安全問題是紅線!怎麼辦?——必須對充電線纜做更加安全的檢測和監控!
我們推出瞭線纜溫度監控方案和線纜二階檢測方案。線纜溫度監控方案是我們原創的最新方案,在Mate40 Pro上率先落地,它能做到監控線纜兩頭的溫度,一旦測出兩個端口的溫度高瞭,就會自動降功率,保證安全快充。線纜二階檢測方案則會通過算法來主動檢測線纜的阻抗,如果測出當前線纜的阻抗超出安全標準,也會自動降功率,以保護線纜安全、充電安全。
為瞭驗證實際效果,我們在網上購買瞭100多種形形色色的充電線,甚至特意跑去城中村的路邊攤上購買最便宜的山寨充電線,越劣質越好。最終結果和預期完全一致,各種線纜都能在安全功率范圍內實現最大功率充電。消費者隨便拿根充電線,都能跟我們的充電器配合使用,讓Mate40系列健康又快速的“回血”。
配合66W快充的特性,我們還開發瞭旅充、車充、充電寶、多口充電器等,隻要是消費者日常生活中的場景,都是我們配件覆蓋的范圍,真正做到全場景用戶體驗提升。
66W快充上市以後,受到消費者的廣泛喜愛,這個功能更是在Mate40系列的產品競爭力排名裡名列前茅,超出瞭我們的預期。回望過去,我們經過瞭長達半年反復的構思-創新-論證-驗證,才使得66W快充最終成功落地Mate40系列。在此期間,得到瞭產品線、研發﹑平臺、架構等各個領域戰友們的支持,大傢為瞭它絞盡腦汁,最後的結果也證明我們的付出是值得的。
經常有人問我,外面的快充都推出120W瞭,我們為什麼還要做66W?我想說:跑得快不是我們追求的唯一目標,在平衡木上優雅的連續跳芭蕾,才是我們想帶給消費者的“最美初心”。
【黑科技篇】
Mate40讓人“哇哦”的黑科技,是怎麼誕生的?
Swing項目特性SE May
一註視手機,就能觸發屏幕上的小鹿與你對視;桌面解鎖狀態下,手機屏幕對準掃碼盒,就能自動彈出付款碼;在手機屏幕前用隔空手勢,就能接聽電話、控制視頻音樂播放……很多消費者看到Mate40系列手機的“小彩蛋”,都會發出“哇哦”的贊嘆聲。
這些“黑科技”是基於低功耗姿態感應器、芯片低功耗處理子系統和高效的AI算法,快速感知手機使用者以及周邊環境的狀況,從而提供AI智能的功能。從Mate30第一次引入,到Mate40上的更新升級, 豐富瞭EOD(Eyes On Display,靈動熄屏顯示)、智感支付和隔空手勢等功能,一年多的時間內,在性能和體驗上都有很大的提升,為Mate系列品牌註入瞭更多的“黑科技”創新能量。
熄屏顯示:為瞭小鹿回眸,每一個毫安都得“摳”
在上一代Mate30上, AOD (Always on Display,熄屏顯示)功能受到很多消費者的喜愛。不需要點亮屏幕,就能一直顯示時間、通知消息等,很方便。但是,還是有一些消費者會有“用電焦慮”,擔心打開AOD功能會影響手機的正常使用時長。如果能夠做到隻在看向手機的時候才會顯示,是不是就完美瞭?
EOD將這個渴望變成現實:一部Mate40手機正靜靜躺在桌上“沉睡”,當你看向它,確認過眼神後,手機屏幕上的森林小鹿就“醒”瞭,慢悠悠走出來,扭頭看向你,日期、時間等信息也會隨之顯示。由於實現瞭按需顯示,一天下來,EOD僅需花費極少的電量。不僅如此,消費者還可以自定義動圖,如傢人、寵物或者喜歡的明星、卡通形象等,看著他們“躍然屏上”。
由於擊中瞭消費者的萌點,且耗電量極低,EOD一經推出就受到瞭廣泛歡迎,網上大部分測評團隊都提到過。我最近翻過統計數據,欣喜地看到,在Mate40系列機型上,大多數用戶都在使用EOD,這完全超出瞭我們的預期。
不過,在創意階段,EOD一開始並不被看好,內部有不少質疑的聲音。有人擔心註視觸發的范圍和靈敏度:“會不會離得遠一點,手機就看不到我的眼神瞭?”還有人覺得這個場景可能比較小眾:“我就想時間顯示一直亮著。”
有質疑不是壞事,我們在方案上繼續做優化,除瞭註視觸發外,還增加瞭輕觸屏幕喚醒小鹿的功能。調整後的方案獲得瞭beta用戶的支持,他們認為這個功能智能、便捷、功耗低,特別好。聽到這樣的反饋,我們的擔心一掃而光。
在實現超低功耗上,我們也遇到過不少挑戰。從消費者的使用習慣上來看,手機一天平均亮屏時間是5~6小時,消費者使用手機操作,會消耗大部分電量,剩下的18~19個小時就是滅屏時長,消耗電量相對少。假定滅屏期間每小時耗電20毫安,雖然看起來不起眼,但一天累積起來也快400毫安時瞭,也就是接近10%的電量,這是不可接受的。為瞭讓大傢毫無負擔地想用就用,每一個毫安我們都得“摳”!
