智能穿戴憑什么再掀浪潮？

有人說，啤酒要有泡沫才好喝，而一個新興技術(shù)或市場要須挺過泡沬化淘汰賽，才能真的成氣候；智能穿戴似乎也是如此。猶記幾年前，電子業(yè)從上游到終端皆異口同聲吹捧，可惜僅一、兩年的時光，就有不少新奇玩意相繼陣亡，就連有些半導(dǎo)體廠商也一反先前積極態(tài)度，選擇閉口不談。但這種氛圍，近來因為大環(huán)境的背景因素改變，穿戴設(shè)備似乎正醞釀另一波風(fēng)起云涌；且產(chǎn)品形式越來越多元，除了基本款的手表、手環(huán)外，貼身的智能衣／鞋／襪、特定用途的眼鏡或頭盔／頭帶／安全帽，乃至仿生義肢、外骨骼等醫(yī)護輔具，應(yīng)用越趨廣泛。

 

 圖： Cyberdyne 公司用于醫(yī)療的機械外骨骼——混合輔助肢體 (HAL)，已獲美國食品藥品監(jiān)督管理局 (FDA) 上市許可
資料來源：https://www.cyberdyne.jp/wp_uploads/2017/12/171219_FDA_ENG_1.pdf

 

穿戴感測生理體征，隨身記錄、隨時量化
現(xiàn)階段，＂醫(yī)療健康照護＂導(dǎo)向的智能穿戴仍是最主要的使用動機。《臺灣精準醫(yī)學(xué)學(xué)會》秘書長、本身也是長庚醫(yī)院婦產(chǎn)科醫(yī)師的王子豪表示，一個人的健康近 50% 由生活型態(tài)決定，另基因體質(zhì)的權(quán)重也有 25%，最后才是醫(yī)療適當性與環(huán)境曝露因素；利用穿戴設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 收集數(shù)據(jù)以改善生活型態(tài)，是促進健康的有效手段。不過他提到，治療目標是＂人＂，會有個性、情緒、疼痛忍耐度的不同，更重要的是存在基因體質(zhì)的差異，精準醫(yī)學(xué)須建立在大數(shù)據(jù)累積的基礎(chǔ)上，由政府部門出面統(tǒng)整云端數(shù)據(jù)庫會是較好的方式。

 

 因此，《臺灣精準醫(yī)學(xué)學(xué)會》與《臺灣物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)協(xié)會》去年底宣布締結(jié)姐妹會，期更有效連結(jié)科技界與醫(yī)界的產(chǎn)、學(xué)資源。爾后根據(jù)上述外顯行為和基因序列給予精確醫(yī)療，即成＂個人化醫(yī)療＂；長期目標是＂促進健康、預(yù)防疾病＂、非僅針對治療本身，是一種醫(yī)學(xué)典范轉(zhuǎn)移，終極目標將進化為生命信息科學(xué)。王子豪期許藉由這個整合健康大數(shù)據(jù)的平臺，增加醫(yī)療行為的可預(yù)測性，例如，若無法將藥品的前驅(qū)物代謝成身體能吸收者，就會成為無效投放。
 

照片人物：《臺灣精準醫(yī)學(xué)學(xué)會》秘書長王子豪

 

共襄盛舉的交通大學(xué) (臺灣) 智能醫(yī)療推動辦公室主任、亦是光電通信系所教授黃乙白則再度宣揚：＂交大現(xiàn)正籌備設(shè)立導(dǎo)入資通信技術(shù)的 BIO- ICT 智能醫(yī)院＂的消息，在這個場域中，擬將所有醫(yī)療信息電子化，而穿戴式傳感器將是其中重要一環(huán)。他透露，交大已將智能化、居家化與個人化將并列下一個進程。借助醫(yī)學(xué)影像判讀、數(shù)據(jù)探勘和資格篩選，把數(shù)據(jù)量化成可儲存的數(shù)據(jù)，可針對病歷和生理信息做健康風(fēng)險的早期偵測；黃乙白建議，可結(jié)合移動醫(yī)材，在終端設(shè)備內(nèi)建人工智能 (AI) 芯片、就地判讀，以免云端負載過重。
 

照片人物：交通大學(xué) (臺灣) 智能醫(yī)療推動辦公室主任黃乙白

  

例如，結(jié)合虛擬現(xiàn)實 (VR) 和腦波信號做視覺檢測；經(jīng)由游戲觀測視網(wǎng)膜是否有病變；利用＂長戴式隱形眼鏡＂的電容變化做無線眼壓偵測，檢驗師以專用眼鏡接收受測者隱形眼鏡所發(fā)出的 Wi- Fi 信號……。黃乙白指出，醫(yī)院的室內(nèi)定位不須精準到一、兩公尺，追蹤人／設(shè)備或動線導(dǎo)引只需以＂房間＂為指針單位，Wi- Fi＋Beacon 會是較適合的無線通信技術(shù)。

 

