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高向东:智能服装的机会与挑战

2016-11-11 15:04 | 作者: 高向东 来源:中国企业家网 京东方

 

【中国企业家网】2016年11月8日,主题为“开放两端 芯屏气/器和”的京东方全球创新伙伴大会(BOE IPC·2016)在北京举行。健康服务分会场,博迪加创始人高向东发表“新时代的曙光——智能服装:机会与挑战”主题演讲,分享了可穿戴设备以及可穿戴设备服装的形式,还有它的机会与挑战,难点在哪里。

轮播图-剩余分会10

 

以下为演讲实录:

各位医学专家,大家下午好!我今天演讲的题目是智能服装的机会与挑战。大家听了这个题目可能会感觉你是不是走错房间了。我从今天上午听到京东方的董事长的演讲,到下午听到各位嘉宾的演讲,我觉得我们这个题目在这个会议上面宣讲是非常合适的。

我们知道,随着科技的发展,人类的寿命在不断地延长,但是出现的问题是不是有质量的寿命延长,我们活到100岁,其中有质量的寿命是多少?我们要提供延长的医疗保障、健康保障,很多的时候,医疗资源也是非常有限的。那么就涉及到在资源有限的时候,大部分的时间可能健康监测是在家里实行的。家里实行健康监测,涉及到的就是我们使用的设备是不是需要像医院那样的设备?如果不是像医院那样的设备,什么样的设备是合适的?我们认为针对健康医疗这样的可穿戴装备,服装基本上是一个比较终极的形式,今天上午王董事长讲的碳基生命和硅基生命,我上午听到的时候非常有感触,人类监测自己还没有达到在身体内植入芯片的时候,基于服装的可穿戴设备来获取人体的全面的数据,基本上是一个终极的形式。所以我今天花一点时间跟大家讲一讲可穿戴设备以及可穿戴设备服装的形式,它的机会与挑战,难点在哪里。

首先说到可穿戴装备,世界上各个民族、各种传说里面,超越于我们人类之上的这些神,或者超人、英雄,往往你看到听到的一个词叫“法宝”,所以我们最后想到的是,所谓的法宝是不是普通的人使用了可穿戴装备。大家看到第一个图,好比这是一个电影,我相信在座的很多人都看到过,就是《雷神》,当雷神闯了祸,他老爸非常生气,把锤子给扔到凡间,他拎不起来了。我当时感觉,这个东西就非常像什么呢?这个锤子就是他的可穿戴装备,他爸爸把系统改了,他拎不起来。包括我在家里边管教我的儿子,当他不听话的时候,好比说他没有按时把作业写完,我不许他玩的时候,我会把iPad的系统改了,一样的道理。人使用可穿戴装备的目的是什么?他想获得超越自身的能力,或者说获得对自身健康能力的把握,他往往是有这样的需求,我们认为,通过可穿戴装备,人可以变成一个更强大、更好的自己。在这个基础上,我们知道在这些年可穿戴装备经历了一个非常快速的发展。

目前,实现于人身上的可穿戴装备基本上从医疗到健康,到体育、安保、军事,到各个领域,都有相应的可穿戴装备的这样产品的缩影。实现这样的产品自然需要一定的技术基础。目前来说,大部分的可穿戴装备基本上是遵循着以上的三个架构。最简单的架构是一个人身上穿戴的,它可能没有通过自身装备本身和人进行交互的设备,比较典型的像小米手环、像第一代的计步器。这样的设备往往是有一个存储,通过网络连接,和你的手机进行数据的交互。通过手机来展示你的数据,在这之上又有中间的架构、底层的架构完成某一个特定任务,好比我们在身上放一个小小的可穿戴装备,来获取我们身体的温度数据,这个温度数据展示的时候不需要在自身的衣服上有显示器,我们把这个数据直接传到手机上来显示我当前的体温,我们就可以使用最基础的架构,在这个之上,假设如果我们希望要调节,主动调节自身的温度怎么办?这个时候就会发现我们增加了一个CPU,就是你需要一个处理器,这个处理器是在这个设备上有一个控制算法跑在上面,我希望调节的我的身体在一个理想的温度范围内,如果过热,好比我控制一个执行机构,给我打开风扇,或者说让我的衣服开一个窗户,当然不知道是不是有这样的衣服。我仍然不需要去交互,但是它有嵌入式的算法,这是目前一些嵌入式的可穿戴装备,或者嵌入式的控制器的基础架构。

在这之上,目前可穿戴装备的最复杂的架构就是在最右边,就是我除了嵌入式的处理器,往往我还要和用户进行交互,我要有控制的算法,我还需要接受用户的输入,典型的像我们智能的手表。一些Google的眼镜,通过一些装备、一些设备来执行用户的输入,这个属于一个比较高端的这样一个架构。目前来说,从硬件架构来说,可穿戴装备往往执行这三个基础架构。我们后面会讲到这样三个架构实现在你的手表、手环上,它其实并不复杂。其实可穿戴里边,大家很多的时候见到现在的产品形式都是“戴”,真正到“穿”上面有很多的挑战,我们后面会提到这个问题。