為此,我們定制瞭一顆前置攝像頭和姿態感應器二合一的器件,實現瞭基於環境光的變化來決定是否要正常工作的功能。當環境光沒有變化時,器件就會進入“深睡眠”,以此實現超低功耗。由於我們是第一個吃螃蟹的人,就必須趟著石頭過河,一點點摸索。比如,當環境發生變化,器件的靈敏度是否依然符合場景需求?我們的開發、測試人員在暗室中反復調測瞭一個多月,最後成功做到瞭極致的功耗體驗——隻需要花費超過2%多一些的電量,就能換來小鹿無數次的回眸。
智感支付:死磕掃碼設備,讓AI算法變聰明
大部分人可能都遇到過這種尷尬:在咖啡廳、奶茶店排隊支付,隊伍很長,利用碎片時間看看新聞,結果等排到瞭自己要掃碼時,卻無法立刻打開付款二維碼,手忙腳亂的。沒辦法,打開付款二維碼的步驟太繁瑣瞭,首先要退出正在看的資訊APP,回到桌面找微信或支付寶等APP,打開,再點開付款界面,至少要4~5個步驟。
使用智感支付,就不會有這種煩惱瞭。隻要將Mate40解鎖,回到主桌面,把手機屏幕對準掃碼設備,就能立刻自動彈出付款碼。買單的時候,這個功能可能會嚇店員一跳:“你這是什麼手機?怎麼這麼黑科技!”
這個神奇功能的誕生經歷瞭重重考驗。首先得解決兩隻“攔路虎”:甄別支付意圖和準確識別掃碼設備。
2019年12月,我們聯合團隊開始在上海封閉研討。針對第一個問題,我們首先確定的原則是,用戶的手機屏幕必須是解鎖的。涉及支付,安全是第一位的,解鎖態是不可突破的紅線。其次,需要甄別用戶是想出示支付碼還是會員碼。對此,團隊成員進行瞭長時間的頭腦風暴:
“識別用戶在哪個店,可否自動預判用戶意圖?”不可行,當前不具備這樣的技術能力。
“時刻解析用戶使用的當前界面是否存在二維碼?”性能以及隱私安全都不允許這麼做。
“讓用戶做個搖一搖的動作?”太傻,不自然…….
大傢討論瞭很多種方案都覺得不可行,現場陷入瞭一陣沉默。這時,團隊裡的規劃同事穎姐提議說:“要不就讓用戶回到主桌面吧。這個動作簡單,也可以認為用戶沒有進行中的任務。在這樣的場景下才啟動檢測,識別到掃碼設備時再自動跳出二維碼。”
這個看似簡單的做法,讓大傢眼前一亮!不過,還是有部分同事擔心體驗不夠好,持觀望態度。但後來,我們將demo拿來體驗的時候,所有的顧慮都消失瞭——大傢一拍大腿:“對,就是這個feel!”團隊下定決心,按照這種觸發方式落地實施。
第二個問題是,如何準確識別掃碼設備。之前AI識別場景環境主要是人臉、手、樹等,特征明顯,與其他東西有明顯的區別,但掃碼設備就不一樣瞭,造型五花八門,特征既不統一也不唯一,市面上掃碼設備至少有一兩百種,業界沒有這種識別的商用先例。
AI算法離不開海量的數據采集。數據樣本是AI模型訓練的輸入,是算法模型訓練的前提條件。我們查閱幾十篇業界強相關的論文,做瞭多輪摸索測試,最終在業界比較有效的數據挖掘技術上進行瞭算法學習策略改進,大幅提升瞭數據的有效使用率和模型學習迭代效率,數據需求量降低一個數量級。
我們一邊從淘寶、京東、阿裡巴巴等平臺上采買各種掃碼設備,在實驗室構造各種場景,采集數據用於AI神經網絡訓練,一邊讓分佈在深圳、上海、南京等地的開發、測試同事認領任務,去當地最熱門的商圈實地“采風”,把看到的掃碼設備拍下來,再匯總分析。
解決瞭掃碼設備數據采集的問題後,接下來我們就要搞定誤觸問題瞭。誤觸場景真是千奇百怪,頭頂上的吸頂燈、出風口甚至車頂的天窗,還有手機攝像頭,都有可能被誤認為是掃碼設備。人的肉眼通過其他輔助的相關信息,是可以認知到這些物體的,但是僅僅從局部投射的圖片上看,確實有些難以辨別。
拿車頂的天窗來舉例,有時候車頂的天窗會有一些帶方框、半透明的東西,從平面上看像掃碼盒子;有時候車頂上面有一些裝飾的東西又很像掃碼槍的“頭”。為瞭解決這些問題,我們需要采集這些場景的數據,作為負向樣本集。90後同事瑩瑩和浩子義不容辭地沖上前線。由於沒買車,隻好輾轉借瞭隔壁組前輩的車,又不好意思多次借,於是每借一次就特別珍惜,在車裡足足蹲守采集長達七八個小時。因為有時候誤觸就是在某個角度下特別像,這就需要從各個角度采集數據,每次小心翼翼地移動一點點。
還有一次,一個beta用戶提單說上洗手間時遇到瞭誤觸發。測試同事言仔就在洗手間蹲點40分鐘,采集負向樣本,對著頭頂的出風口以及附近范圍,上下左右前後各個角度拍瞭個遍,搞得他對洗手間都快有陰影瞭。
除瞭采集各種負向樣本,我們還從用戶使用行為、場景觸發考慮各種降誤觸的辦法,討論攻關瞭三個月。10月份上市前,問題逐漸得到收斂,最終順利商用。
隔空手勢:beta用戶助陣,“雞肋”真香!
