美國麻省理工學院媒體實驗室(MIT Media Lab)日前發佈具有「讀心術」的最新穿戴式人工智慧(AI)裝置——AlterEgo,它是一種非侵入性的穿戴式系統,讓人們不需要開口說話,就能以自然語言的方式將配戴者腦海中的想法或意圖,進行與機器、AI助理、服務和其他人的對話。其目標在於結合人類和電腦,將運算、網際網路和AI作為「第二自我」(second self)交織於人類的個性中,並增強人類的認知和能力。

就在幾週前,我參加了英商劍橋無線半導體公司(Cambridge Wireless)一場討論「2025年的智慧裝置未來」活動。未來學家David Wood (曾在1998年共同創辦Symbian)對於2025年可預期出現的行動裝置發表了看法。尤其,他將這些所謂的「智慧人體增強劑」(SHA)形容為智慧型手機之外的下一件大事。他特別指出,AI將會變得越來越聰明,最終「將瞭解並填補我們在說話時用字遣詞之間的差異」。

他並將未來的發展置於第四次工業革命的時空背景下來看,他說,除了智慧型手機之外,下一代產品將融合以硬體為核心的奈米技術和生物技術,以及基於軟體的資訊技術和認知技術。

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Wood表示,這些SHA裝置將透過傾聽我們和我們正傾聽的內容、觀察我們和我們所看的事物以及感覺我們的感受,以一種比我們的感官更敏銳、準確的方式來觀察我們所做的一切。這些都必須利用語音和聲音辨識、電腦視覺、環境中嵌入式感測器的資訊、物聯網(IoT)系統間的通訊、情境知識以及電腦一般常識等。

英國電信集團BT旗下子公司EE的網路服務與裝置主管Tom Bennett進一步探討未來,他說希望在未來的裝置中看到「可彎曲」的技術(例如三星在2011年開發的可捲曲螢幕),而這一時間點預計就在「18個月之後」。

但最重要的還是功耗問題,Bennett說:「很多技術都得耗用電池,所以,直到你找到了合適的解決方案,才能打造更新外形的產品設計。而且,一旦採用了AI,將會需要更多的處理器來滿足其功能要求。」

他並補充說,原則和法規也都十分重要,但從營運商的角度來看,安全、身份和保護都是關鍵挑戰。

醫療保健、AI和電源管理

醫療保健、AI和電源管理也是日前「穿戴式技術展」(Wearable Technology Show)的主題。丹麥助聽器供應商Oticon在會中介紹現在的助聽器如何成為強大的處理器,不僅只是助聽,還提供了整體大腦健康的資訊。Oticon產品經理Michael Porsbo則說:「這一代的助聽器採用11個硬編碼的DSP處理器陣列,提供平行運算能力,能以每秒100次的速度360度映射整個音景。其中8個DSP用於處理聲音、2個用於進行通訊(近場磁感應和一個RF晶片)。」

20180427_wearable_NT01P2 Oticon展示支援可充電電池的Opn助聽器(來源:Oticon)

Porsbo補充說,「現在的助聽器不僅是在放大聲音或聽力受損時才使用。它也讓我們更進一步了解大腦的運作方式。這就是為什麼我們需要AI以理解所產生的龐大資料集,並用於更加瞭解一個人的健康狀況。」

至於下一步計劃,他說:「我們一直在尋求提高音訊品質,而且透過所收集的資料,我們將探索應該將哪些感測器整合於助聽器中,例如EEG。」

芬蘭穿戴技術公司Oura Health首席科學家Hannu Kinnunen也強調電源管理設計對於其紅外線PPG感測器至關重要。PPG是指光體積描記法(photoplethysmography),這是一種簡單的光學技術,用於檢測血管中的血流量變化,以提供與心血管系統有關的寶貴資訊。

該公司將開始出貨其最新版Oura Ring,用於測量身體的一些生理信號——如ECG、靜止心率(RHR)、心跳間隔(IBI)、心跳變異率(HRV)、呼吸頻率和呼吸變化等,以及睡眠追蹤,以通知生活方式選擇。Oura Ring包含一個基於雙核心ARM Cortex的微控制器、專有的脈衝波形和脈衝幅度變化檢測紅外PPG感測器、體溫感測器和3D加速度計和陀螺儀。

20180427_wearable_NT01P3 Oura Ring智慧指環可用於追蹤睡眠與活動(來源:Oura Health)

Kinnunen說:「我們成功地讓晶片體積縮小了三倍,並整進去一顆更小的電池,以提供更高10倍的運算能力和改善的訊號品質。」

我們還在展場上看到了新的產品外形趨勢以及未來的軟性螢幕。一家專門開發腕戴技術IP的新創公司WITGrip創辦人Raj Partheban表示,智慧型手機無法提供直接與智慧家庭/智慧城市長期互動所需的顛覆性技術。

Partheban說:「製造商更強調的是維持現有技術,例如他們為現有的智慧型手機開發新功能,使其用於控制家中的電子產品。然而,這意味著手機只是變成了一個更複雜的遙控器——而非被現有的解決方案取代。」

該公司表示,雖然穿戴式技術的存在促進了智慧家庭中的許多活動——從感應式門禁到控制燈光和暖氣,但其互動性仍然受到限制,因為裝置之間雖然已經連接了,但並未與用戶連接。目前的智慧型手機技術存在著與遙控器解決方案相同的問題。

沃達豐(Vodafone)人工智慧資深產品經理Adi Chhabra也表示,穿戴式裝置的未來正從螢幕互動轉向表面互動。他說:「任何螢幕或表面都可以成為您的介面,用於啟用語音功能、觸控功能或手勢功能等。Google Glass是第一代,但並不是穿戴式裝置的最終解答。然而,它也給了我們一個15年後這個領域將如何發展的概念。」

穿戴技術能走多遠?

早期的穿戴式裝置就像是智慧手錶和健身追蹤器的代名詞。但隨著越來越多的應用演變,一些殺手級應用逐漸變得明朗。目前的趨勢正朝著健康應用發展,不僅是簡單的健身追蹤器,同時也出現在更複雜的醫療保健領域,正如上面所討論的。

最近的市場調查確實也支持這一點。根據Juniper Research的資料顯示,雖然目前的市場主要以智慧手錶和健身追蹤器為主導,但其成長速度將放緩,預計在2020年這些裝置的出貨量將達到約1.9億台。該研究報告並指出,隨著裝置類型擴展以及採購週期延長,業界公司將開始關注於軟體和資料服務,以維持其營收,而在這些訂閱服務中,最大的市場就是醫療保健。

那麼穿戴技術和AI能在醫療保健領域走多遠?上個月在《科學報告》(Scientific Reports)中發表的一篇論文描述如何透過深度學習從生物醫學資料中擷取生物年齡。莫斯科物理技術研究所(MIPT)和生物技術公司GERO的研究人員證實,僅用一週時間從穿戴式裝置中擷取身體活動資料,就能夠用於產生老化和衰弱的數位生物指標。這項突破性的展示開啟了結合穿戴式感測器和AI技術的新興潛力——用於連續的健康風險監測,並將資料即時反饋給生命和健康保險、醫療保健和運動健身供應商。

因此,暫且不提健身追蹤器,穿戴式技術的未來重大發展方向就在醫療保健領域。如今,我們已經看到瑞典的Epicentre和美國威斯康辛州的Three Square Market等公司開始在員工手中植入晶片的例子了,也許在短短幾年內這將成為常態。

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編譯:Susan Hong

(參考原文:Have Wearables Found Their True Killer App?,by Nitin Dahad, EE Times European correspondent)