传感器技术已经成为人类生活中不可或缺的一环

导读万物互联时代到来,传感器技术已经成为人类生活中不可或缺的一环。在传感器技术越来越普及、数据采集越来越丰富的同时,部署成本高、侵犯安全、传感设备不便捷等问题也日益突出。不接触、不携带、不侵犯隐私,已经成

万物互联时代到来,传感器技术已经成为人类生活中不可或缺的一环。

在传感器技术越来越普及、数据采集越来越丰富的同时,部署成本高、侵犯安全、传感设备不便捷等问题也日益突出。

不接触、不携带、不侵犯隐私,已经成为用户对传感技术的新要求。

当下,新兴的无线感知技术将无线信号与人工智能算法相结合,通过检测人体对无线信号的改变来实现对行为的感知,无需用户佩戴任何设备。

苗米科技自主研发的WiEyes无线感知技术,正是运用毫米波雷达、WiFi等不同波段无线信号的强大感知能力,将之与AI技术相结合,经过无线数据分析、还原、处理和识别,可以得到环境中人的姿态、动作、乃至呼吸、心率等极微小变化。

苗米科技率先在业内提出并实现了人体全姿态识别技术、静止姿态还原技术,并正将这一技术运用于智慧养老、医疗健康、智能家居、智能安防等场景。

7月14日,苗米科技CEO苏瀚做客「科创最前线会客厅」,分享《无线智能感知系统,如何带我们迈向万物互联时代?》。

以下为编辑整理的直播分享内容:

01

什么是无线感知技术?

简单来说,无线感知就是利用算法对无线信号的解读,来实现对人和环境的检测。

无线感知技术最早起源于实验室的科研工作。

2012年,学术界开始探索通过wifi波形实现对于wifi环境内人的行为检测、轨迹定位、呼吸检测等场景应用。

伴随着车载无人驾驶的兴起,大量的微波、毫米波芯片厂商开始利用微波、毫米波信号感知环境中的移动目标,用于辅助视频系统实现室外场景的测距、测速和定位。

当下,利用微波、毫米波等技术在室内实现人体高精度感知的应用越来越多。

随着技术的发展,5G时代到来,无线感知技术将与通信基础设施进一步融合,融入下一代通信框架标准体系。

未来每个联网的设备,只要具备无线通信接入能力,也将同时具备无线感知能力。

纵览无线感知技术赛道,一共有三类玩家:

第一类:关注整个技术领域和产业链的发展,将无线感知技术作为解决方案重要一环的企业。

这类厂商通常站在产业链、标准化长期布局的角度,不追求短期利益,推动此项技术逐步落地。

谷歌最早基于英飞凌的芯片,与人工智能AI技术相结合,将无线感知技术Soli与PIXEL4手机相结合,将此项技术应用于隔空操控中。

去年,谷歌将无线感知技术与智能音箱结合,实现对于人呼吸睡眠健康的监测,在行业内引起了很大的反响。

第二类:芯片类厂商,主要关注行业落地应用,为芯片规模化出货做准备。

代表企业有:德州仪器、英飞凌、日本索喜、以色列vayyar、加特兰等。

芯片厂商主要赛道是车载,但目前已经逐步向室内切入。

当下在室内场景推动速度最快的是Vayyar和英飞凌。

Vayyar在居家康养监测上已推出摔倒监测产品,英飞凌在围绕着自身芯片的能力,构建产业生态体系。

第三类:高校科研院所成果转化团队及创业公司。

如苗米科技、mit katabbi团队等。

由于无线感知技术应用广泛,国内创业公司的聚焦点比较零散,室外场景包括车载雷达、交通监测、停车场应用、体育用品、无人机应用等;室内场景包括智慧办公、家电、康养等。

从整个市场发展来看,室外场景经过无人驾驶和新能源车的带动下,出货量增加,但是竞争开始白热化,国内车载雷达厂商已超过60余家,很多毫米波雷达厂商集中在这个赛道。

室内场景的应用则以低精度廉价雷达居多。

比如提供人来灯亮、人走灯灭功能,以及基于人的位置改变空调风向等智能家电应用。

这一方向主要与廉价的红外人感器件竞争,比拼性价比,中高精度解决方案的市场主要比拼产品性能、算法精度。

但相比室外场景,室内场景要复杂的多。

相对来说,室内场景对于静止状态、精细化测量的要求远远超过室外场景应用。

首先,室内折射、反射会更加明显,无线信号干扰要素更多。

其次,毫米波雷达的优势是针对速度多普勒的测量,速度越快、效果更好。

在室内场景,人员移动速度极低,甚至还有大量的人员静止状态出现。

人员相对静止时,简单毫米波雷达很难将人员和环境区分开来。

02

万物互联时代,

为什么需要无线智能感知系统?