隔空手勢是指不觸摸屏幕的情況下,對著手機伸出手掌,再握拳就可以截屏;對著手機按壓就可以播放暫停音樂視頻;對著手機上下左右揮動,就可以上下翻頁左右翻頁。Mate30上推出第一代隔空手勢推出後,市場聲量很高,很多消費者覺得像施魔法一樣神奇。但由於是個全新交互方式,打磨時間較短,體驗還不夠好,甚至被吐槽為“雞肋”。
在Mate40項目初期,為瞭提升隔空手勢識別的準確率,我們解決瞭逆光弱光、上下回程抑制優化、按壓回程誤截屏等場景的問題。並對起始手勢,也就是“小手方案”的誤觸問題進行優化。小手方案是指當手掌在離手機30~40cm時稍作停留,屏幕上出現小手圖標後,就意味著可以開始進行隔空手勢操作瞭。日常生活中,一些不經意的小動作,如摸額頭、撐下巴、撓臉頰、握水杯,都可能與起始手勢的手型相似,引發小手圖標誤出現。我們需要采集各種beta用戶反饋的誤觸場景,提煉共性問題,並將該場景的圖像作為算法的負向樣本加入模型進行訓練優化。
由於增加瞭左右手勢,支持的起始手勢變多,誤觸場景也倍增,需要beta用戶配合,還原並采集現場數據之後才能準確定位。為瞭不阻塞版本發佈,負責解決誤觸單的萌萌挨個給每位beta用戶留言,希望他們能夠幫助我們定位問題。留言的時候他心裡很忐忑,因為很多beta用戶都是公司研發的兄弟,平時工作繁忙。沒想到,大傢都很配合,甚至主動打電話來說明體驗中遇到的問題。有一位研發兄弟還感同身受地說:“特別理解你們的痛苦,我們絕不為難兄弟,一定大力配合。”beta用戶和開發人員,就像不同戰場的戰友一樣,雖然面對不同的任務,但是都肩負著同樣的使命,互相鼓舞,互相成就。
除瞭在算法優化之外,我們還嘗試用UX輔助的方法讓用戶更容易學會手勢。在試用隔空手勢的教學內容中,我們增加瞭錯誤手勢的提示,當用戶起始手勢不對或者過遠過近都會及時提醒用戶。這些組合拳最終使隔空手勢的綜合體驗有瞭大幅提升。
回首過去兩年多,在Swing項目的創新之路上,我們迷茫過,沮喪過,但最終堅持下來瞭!每一個黑科技都是從0到1的突破,每一個小小的看似簡單的AI智能功能,都經歷瞭無數次的細節推敲和打磨。
雖然創新意味著會經歷更多的失敗和挑戰,但是當看到花粉論壇用戶的熱情點贊時,當多個媒體評測都提到我們的功能,甚至進行“魔性示范”的時候,當親眼看到消費者嫻熟地使用新功能時,我們還是感覺到莫大的鼓舞和力量。“千淘萬漉雖辛苦,吹盡狂沙始到金”,創新的路上我們繼續堅定前行!
對我們而言,Mate40是一個有著特殊意義的“禮物”。在它的誕生過程中,充滿著各種不確定性,幾乎每隔一段時間,形勢就會有變化,我們也在失望和希望的交錯中艱難前行。但團隊裡的每一個小夥伴,無論是規劃、硬件、軟件,還是服務、設計、營銷,每一個崗位上的同事都在步履不停、竭盡所能地尋找解決方案;供應商和合作夥伴也在傾盡全力,為我們雪中送炭,和我們並肩作戰;眾多的消費者則用熱情的反饋和實際行動,給予我們最堅定的支持。
“Mate40如期而至”的背後是不服,是相信,是堅持,是“在一起”!
從Mate第一代上市,到如今的Mate40系列,8年時間裡,我們陸續推出瞭十代Mate產品,自始至終秉承一條信念:緊緊瞄準消費者的需求,圍繞此來打造Mate的DNA。無論摔過多少跤,無論爬起來有多難,我們都會帶著這份信念繼續前行,把最佳的技術、創新和體驗帶給消費者。未來,我們依然充滿信心!
乘風破浪,終達彼岸!
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