探索可穿戴的“終極模式”，人工智能或許就是？

作為工程師出身的你，是否對(duì)科幻電影中各種酷炫的未來科技癡迷過?尤其對(duì)那些充滿未來科技感的隨身裝備印象深刻有木有——《異形》、《鋼鐵俠》、《黑客帝國(guó)》中超強(qiáng)悍的機(jī)械裝甲;《創(chuàng)戰(zhàn)紀(jì)》中的智能服裝、電影《星際迷航》中的徽章通訊設(shè)備;《少數(shù)派報(bào)告》體感手套;007系列電影中邦德手上那款無所不能的智能手表……

毫無例外，這些經(jīng)典的科幻電影都將可穿戴智能設(shè)備作為增強(qiáng)電影科技感的重要元素。事實(shí)上，將功能強(qiáng)大的電子產(chǎn)品便攜化并隨身“穿戴”一直是科技工作者努力的目標(biāo)。而今天，夢(mèng)想已經(jīng)逐漸照進(jìn)現(xiàn)實(shí)——VR設(shè)備將風(fēng)靡一時(shí)的《回到未來》中頭戴顯示器帶入尋常百姓家;智能手表/手環(huán)已經(jīng)達(dá)到千萬級(jí)的年出貨量(當(dāng)然，功能上還需繼續(xù)追趕“邦德款”，哈哈~)……

“未來，當(dāng)你準(zhǔn)備出門運(yùn)動(dòng)，你的智能穿戴產(chǎn)品可以告訴你外面的紫外線強(qiáng)度、空氣質(zhì)量、你今天適合的運(yùn)動(dòng)量;當(dāng)你即將回家，你穿戴的智能產(chǎn)品將啟動(dòng)家里的空調(diào)并設(shè)置到你適宜溫度，同時(shí)把室內(nèi)照明調(diào)整到適宜的亮度和色度……”近日在EEVIA主辦的第六屆EEVIA年度中國(guó)ICT媒體論壇暨2017產(chǎn)業(yè)和技術(shù)展望媒體研討會(huì)上，ADI亞太區(qū)醫(yī)療健康行業(yè)市場(chǎng)經(jīng)理王勝與大家一同暢想了可穿戴智能產(chǎn)品的未來，“事實(shí)上，ADI與業(yè)界的眾多產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)正在朝向這個(gè)方向努力，未來智能穿戴產(chǎn)品的終極形式將是為人工智能的重要接口，實(shí)現(xiàn)真正的無感式的數(shù)據(jù)采集、處理及控制，并進(jìn)一步改變?nèi)藗兊娜粘Ｐ袨椤?rdquo;

對(duì)話中國(guó)電子技術(shù)媒體與業(yè)界工程師，王勝可穿戴產(chǎn)品三階段發(fā)展趨勢(shì)讓人印象深刻。

ADI看智能可穿戴，醫(yī)療健康是關(guān)鍵

根據(jù)最新的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，2018年中國(guó)移動(dòng)醫(yī)療健康市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到184.3億，而可穿戴產(chǎn)品將是其中主要細(xì)分市場(chǎng)之一。“運(yùn)動(dòng)健康監(jiān)測(cè)功能是催生可穿戴行業(yè)高速增長(zhǎng)的關(guān)鍵。”王勝指出，“根據(jù)BDC公布的數(shù)據(jù)，超過80%的消費(fèi)者認(rèn)為可穿戴技術(shù)的重要作用之一是能讓醫(yī)療保健變得更加便利，71%的美國(guó)人相信可穿戴技術(shù)可以幫助其改善健康與健身。”而縱觀產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀，可穿戴產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)幾乎都是受到運(yùn)動(dòng)健康需求推動(dòng)，在幾乎所有的可穿戴設(shè)備中，包括手環(huán)、手表、智能鞋、衣帽，健康功能不可或缺。

“醫(yī)療業(yè)務(wù)單元是ADI公司一個(gè)重要的BU，我們將可穿戴這個(gè)新興市場(chǎng)應(yīng)用放在了醫(yī)療BU，就是洞察到可穿戴應(yīng)用的市場(chǎng)核心驅(qū)動(dòng)之一是醫(yī)療健康功能及應(yīng)用，也就是說在可穿戴領(lǐng)域，ADI會(huì)在醫(yī)療功能上大做文章。”王勝指出，“運(yùn)動(dòng)健康監(jiān)測(cè)功能是催生可穿戴行業(yè)高速增長(zhǎng)的關(guān)鍵。”按照王勝的產(chǎn)業(yè)觀察，運(yùn)動(dòng)健康類的功能在可穿戴產(chǎn)品中層出不窮，國(guó)內(nèi)幾百萬、上千萬只出貨量的可穿戴設(shè)備產(chǎn)品，各種運(yùn)動(dòng)健康類功能是最基本的默認(rèn)功能。“可穿戴健康體征信號(hào)包括血壓、血氧、運(yùn)動(dòng)、、體脂、體溫、特定的場(chǎng)景還有呼吸率、運(yùn)動(dòng)員的狀況以及呼吸的監(jiān)測(cè)等，越來越多的指標(biāo)豐富了體征信號(hào)的采集，而要將具體的指標(biāo)功能在可穿戴設(shè)備中采集并處理，則需要借助最新傳感器、模擬混合信號(hào)處理及相應(yīng)的數(shù)字處理算法來實(shí)現(xiàn)。”

