人工智能芯片将助力可穿戴设备

Posted 2021-04-26 造极声音科技

人工智能芯片将助力可穿戴设备

人工智能和可穿戴设备是当今两大热点领域，二者的结合将会拓展人工智能的应用领域，增强可穿戴设备的功能，助力可穿戴设备的发展。日前剑桥大学宣布，该校科研人员成立的一家创业公司研发出一款新型可穿戴设备，将其监测的心电图、体温等指标数据传到云端，由人工智能算法分析使用者是否存在心率异常等问题。

人工智能与可穿戴设备的结合可以分为两大类，一类是借助网络和云端，可穿戴设备监测各种人体和环境数据，通过网络上传到云端，由云端人工智能芯片进行分析，传回相应的数据和指令。另一类是将人工智能芯片集成在可穿戴设备处理器上，这样可以不依赖网络和云端，直接在可穿戴设备上完成信息的采集和分析，得出结果。剑桥大学的科研成果和“黄山1号”芯片分别对应这两类人工智能与可穿戴设备的结合方式。

一方面，借助网络和云端的人工智能可穿戴设备对网络和云端人工智能处理器有较高的要求，需要高速、低延迟地将采集的数据通过网络传输，并在云端快速完成计算分析，得出结论并传回用户端。这样才能实现对身体的有效监测和对健康威胁的及时预警。未来即将投入使用的5G网络的高带宽、低延迟的优点可以有力支撑这一功能的实现。人工智能算法的不断优化升级和处理器性能的不断提升，也为云端人工智能分析处理大量上传的监测数据提供保障。

另一方面，将人工智能芯片集成在可穿戴设备处理器上，就可以省略用户端和云端数据传输的过程，脱离无线传输的束缚，降低可穿戴设备使用时对其他设备和条件的依赖度，提升可穿戴设备的独立工作程度，降低用户的使用负担。

两类方法各有优缺点。5G时代的到来，和人工智能芯片技术的不断进步，使得可穿戴设备既能独立完成人体的监测和数据的分析，也能与云端互通，增强人工智能对数据分析的准确度和可靠性。随着人们对健康和生活品质追求的日益提升，可穿戴设备将更加普及。

人工智能的加入，将大幅度增强可穿戴设备对用户需求的契合度，满足用户对健康的监测的需求，及时有效地对不利因素进行预警。有了人工智能的助力，可穿戴设备将会有更强的市场竞争力，这将是可穿戴设备发展的重要趋势。

从穿戴设备到人工智能

PC互联网穿戴在身上，为自己打造量身订做的可穿戴设备只是人类需求的开始，仅仅是将互联网穿戴在身上远不是人类的追求，让可穿戴设备为人类服务，强大自己才是人类不断追求的目标。

可穿戴设备能让人类的生活更加便捷，甚至让人类变身为科幻电影中的“超人”，所有这些，都离不开“人工智能”。

一、现有可穿戴设备的局限

在《可穿戴设备发展趋势一：从部件走向整体》一文中，何玺曾对现有的可穿戴设备进行过盘点。

“目前，市场上已经出现的可穿戴设备有智能眼镜、智能手表、智能手环、智能头盔、智能戒指、智能项链、智能服饰（内衣、内裤、鞋、情趣穿戴）等。智能眼镜、智能手表、智能手环、智能头盔4类是目前市场上的主要可穿戴设备。

盘点现有的智能可穿戴设备我们发现，不管是智能眼镜还是智能头盔，又还是智能手表和智能手环，他们都是人体局部的智能可穿戴设备，或者说他们目前还只是人体局部传统饰品的变种。加入了部分“伪智能”，其实并不是真正的智能可穿戴设备。”

但事实上，将PC计算机“小型化”和“便利性”集成于人类身体并非可穿戴计算的本质。

二、我们需要什么样的可穿戴设备

在现有的可穿戴设备中，最为知名的当属谷歌的Google Glass。作为最具未来感的Google Glass，它部分实现了科幻电影中的功能，比如语音控制、增强现实等功能。自从发布以来，Google Glass在惊叹和质疑中前行。Google Glass发布至今尚未正式推出商业版，续航能力以及使用功能也备受用户诟病。而人们对Google Glass的评价则为“谷歌眼镜就像是可佩带式智能手机”。

通过了解这两款人们所熟知的穿戴设备我们不难发现，不管是Google Glass还是Galaxy Gear，都尚停留在将PC计算机“小型化”和“便利性”集成于人类身体的阶段。当然，Google Glass更具未来感，也更符合人们对可穿戴设备的期待。

那我们需要什么样的可穿戴设备呢？Google Glass是个不错的开始，虽然它尚未完全摆脱传统，但起码它做到了对人类需求的响应，比如摆脱对身体的束缚（未完全摆脱），比如对用户指令的接收和处理（眨眼拍照和语音控制）。

