人工智能：可穿戴式游泳设备开挂的绝活
图1：用户对游泳可穿戴设备的要求
现有游泳追踪解决方案的局限性
目前大多数的游泳追踪器要么不能提供足够的有用信息，要么只提供基于云端的分析，成本高且缺乏隐私性。因此，专业竞技游泳运动员不希望使用“非专业的小玩具”，而是会花钱请专业教练，或者使用昂贵的摄像系统来分析和提高自己的成绩。
游泳追踪器需要能够准确可靠地对整个训练过程中的运动，进行“原地且实时”的分类。但是，设备内在的经济可行性因素却造成了局限。因此，设备制造商不得不做出妥协，或采取中庸的解决方案，即在不大幅影响分类速度、准确性和可靠性的前提下，优化组件、传输、存储和处理能力的成本和容量。
如果将收集到的数据全部传输到云端并进行远程处理，对于用户来说过于昂贵，这将大大削弱设备的吸引力。现实中，设备制造商可以提供“免费”的云服务，并将预计的终身云成本捆绑在可穿戴设备的前期购买价格中，这又会将大多数潜在用户排除在市场之外。广告或数据共享虽然是一种替代方案，然而，许多用户会认为这是对其隐私的侵犯。
安装在可穿戴设备中的高性能、无线或射频连接模块进一步增加了任何云解决方案的成本，更何况其所需的不间断网络连线或智能手机配对，在物理上无法时刻获得保证。不仅如此，要将所有收集到的传感器数据存储在设备上，又增加了一层成本，而为此所需的强大处理器又会为设备成本“雪上加霜”。如果综合考虑成本、存储和处理因素，这就会变成一个非常昂贵的命题，基本上无法实现大规模市场应用。
传感器数据融合扭转局面
解决这些障碍的最直接方法是传感器数据融合，这是一个将来自不同来源的传感器数据进行智能组合，以获得准确信息的过程。处理器通常集成在传感器内部，使传感器数据能够在传感器模块上获得预处理，从而大大减少了需要存储和传输到云端的数据量。这有可能完全消除对云端的需求。这种方法的一个巨大优势在于，可穿戴设备中主处理器的功率可以大大降低，从而进一步削减成本。
为了展示传感器数据融合与人工智能在实际场景中的协同作用，BoschSensortec开发并打造了一款游泳追踪器解决方案，可集成在智能传感器BHI260AP内部。此外，BHI260AP还配备了其他实用的可穿戴功能，如自学习健身追踪、步行导航、3D方向追踪等，可根据用户应用需求在传感器中启用。
游泳追踪软件使用的是三轴加速度计和三轴陀螺仪的实时传感器数据，这两个传感器都集成在智能传感器BHI260AP内部。由于其还具有强大的浮点微控制器，因此既可以提供原始传感器数据，也可以运行人工智能功能，并生成相关结果，以供应用处理器直接使用，从而降低系统功耗和处理需求。
首先，游泳追踪软件利用运动传感器数据来判断用户是否已经开始游泳，而不需要游泳者做任何动作（见图2）。然后，它会从仰泳、自由泳、蝶泳和蛙泳四种可能的类型中对泳姿进行分类。随后，软件会记录划手数量、圈数和每圈之间的停顿时间。
图2：游泳分类软件算法
图2显示了可穿戴式游泳设备如何使用预处理数据来精准清晰地计算速度、距离和游泳效率等信息。所提供的数据还有助于生成SWOLF（游泳高尔夫）得分：这是一种广泛使用的游泳效率测量方法，由游泳时间和测得的划手数得出。（*SWOLF=游泳高尔夫成绩；（秒数+划手数）/圈数；数字越低越好）
这些信息可以让游泳运动员追踪自己的表现，并监测改进情况，同时找出需要进行特殊训练的薄弱环节。他们还可以将自己的数据与本人的历史数据、朋友、培训伙伴或专家的数据进行比较。
实现准确性：权衡利弊
在与设备制造商交谈时，他们无一例外都会提到一个最重要的游泳追踪器参数：准确性。为了让自己的购买设备物有所值，终端用户需要的是高精度的产品。准确度使设备制造商能够提供值得用户信赖的系统。在实践中，要达到令人满意的精度是非常困难的。每位游泳运动员的身高、四肢长度以及手脚在水中移动的速度和力量都各有不同。此外，由于人们在游泳时的能量水平会存在变化，同一游泳者在不同时段中手臂运动的速度可能会有很大波动。