看护监测是当下无线感知技术的一大应用方向。

目前看护监测功能已陆续有技术提供方通过视频摄像头、手环、语音等技术来实现。

但对比起无线感知技术,这些传统检测和人机交互的潜在方案均有不同程度的缺陷。

摄像头的致命缺点是侵犯隐私,除了少数家庭为了在家中无人时,对保姆、宠物进行监测安装摄像头外,大部分家庭是无法接受生活在摄像头的监视中。

出于侵犯隐私等缺陷,摄像头无法成为万物互联时代室内监测和人机交互的主流方案。

无线感知并不需要担心隐私侵犯问题,它可以实现24小时持续监测,并随时响应。

语音技术也是一种人机交互方案,但是由于语音只是对声音的监测,所以它是无法记录人的各种行为,使得它的潜力局限在了语音控制这个层面。

即使仅仅作为控制智能家居的手段,语音控制也存在需要唤醒、存在方言等问题。

另外,手环手表则需要人们贴合式佩戴,需要经常性充电,当下最需要健康监测的老年人群对手环手表的使用率并不高,用户教育成本高。

对比视频、穿戴式、语音监测技术,无线感知技术具备多种优势。

如相对视频技术,无线感知技术具有隐私保护的优势,不会窥探人的面部特征和隐私;

相对可穿戴技术,无线感知技术具有非贴合佩戴,持续监测的优势,不用培养用户习惯;

相对可语音交互技术,无线感知更自然。

此外,无线感知技术还有具有医疗级健康监测的优势,是少数具备医疗级监测的非贴合式技术。

随着无线感知技术的成熟,以及万物互联时代的到来,无线感知技术将有望成为室内的基础人机交互方案,成为居家管理健康的重要手段,而摄像头将成为无线感知技术的一种补充。

03

无线感知技术是一门好生意吗?

虽然无线感知技术已经从实验室走向人类生产生活,但无线感知技术产业处于早期阶段,对比起已达万亿级的视频、语音市场,无线感知产业分工并不完善,整个产业缺乏标准化引领。

受制于产业链的不成熟、不完善的现状,行业缺乏标准,无线感知技术行业呈现出芯片厂商各自为政,模组厂商绑定芯片、解决方案厂商尚未形成规模的现象。

当下,芯片模组厂商直接面向行业应用,但是只能具备雷达基本的测距、测速、定位和人体呼吸微动检测能力,服务于基本的人体感应应用。

相对廉价的红外器件,并没有发挥无线感知的最大能力,这也让行业陷入了和廉价人感器件拼性价比的内卷。

但是,无线感知技术仍是一门具备确定性的好生意。政策、技术、市场需求都是这一行业的催化剂。

政策层面,隐私法的讨论使得越来越多人开始讨论、研制室内摄像头的替代方案。

技术成熟度方面,首先产业链上游芯片厂商陆续推出无线感知技术可用的雷达前端,同时芯片价格在持续下降;

其次,软件和算法的技术不断成熟,以及数据的持续积累,使得室内复杂环境的适应性不断提升,抗干扰技术的不断完善。

市场需求层面,随着万物互联时代的到来,2022年,无线感知技术的应用推广加速。

康养领域的摔倒监测、睡眠监测产品、平台和后端数据分析在市场上试点加速落地。

智能家居领域对于室内家庭场景智能化要求逐步增加,在全姿态识别、精准的健康监测方面的需求提出了远超低精度雷达的性能要求。

谷歌等科技巨头也已经开始陆续布局这一市场,纷纷推出健康监测人机交互产品。

04

如何在无线感知技术赛道

建立企业护城河?

无线感知技术的软硬件算法和解决方案是苗米的核心护城河。

首先,静止姿态识别是苗米科技无线感知技术在室内场景应用的关键核心。

举个例子,室内场景和室外最大的不同在于,人员相对静止的可能性极大。

人们在家里70%的时间是静止姿态,但如果人类的身体保持不动,用传统的红外或者雷达传感器,大概率是无法识别人体姿态的。

如何分辨完全静止的人员的姿态对于室内场景的智能化以及人员数据分析至关重要。这也为无线感知技术在室内场景应用铺平道路。

在今年上半年,某龙头家电厂商的竞标测试中,评测了8家厂商的雷达,在人体静止姿态识别功能上,苗米是唯一能够提供方案的厂商,客户最终选择了苗米。

其次,影响摔倒功能误识别率最重要的技术是人体全姿态识别技术。

目前市场上很多的摔倒检测产品,主要通过速度、加速度、高度来判断摔倒的行为,其本质还处于实验室阶段。

另外,人体有很多姿态会和摔倒行为类似,日常生活中容易造成误触发。

摔倒检测产品可用性不仅仅体现在摔倒准确性,更多体现在实际应用过程中产品误报给客户带来的干扰。

苗米的产品通过近5千户独居老人家庭,持续1年多的服务和算法迭代优化,将摔倒监测的准确率提升到98.5%以上,单台设备误报率低于1次/2个月。

最后,除了基本的呼吸睡眠监测能力以外,苗米实现了医疗级心率rr间期监测,也是全球少数将此项技术应用于阿尔茨海默(老年痴呆症)监测应用的团队。

05

无线感知赛道

未来想象空间有多大?

短期内可以预见的是,无线感知技术将作为主流的监测交互方案,以视频为补充,进入家庭、办公、医疗、养老等生活场景逐步落地。

具体落地中,一部分无线感知技术可能以独立的传感器形态融入人们生活;

一部分则有望与生活中的家电设备,如空调、冰箱、电视、音箱、照明设施等等融合。

短期来看,健康、医疗、智能家居、家电行业都有千亿规模的市场空间。

长期来看,10年内会看到无线感知技术彻底融入下一代通信体系架构,基站、手机、所有通过无线通信方式联网的设备都将具有无线感知能力,无线感知技术渗透率极高,真正实现万物智联时代的基础技术体系。

当下,疫情的到来也为国内的康养市场带来了政府财政支出放缓、康养项目交付延后等不利因素,但放眼海外市场,康养需求有持续增长趋势。

在这样复杂的形势下,创业企业需要找准定位,坚定的走原创技术路线,需要具有全球视野和产业前瞻布局。

苗米科技背靠中科院,未来将坚定走产学研用融合创新路线,主动融入标准化,顺应时代和技术发展潮流。

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