但只是这样是远远不够的，现阶段，我们需要这样的可穿戴设备，它能够收集处理、归纳总结我们的日常数据，分析预知我们的需求，并告诉我们解决方案的贴身管家。

在未来，我们还需要更多的、形态各异可穿戴设备，比如能够增强人类体质的，让人变身“超人”的，帮助人类工作的等等。

三、可穿戴需要人工智能

还记得IBM的超级计算机沃森（Watson）么？它在知识竞赛中打败了冠军肯·詹宁斯（Ken Jennings）。

沃森最近刚学会了个新花样。它能够通过互联网上的一个个站点，及利用从社交媒体收集到的信息，对用户进行分析，以便了解与某个人有关的知识。然后，这些信息可以被服务提供商所使用。

这种技术让人联想到Google广告。它知道你在网络上做过什么，它知道你喜欢什么，它甚至知道你心里在想什么一样，能帮助广告商将广告更精准地展现在用户面前。未来，这种人工智能服务会变为常态，并被用于其它用途。

可穿戴设备需要这样的人工智能服务，比如，当您长时间工作忘记休息时，穿在身上的衣服会自动发出提醒为您安排作息调整计划；当小孩及老人身体出现异常情况时，佩带在他们身上的小型仪器就会将相关信息发送给亲人。

除开主动提醒，人工智能还能帮助可穿戴设备提前想用户所想。羡慕有钱人的贴身管家吗？他总是提前帮主人安排好早餐、日程表，提前想主人所想，接受主人随时安排的事情，并去解决问题。

在未来，可穿戴设备将成为人类的贴身管家，私人秘书，提前想用户所想，并帮助用户解决问题。

这才是可穿戴计算设备真正本质，提前想用户所想，知道用户需求，并提供解决方案。

当然，想要实现如此强大的功能，可穿戴设备还有很长的路要走。

可穿戴设备的三种发展模式

近些年可穿戴设备爆发的一年，功能各异的可穿戴设备层出不穷。华为、三星、接连发布了自己的可穿戴产品，但面对可穿戴设备的集中爆发，我们需要看清的是，目前可穿戴设备是存在三种发展模式的。而从这三种模式，我们或许可以看出未来可穿戴设备的发展方向。

目前主流的可穿戴设备模式是应用处理器+传感，除去基本的采集脉搏、血压等功能，可以利用本身拥有的应用，实现与手机和配套设备的结合，向此模式发展的可穿戴设备大多定位为手机配件，主做这方面的芯片厂商有意法半导体和北京君正。

另一种模式是应用处理+传感+WIFI/蓝牙，蓝牙和WIFI的加入使此模式可以帮助可穿戴设备实现通话的功能，将健康监测、通话功能、移动娱乐合为一体，联发科目前正在为这种模式的芯片提供技术。

最后一种模式几乎每一家厂商都在做，但却并没有作为大力宣传卖点的，此种模式只保留了最基本的传感+处理器，主要功能用于实现身体健康指数的采集和传输，但相对比较简单的功能，对此种模式感兴趣的芯片供应商却不在少数，意法半导体、TI、飞思卡尔、英特尔、Atmel等都在为采用这种模式的可穿戴设备提供技术支持。

我们可以看到，越简单的模式反而吸引了最多和知名的企业。从这个现象，我们就可以分析出目前可穿戴设备在哪个领域最有发展前景。

从市场需求来看，目前各大厂家着重宣传的可通话与娱乐等功能并不吸引消费者目光，因为这些功能手机都能够实现，而且比可穿戴设备实现的更好，作为消费者来说，完全没有必要再去够买一款与手机功能有重叠的产品，可穿戴设备想要超越手机，可以说还需要很长时间。目前的技术虽然实现了功能的高度集成，但耗电问题一直无法解决。相对于较好不叫座的多功能智能穿戴，可穿戴设备在医疗行业发展趋势正在呈上升状态。

老人与病人会成为此领域的最大用户区，可穿戴设备可以收集和监控健康状况，而这正是这一人群所需要的。美国的一家公司已经成功在此方面有所突破，这家公司利用可穿戴设备收集心脏病人的心电图数据，并且发现很多病人在发病前的心电图数据都惊人的相似，对此数据进行分析后，他们成功预测一些病人的发病时间，并作出了预警。由此看来，可穿戴设备在医疗领域未来可能和云存储和计算产生交集而像物联网发展，医疗将成为可穿戴设备的一个需求点，各大厂商在此领域也是有所发展，像意法半导体的微控制器，ADI、飞思卡尔、TI的传感器与系统解决方案等。

大众对可穿戴设备不买账的原因主要是认为在功能上不需要一款接近手机的设备，而在市场划分较为细致的医疗领域，可穿戴设备可随时采集人体数据的特性将被充分利用，人们对健康监测的手环已经可以接受，医疗领域将是可穿戴设备近几年的盈利点和发展点。

部分图文来源|电子发烧友