人体植入芯片将成常态？可穿戴技术还能走多远？

穿戴式技术至今几乎完全是健身追踪器和智能手表的世界。未来，还将会有哪些更酷的应用出现？

美国麻省理工学院媒体实验室(MIT Media Lab)日前发布具有「读心术」的最新穿戴式人工智能(AI)装置——AlterEgo，它是一种非侵入性的穿戴式系统，让人们不需要开口说话，就能以自然语言的方式将配戴者脑海中的想法或意图，进行与机器、AI助理、服务和其他人的对话。其目标在于结合人类和计算机，将运算、因特网和AI作为「第二自我」(second self)交织于人类的个性中，并增强人类的认知和能力。

就在几周前，我参加了英商剑桥无线半导体公司(Cambridge Wireless)一场讨论「2025年的智能装置未来」活动。未来学家David Wood (曾在1998年共同创办Symbian)对于2025年可预期出现的行动装置发表了看法。尤其，他将这些所谓的「智慧人体增强剂」(SHA)形容为智能型手机之外的下一件大事。他特别指出，AI将会变得越来越聪明，最终「将了解并填补我们在说话时用字遣词之间的差异」。

他并将未来的发展置于第四次工业革命的时空背景下来看，他说，除了智能型手机之外，下一代产品将融合以硬件为核心的奈米技术和生物技术，以及基于软件的信息技术和认知技术。

Wood表示，这些SHA装置将透过倾听我们和我们正倾听的内容、观察我们和我们所看的事物以及感觉我们的感受，以一种比我们的感官更敏锐、准确的方式来观察我们所做的一切。这些都必须利用语音和声音辨识、计算机视觉、环境中嵌入式传感器的信息、物联网(IoT)系统间的通讯、情境知识以及计算机一般常识等。

英国电信集团BT旗下子公司EE的网络服务与装置主管Tom Bennett进一步探讨未来，他说希望在未来的装置中看到「可弯曲」的技术(例如三星在2011年开发的可卷曲屏幕)，而这一时间点预计就在「18个月之后」。

但最重要的还是功耗问题，Bennett说：「很多技术都得耗用电池，所以，直到你找到了合适的解决方案，才能打造更新外形的产品设计。而且，一旦采用了AI，将会需要更多的处理器来满足其功能要求。」

他并补充说，原则和法规也都十分重要，但从营运商的角度来看，安全、身份和保护都是关键挑战。

医疗保健、AI和电源管理

医疗保健、AI和电源管理也是日前「穿戴式技术展」(Wearable Technology Show)的主题。丹麦助听器供货商Oticon在会中介绍现在的助听器如何成为强大的处理器，不仅只是助听，还提供了整体大脑健康的信息。Oticon产品经理Michael Porsbo则说：「这一代的助听器采用11个硬编码的DSP处理器数组，提供平行运算能力，能以每秒100次的速度360度映像整个音景。其中8个DSP用于处理声音、2个用于进行通讯(近场磁感应和一个RF芯片)。」

Oticon展示支持可充电电池的Opn助听器（来源：Oticon）

Porsbo补充说，「现在的助听器不仅是在放大声音或听力受损时才使用。它也让我们更进一步了解大脑的运作方式。这就是为什么我们需要AI以理解所产生的庞大数据集，并用于更加了解一个人的健康状况。」

至于下一步计划，他说：「我们一直在寻求提高音频质量，而且透过所收集的数据，我们将探索应该将哪些传感器整合于助听器中，例如EEG。」

芬兰穿戴技术公司Oura Health首席科学家Hannu Kinnunen也强调电源管理设计对于其红外线PPG传感器至关重要。PPG是指光体积描记法(photoplethysmography)，这是一种简单的光学技术，用于检测血管中的血流量变化，以提供与心血管系统有关的宝贵信息。

该公司将开始出货其最新版Oura Ring，用于测量身体的一些生理信号——如ECG、静止心率(RHR)、心跳间隔(IBI)、心跳变异率(HRV)、呼吸频率和呼吸变化等，以及睡眠追踪，以通知生活方式选择。Oura Ring包含一个基于双核心ARM Cortex的微控制器、专有的脉冲波形和脉冲幅度变化检测红外PPG传感器、体温传感器和3D加速度计和陀螺仪。

Oura Ring智慧指环可用于追踪睡眠与活动（来源：Oura Health）

Kinnunen说：「我们成功地让芯片体积缩小了三倍，并整进去一颗更小的电池，以提供更高10倍的运算能力和改善的讯号质量。」

我们还在展场上看到了新的产品外形趋势以及未来的软性屏幕。一家专门开发腕戴技术IP的新创公司WITGrip创办人Raj Partheban表示，智能型手机无法提供直接与智慧家庭/智慧城市长期互动所需的颠覆性技术。

Partheban说：「制造商更强调的是维持现有技术，例如他们为现有的智能型手机开发新功能，使其用于控制家中的电子产品。然而，这意味着手机只是变成了一个更复杂的遥控器——而非被现有的解决方案取代。」

该公司表示，虽然穿戴式技术的存在促进了智慧家庭中的许多活动——从感应式门禁到控制灯光和暖气，但其互动性仍然受到限制，因为装置之间虽然已经连接了，但并未与用户连接。目前的智能型手机技术存在着与遥控器解决方案相同的问题。

沃达丰(Vodafone)人工智能资深产品经理Adi Chhabra也表示，穿戴式装置的未来正从屏幕互动转向表面互动。他说：「任何屏幕或表面都可以成为您的接口，用于启用语音功能、触控功能或手势功能等。Google Glass是第一代，但并不是穿戴式装置的最终解答。然而，它也给了我们一个15年后这个领域将如何发展的概念。」

穿戴技术能走多远？

早期的穿戴式装置就像是智能手表和健身追踪器的代名词。但随着越来越多的应用演变，一些杀手级应用逐渐变得明朗。目前的趋势正朝着健康应用发展，不仅是简单的健身追踪器，同时也出现在更复杂的医疗保健领域，正如上面所讨论的。

最近的市场调查确实也支持这一点。根据Juniper Research的数据显示，虽然目前的市场主要以智慧手表和健身追踪器为主导，但其成长速度将放缓，预计在2020年这些装置的出货量将达到约1.9亿台。该研究报告并指出，随着装置类型扩展以及采购周期延长，业界公司将开始关注于软件和数据服务，以维持其营收，而在这些订阅服务中，最大的市场就是医疗保健。

那么穿戴技术和AI能在医疗保健领域走多远？上个月在《科学报告》(Scientific Reports)中发表的一篇论文描述如何透过深度学习从生物医学数据中撷取生物年龄。莫斯科物理技术研究所(MIPT)和生物技术公司GERO的研究人员证实，仅用一周时间从穿戴式装置中撷取身体活动数据，就能够用于产生老化和衰弱的数字生物指针。这项突破性的展示开启了结合穿戴式传感器和AI技术的新兴潜力——用于连续的健康风险监测，并将数据实时反馈给生命和健康保险、医疗保健和运动健身供货商。

因此，暂且不提健身追踪器，穿戴式技术的未来重大发展方向就在医疗保健领域。如今，我们已经看到瑞典的Epicentre和美国威斯康星州的Three Square Market等公司开始在员工手中植入芯片的例子了，也许在短短几年内这将成为常态。