視聽再升級，語音入列新一代人機接口
受到物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 的大行其道與電子組件微型化的觸發(fā)，加上模塊成本的降低，最早誕生的腕戴式產(chǎn)品不再局限于量測心率、通過運動軌跡計算熱量等陽春功能，而展開一系列演進：
● 整合多個通信模塊，用途更廣：游樂園整合近場通信 (NFC) 技術(shù)并在路燈等基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)置節(jié)點，以智能手環(huán)取代門票扣款，也掌握游客在園區(qū)內(nèi)的動線。
● 穿戴設(shè)備內(nèi)建蜂巢通信模塊：不必鏈接手機即可獨立通信，且同一設(shè)備可能還包括區(qū)域網(wǎng)或短距通信技術(shù)。
● 復(fù)合式產(chǎn)品興起：同一設(shè)備可做健康監(jiān)測、也可分拆做藍牙耳機使用，對音信有更高的要求；或是原只有單純追蹤、定位的智能手表加入視信通話功能，可實時觀看穿戴者行動狀態(tài)和周遭環(huán)境，而天線接收機的敏感度是精準定位的基礎(chǔ)。
? 語音技術(shù)的參與：為日后擴展 AI 應(yīng)用鋪路。

 

語音助理的搶戲，從今年美國 CES 展就可略見端倪；惟相較于去年的智能音箱的初試啼聲，今年則是幾乎所有智能設(shè)備都可見其蹤跡。臺灣工研院 IEK 電子與系統(tǒng)研究組項目經(jīng)理侯鈞元認為，這是因為 Amazon Alexa 開放性與云端架構(gòu)有助于大量低階聯(lián)網(wǎng)設(shè)備導(dǎo)入之故；繼接受指令后，預(yù)料明年將開始轉(zhuǎn)向指令執(zhí)行。然而，他也提出質(zhì)疑：當大部分的設(shè)備都內(nèi)建語音助理后，將打破各設(shè)備之間的樹狀層級關(guān)系、任一設(shè)備都可收聽指令并發(fā)號施令，使網(wǎng)絡(luò)組織趨于扁平；有趣的是，這恐將造成語音助理之間的沖突，導(dǎo)致不良的使用者體驗。
 

 

對于智能穿戴與 AI 的鏈接，侯鈞元表示感測資料如何判讀是重頭戲，這部分倒是 AI 算法可補強之處。今年 CES 上有許多公司都在談腦波感測，但因為信號非常雜亂，AI 可解釋哪些是噪聲并將之濾除，轉(zhuǎn)換成有意義的信息。例如，健身科技可從數(shù)據(jù)解讀身體肌耐力、運動姿勢的正確性等；睡眠科技亦同理可證。＂一個新科技的興起，初期不免會有盲目投入的熱潮、退燒，近來我們觀察到不少廠商已抓住核心價值，穿戴風(fēng)潮再起之日應(yīng)不遠！建議新進廠商要選定自己的利基點，然后將這個目標做到盡善盡美＂，侯鈞元說。

 

創(chuàng)意大爆發(fā)，復(fù)合式產(chǎn)品開發(fā)要留意
總體來說，智能穿戴不脫幾個應(yīng)用范疇：1.通信載具／生活管理；2.醫(yī)療／照護／復(fù)健；3.教育訓(xùn)練／公務(wù)監(jiān)控 (智能工廠或農(nóng)牧)；4.休閑娛樂／運動健身；5.失物位置追蹤／老幼行蹤定位。此外，在大談汽車電子的同時，從機車儀表板衍生出來的智能穿戴商機亦正在萌芽中，例如：智能安全帽、抬頭顯示 (HUD)、可撓式 OLED 面板等。有人戲稱，早期有機車族將運動攝影機放置在一般安全帽上的創(chuàng)意式＂行車記錄儀＂，頗有天線寶寶的可愛趣味；如今，騎士們有更潮的選擇。
 

照片人物：百佳泰 (Allion Labs) 技術(shù)服務(wù)總部高級工程師廖忠倫

 

目前坊間已出現(xiàn)可扣裝在帽子前沿的行車記錄器模塊，更有內(nèi)建隱藏式行車記錄器、Wi-Fi 通信模塊和語音控制模塊的高科技安全帽，一旦遇有突發(fā)事故，即可拍照上傳至云端。此類產(chǎn)品在系統(tǒng)開發(fā)方面，功耗和電磁波無疑是關(guān)注的焦點，尤其是緊貼在后腦勺上的帶電設(shè)備。最后，百佳泰 (Allion Labs) 技術(shù)服務(wù)總部高級工程師廖忠倫提醒，對于可戴在頭部、又可戴在手腕的復(fù)合式產(chǎn)品來說，還須留意三個問題：
1. 介電系數(shù)不同，可能造成窄頻天線頻偏、漂移，傳輸距離無法太遠；
2. 場形問題恐高達 20dB 差距，根據(jù)經(jīng)驗，每相差 3dB 就會多消耗一半功率，如此可能產(chǎn)生通信死角、收不到信號；
3. 有些消費電子產(chǎn)品須標示人體接收電波的比例 (SAR)，但頭、手不同部位的要求完全不同。綜合上述，要調(diào)試功率與場形就是一大挑戰(zhàn)，不可不慎。

 

IoT 是個相當分眾化的世界，隨著軟、硬件技術(shù)不斷日新月異，開發(fā)者只要能抓住某個契機并發(fā)揚光大，或許能在下一波浪潮盡情徜徉。事實上，一些創(chuàng)新產(chǎn)品已進入市場試水溫，例如，腦波監(jiān)測聯(lián)手增強現(xiàn)實 (AR)，可做教育訓(xùn)練或強化專注度；采集眼球上的淚液葡萄糖含量，推估是否有糖尿病……。更多創(chuàng)意商品，正等著被設(shè)計、開發(fā)！