从这个产品本身,你使用的过程中,它的信息流是什么样子,信息流上面,首先在前端毫无例外的,他需要和自然界打交道,就有传感器,传感器获取周边环境的数据,包括被测目标的数据,这个数据会结合用户的背景,以及使用场景,来进行综合的判断。举一个例子,如果我们设计一个心率的监测设备,这个心率的监测设备自然需要有附着于人体表面的电极,这是传感器层,我们获取到数据以后,如果要对它进行判断,这个时候我们就需要有根据这个人的情况和使用场景来进行数据判断的内容。举一个例子,一个人如果他是20岁,他的最大心率和70岁的人的最大心率是不同的,所以在同样高的心率区,好比说150、160,我们对年长的人可能就要进行报警,对年轻的人可能就不需要。同时还有一个使用场景的需求,使用场景是什么呢?就是如果你是静卧的时候,你的心率就到了100多,我们需要记录下这个数据,如果使用的场景是在运动,是在进行竞技体育活动这个时候你的心率应该是正常的。所以这些就是说根据你的使用场景和你获取的数据要进行综合的判断,然后同时要在后台进行相关的获取的知识的管理。其实未来的大数据的管理也是由此基础产生的,就是一定有几个前端的条件,就是综合了用户的使用场景和用户背景的数据。不断地去更新本身的知识,针对这个人的知识。在这个之上,我们当然还有可视层和报警层,就是执行器层,例如刚才的心率监测,如果到达了一定的心率,我们可能就要进行心率的报警。这是执行层的这样一个数据。我们可以看到,在软件的架构上面,它是分成这样的几个层次的架构。

可穿戴装备的第一个浪潮就是智能手环和手表,很多人对这个可能有不同的说法,有一些人说可能就是,像我们当年戴的耳机可能是我们第一代可穿戴装备。但我们认为从智能可穿戴来说,手环和手表应该说是第一代,它起到了对这个市场进行教育的作用,就是第一代大家知道使用智能设备获取数据来指导人的行为,但是在这个之上,很多的时候,用户没有培养起使用习惯。MIT有一个报告,里面写到了,99.5%的可穿戴装备获取的数据没有被分析过。实际上大量的可穿戴装备产生的是数据垃圾,这些数据没有被用过。为什么没有用?没有用的原因很多的时候是因为它没有形成真正的反馈,在这个数据上是不是能够得出一些有用的结论?这个结论能够指导用户的行为。在这个地方如果它不能形成闭环,很多的时候,这个可穿戴装备产生的数据就很难被使用。我们知道,像一般的手环、手表,它大部分起到的是一个运动记录的作用,就是你的活动。每个人每天走一万步,爬十层楼,这样的数据是不是对20岁的人和70岁的人都适用?我们如果据这个去分类,去提供指导,其实它是没有太大的指导意义的。所以我们认为没有足够的数据是很难产生下一步用户的使用习惯的。

我们认为,可穿戴装备如果被用户所使用,他需要能够达到一个闭环,这个有点类似于我们质量体系的PDC,就是从评估到计划,到过程监测,到结果效果评估。一个人获取真实数据,然后在这个基础上要进行有效的反馈,过程的有效监测,以及结果效果的评估,只有实现了这四步的有效循环,这个可穿戴装备才是真正的能够产生用户黏性的可穿戴装备。

我们认为,可穿戴装备的第二次浪潮将是实现在智能服装上,智能服装作为可穿戴装备的一个新的选择,我们认为它有更好的未来。第一是因为它有较小的侵入感,这样的衣服穿在身上,它比较自然。它不会创造一个无中生有的需求,因为我每天已经在穿衣服了。第二,它有丰富的数据获取位置选择。就是说我们不需要非要通过一个有限的点,例如手腕、例如耳朵、额头,这样一个有限的数据采集点去获取身体的生理数据。我们有全身的衣服,有丰富的获取的点的选择,来做可穿戴装备。所以我们认为可穿戴装备就像我们说的,可能在未来的人类被植入芯片之前,可穿戴装备可能是人类服装的,就是服装是可穿戴装备的一个终极前线,未来的服装都将有一些机制去和我们的智能设备相连,去产生数据、消化数据、展示数据。