體征信號(hào)監(jiān)測(cè)功能的廣泛應(yīng)用促進(jìn)可穿戴設(shè)備市場(chǎng)的增長(zhǎng)。

三階段論，終極模式將融入人工智能

圍繞運(yùn)動(dòng)與健康監(jiān)測(cè)功能，王勝認(rèn)為可穿戴設(shè)備產(chǎn)品形態(tài)的發(fā)展趨勢(shì)和演變，有三個(gè)重要階段：

第一階段，設(shè)備有基本的健康和運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)功能。“在第一階段ADI做了心率監(jiān)測(cè)、運(yùn)動(dòng)檢測(cè)等功能，而現(xiàn)在是如何將更多技術(shù)進(jìn)行衍生、使設(shè)備同時(shí)達(dá)到更多的功能采集、提升用戶的整體使用體驗(yàn)的階段。”王勝表示。的確，經(jīng)過這些年的發(fā)展，第一階段已經(jīng)不能滿足用戶對(duì)設(shè)備的更多功能需求。例如，人們會(huì)進(jìn)一步希望知道跑步一公里和跑步五公里身體會(huì)出現(xiàn)哪些不同變化?經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)動(dòng)鍛煉，除了步數(shù)的變化，另外心率、血壓、體脂等其他更綜合的身體指標(biāo)發(fā)生了哪些變化?這將是下一階段要完善的。

第二階段，用戶自身健康數(shù)據(jù)會(huì)得到更全面的采集處理，并附加上環(huán)境數(shù)據(jù)。環(huán)境數(shù)據(jù)和生理體征數(shù)據(jù)融合在一起，可以生成更多的有用數(shù)據(jù)和判斷并反饋給用戶，這是必然的趨勢(shì)，其實(shí)很多企業(yè)已經(jīng)開始預(yù)研這些產(chǎn)品和技術(shù)。第二階段會(huì)憑借這些方向的發(fā)展，進(jìn)一步提升可穿戴的實(shí)用性和對(duì)用戶的黏性。

對(duì)第三階段，ADI認(rèn)為增加對(duì)智能家居、智能汽車和人工智能的支持必將是未來應(yīng)用發(fā)展的趨勢(shì)。“我相信可穿戴設(shè)備的終極形式將是作為人工智能的重要介入接口，將人和周圍的設(shè)備建立起更加智能聯(lián)系的橋梁，如此才能真正實(shí)現(xiàn)無感式的采集、處理和控制，并進(jìn)一步改變?nèi)藗兊娜粘Ｐ袨椤?rdquo;王勝表示，“比如我們佩戴具有環(huán)境溫度采集功能的手環(huán)進(jìn)入一個(gè)新場(chǎng)景，忽然監(jiān)測(cè)到溫度明顯變化，這時(shí)此可穿戴設(shè)備就可能產(chǎn)生一個(gè)讓空調(diào)打開或通風(fēng)的智能家居管理指令。”對(duì)于融入人工智能、支持智能家居和智能汽車的這種無感式智能可穿戴產(chǎn)品來說，類似的應(yīng)用場(chǎng)景將無處不在。

三階段論主導(dǎo)可穿戴智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)。

引領(lǐng)第一二階段邁向第三階段，ADI全面布局體征信號(hào)監(jiān)測(cè)

在可穿戴電子領(lǐng)域，ADI擁有一系列創(chuàng)新產(chǎn)品和解決方案：例如支持多種便攜式醫(yī)療保健領(lǐng)域應(yīng)用的高精度、低功耗片上計(jì)量?jī)xADuCM350已在國(guó)內(nèi)外的幾家代表性大客戶中取得了里程碑式的進(jìn)展;突破性的超低功耗3軸數(shù)字MEMS產(chǎn)品ADXL362在運(yùn)動(dòng)檢測(cè)喚醒模式下功耗僅為300 nA，其超低功耗的特征是可穿戴運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備的理想解決方案;低功耗、單導(dǎo)聯(lián)、心率監(jiān)護(hù)儀模擬前端(AFE) AD8232，專為滿足新興的健身設(shè)備、便攜式/佩戴式監(jiān)控設(shè)備和遠(yuǎn)程健康監(jiān)護(hù)設(shè)備的ECG信號(hào)調(diào)理要求而設(shè)計(jì)，并可達(dá)到醫(yī)療級(jí)的性能，已有多家客戶獲得醫(yī)療認(rèn)證;剛剛推出的更小體積、更低功耗、更低噪聲以及更完善功能的心電或心率模擬前端調(diào)理芯片AD8233，非常適合健康醫(yī)療可穿戴的應(yīng)用，成功案例已有很多。