这个里面的关键数据我们认为有几点,一、MEMS系统,MEMS系统就是我们现在实现于芯片上的MEMS系统,使得我们数据获取的器件的体积变得非常小,甚至小到可以被忽略。在这种情况下,我们服装的舒适性才得以保障,我们不可能实现一个可穿戴装备,使得人穿起来像是一个宇航员,它必须是像我们平时所穿戴的衣服一样。第二,还有低功耗的通讯方式,因为未来如果你是实现在非常小的传感器上去实现你的通讯,你的功耗必须非常低。那么也就带来了第三个长期的目标,就是能量回收。今天上午我们的嘉宾讲到,未来的智能设备甚至是不耗电的,我认为这是一个非常对的方向。就像FRID一样,二代的FRID是不需要自身带能源的,它只需要接收你的辐射能源,然后把我的信息发散出去。如果实现在服装上,每天我们在走路,我们在跑步,我们在挥动我们的肢体,如果我们通过一些方式,把这些多余的能量给它回收,然后在我们的设备上存在一些储能设备的话,实际上是不需要一个充放电设备在我们的可穿戴设备上。长期看来,这也是一个非常有前景的未来。

另外在目前实现的可穿戴设备上非常具有挑战性的内容,就包含它的支撑技术,比如材料、生产工艺、信号处理、运动生理分析,这个我就不多说了。博迪加在这个基础上现在研制出了1.0代的智能可穿戴,我们给到高水平运动员,在200克重的上衣上,实现了19个传感器的测点,来进行一个综合的数据的采集、判断和反馈。

大家看到的图,我们如果在三楼的话,可以看到我们的实物展示,是同步的视频和肌电的分析,我们这个人是60公斤级国家的全国散打冠军,他做了一些标准动作,比如拳击时候的发力动作,来纠正他的错误。还有跑步,大家知道大众健身里面,现在越来越多的人喜欢跑步,越来越多的人参加马拉松这项运动,但是很多人在跑动的过程中实际上都是受伤的,他们的关节,这个里面很大的问题是跑步姿势以及左右侧平衡,而我们大部分人左右侧都是不平衡的。也就是说可能90%以上的人实际上是没有条件跑马拉松的。他付出的代价是什么呢?可能在70岁的时候,他是不是还能下楼梯,是不是膝盖会疼?所以通过一些设备来监测他的左右侧不平衡,来进行有目的的锻炼就可以纠正,来达到一个闭环。

可穿戴装备未来的几个主要应用领域,我们认为关键市场,第一是医疗健康,医疗健康里边主要的我们看到的是穿戴在服装上,通过服装上的装备帮助你获取数据,我们说到医学的根本,就是治未病,在你没有生病的时候,通过你的健康监测来揭示,来预测你的身体的机能的改变。同时,能够实现一个在家看护的这样一个目的。同时,还有竞技体育和健身锻炼,专业运动员使用设备来进行康复,来提高他的成绩。还有工业与军事,就是在特殊的场合下,获取使用者的这些数据,来进行数据的交互,在工业的环境或者在军事的环境里,以及在娱乐行业。

我们刚才讲到一个未来的可穿戴装备真正要实现可用,它不能把任何一个行业的问题解决10%,他必须是在一个垂直的行业里边,在一个细分的市场,我觉得刚才艾瑞的同事提到一点,我们非常认同,就是在细分市场里解决问题,通过获取数据,这个也是我们认为非常关键的。基于服装的可穿戴装备,它获取的数据比较全面,从心电、呼吸、温度、肌电这样的数据,在医疗里边可以应用于儿童体能训练与康复,运动康复、产后恢复、中老年人长期的健康监测这样的一些比较垂直的应用的目的,实现在服装上,通过嵌入到像加速度传感器这样的设备来进行场景的识别,来获取有效的数据。

我们这个地方可以看到一个中国世界滑雪冠军,他使用我们的设备进行康复锻炼,他的膝关节是受伤的,在训练过程中我们可以明显看到他的双边肌电强度是不平衡的,他的康复教练、他的医生就可以有目的地帮助他去做相应的评估和评价,来帮助他更好地训练,使得他能够早日地回到比赛场上。还有就是中老年人的长期的监护,监护里边我们认为在家监护里面,像心电信号,如果是实现在服装上,可以进行长期的心电的数据采集,而且在使用场景,就是静息、睡觉的时候,长期的数据可以通过云端发射到远处的医疗机构去进行评估,或者通过肌电的监测来预测他的跌倒,我们知道很多老年人身体出现事故的趋势的很大的原因,实际上是跌倒,跌倒之后卧床,卧床之后身体机能的下降,可以通过肌电来预测他的跌倒风险。

我们认为,可穿戴装备在健康领域是大有可为的,我们在创造一个非常令人激动的未来。所以我在这个地方想引用一句我们最伟大的科学家爱因斯坦曾经说过的一句话,就是科学家研究宇宙中已经存在的真理,而工程师创造世界上从不存在的东西,在可穿戴装备,我们可以利用我们的想象力去创造更多的实用的产品,服务于人类,让人类变得更健康,更加强大。谢谢大家。

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