“ADIInside”覆蓋可穿戴智能的幾乎所有典型體征信號(hào)處理應(yīng)用。

除此之外，為迎合可穿戴設(shè)備中電源管理特定的低功耗、小體積及低成本的要求而專門設(shè)計(jì)的芯片，例如ADP150、ADP160等，在可穿戴市場(chǎng)都有很好的表現(xiàn)。尤其是在光電法測(cè)量生理體征信號(hào)方面，ADI的ADPD系列傳感器及信號(hào)處理方案，正在被幾乎所有大的品牌客戶設(shè)計(jì)使用。專門應(yīng)用于光電法的各類生理體征信號(hào)的監(jiān)測(cè)的具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)品ADPD系列產(chǎn)品，例如ADPD142/3是目前市面上(可以看到的公開產(chǎn)品中)集成最高(Photodiode + LED + 模擬前端采集AFE +LED driver + 環(huán)境光抑制等，輸出就是I2C的數(shù)字量)，也是體積最小、功耗最低(十分靈活的配置)，性能極佳以及非常成熟的方案(早已有大量出貨)解決方案。

可用于診斷級(jí)產(chǎn)品也可適用于消費(fèi)級(jí)的產(chǎn)品相關(guān)體征信號(hào)的采集，例如心率、血氧含量等。新的系列產(chǎn)品也層出不窮，如ADPD144和ADPD174等可以更好地滿足不同的設(shè)計(jì)需要，解決客戶處理傳感器、電路設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)痛點(diǎn)，更能解決客戶生產(chǎn)環(huán)節(jié)必須面臨的各種難題和挑戰(zhàn)。除了系統(tǒng)級(jí)層面的方案，ADI還建立了實(shí)力雄厚的軟件算法團(tuán)隊(duì)以及專業(yè)的本地技術(shù)支持團(tuán)隊(duì)，為客戶提供深入的技術(shù)服務(wù)。

如何贏得可穿戴市場(chǎng)?ADI是這樣做的

談到解決方案，王勝表示：“ADI作為在傳感器及模擬混合信號(hào)的領(lǐng)先供應(yīng)商，在可穿戴設(shè)備領(lǐng)域也緊跟客戶及市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)，解決方案除去硬件平臺(tái)外也包括相應(yīng)軟件算法的開發(fā)，同時(shí)還有專門團(tuán)隊(duì)提供系統(tǒng)級(jí)包括軟件在內(nèi)的全方位的技術(shù)支持。”ADI擁有大量的高集成度AFE、運(yùn)動(dòng)傳感器、低功耗MCU和電源管理解決方案，使可穿戴設(shè)備的產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性達(dá)到最佳程度。此外，ADI還提供評(píng)估板、仿真工具和應(yīng)用專業(yè)技術(shù)，為客戶的設(shè)計(jì)和開發(fā)工作提供支持。

“可穿戴設(shè)備的應(yīng)用對(duì)象千差萬別，在不同場(chǎng)景無兼容的條件下想要達(dá)到同樣的測(cè)量效果并保證測(cè)量的數(shù)據(jù)有效性對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)帶來較大難度。”王勝表示。王勝還指出：“在專業(yè)領(lǐng)域可穿戴的一個(gè)趨勢(shì)就是低功耗，診斷級(jí)性能。另外，對(duì)于設(shè)備商來說，它需要供應(yīng)商有個(gè)完整的方案，至少可兼容的方案可以做二次開發(fā)。”對(duì)于這一點(diǎn)，王勝表示，這也是為什么ADI一直專注在這些領(lǐng)域的系統(tǒng)級(jí)服務(wù)，解決設(shè)備廠商客戶的真正痛點(diǎn)的原因，到目前為止我們?cè)谡麄€(gè)市場(chǎng)獲得非常不錯(cuò)的反響，該公司的傳感器ADXL36x自問世至今一直都是業(yè)界最低功耗的保持者，并已廣泛用于可穿戴設(shè)備采集相應(yīng)的指標(biāo)。“其次我們的設(shè)計(jì)方案最大的特點(diǎn)就是讓客戶省心，不管是生長(zhǎng)環(huán)節(jié)還是開發(fā)環(huán)節(jié)!另外ADI也在研究通過一些指標(biāo)來演算得到情緒、壓力等指標(biāo)的測(cè)量。”王勝補(bǔ)充道。