这就是人工智能大展拳脚的地方。根据“典型”或“普通”人的要求开发的追踪解决方案，无法提供足够的准确性。其中涉及的变量太多，范围太广。关键在于，即使用户的具体特征不同，人工智能也能让可穿戴设备准确地检测和分类游泳动作。由此能够使处理后的结果，如划手数、圈数和停顿时间等更加准确。
得益于此人工智能组件以及在这一领域的多年经验，BoschSensortec与博世企业研究部的专家合作，开发出了一套解决方案，在智能传感器内部实现了创新的信号处理、过滤以及分类和计数。例如，在对泳姿类型进行分类时，该方案的准确率达到了90%以上，可与目前市场上最好的追踪器比肩。通常，要实现以更高准确度为目标的人工智能，需要在GPU上进行深度学习，以处理和维护庞大的数据集。然而，BoschSensortec的人工智能游泳软件，却可以在任何较小型微控制器上运行。
由于人工智能软件本身为数据驱动型，根据实际可用的计算资源和用户信息，厂商可以在功能精度和各种软性指标之间进行权衡，比如（检测）延迟、功耗（CPU的MIPS和传感器数据率）和软件的代码规格。
为了推动用户的参与度，人工智能总会有更多的取舍空间。例如，制造商可以选择配置BoschSensortec软件，根据标准化的风格进行精确追踪，或者根据地区、年龄等条件更有针对性地适应特定人群的风格。这也有助于为专业和业余用户单独提供标准或定制的解决方案。
在处理所有这些权衡和妥协时，经验必不可少。作为创新传感解决方案的技术领导者，BoschSensortec进行了多年的研究，并获得了实际数据，在现实用户场景中对理论概念进行了实践验证。这一专业水准可以在有限的计算资源下实现最高精度，并有效优化成本、精度、尺寸和功耗等方面的权衡。
人工智能提供准确、经济的追踪
凭借精确的传感器和人工智能驱动软件，BoschSensortec可以在不影响游泳追踪器准确性的前提下，为终端用户提供更具成本效益和个性化的解决方案。这款产品展示了，人工智能如何使可穿戴设备制造商在不需要昂贵的嵌入式处理器、深度学习，或神经网络硬件的情况下，通过降低存储和处理成本，打造出差异化、物超所值的产品。
通过提供即插即用的核心软件，厂商可以更快地开发出产品，缩短产品上市时间，降低设计和开发成本。此外，他们还能够拥有高度的灵活性，轻松实现后续软件开发，例如添加更多游泳风格或在地理上进行定制，并从BoschSensortec获得更多支持。
总体来说，上述例子展示了将人工智能与运动传感器以及智能传感器一起用于消费电子应用所能带来的优势。这些原则同样也可应用于其他可穿戴设备，如步数追踪器或健身设备。人工智能、运动传感器和传感器数据融合的结合，为新一代智能设备提供了灵活、准确、经济的解决方案。
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人工智能+可穿戴设备 jsk智能手环打造心血管病人的“心脏哨兵”
原标题：人工智能+可穿戴设备jsk智能手环打造心血管病人的“心脏哨兵”对于冠心病患者来说，患者从进入医院到血管开通的时间缩短至90分钟以内，救护车的转运时间也可控制在30分钟以内，但患者从出现症状至呼救的时间却几乎从未缩短，依然长达2小时。导致这一问题的关键因素就是患者常常没有意识到自己胸痛症状的严重性，而且老人、糖尿病病人的胸痛往往不明显，但这些人却恰恰是心肌梗死高发人群。在信息时代，随着可穿戴设备的应用和人工智能的发展，有机构已经研发出基于人工智能的心电预警可穿戴设备，从而在急性心梗发生的早期给予患者及时的预警——jsk发布了一款智能穿戴设备—心康手环，在常见的智能手环基础上内置了ECG芯片，可以实时监测心脏健康，并进行分析、预警，同时，jsk智能手环植入了医院测量心电图所采用的ECG芯片，采集心脏的电信号，随时随地监测用户的心血管健康状况，jsk智能手环一面市便倍受青睐。
监测类智能穿戴进入心电级心血管疾病具有危险性、突发性及短暂性等特点，常规心电图检查难以确诊，易发生漏诊，从而导致患者难以及时得到救治。因此，若要尽量避免发生心血管疾病，则一定要长时间对患者心脏进行实时监测，jsk智能手环在增加了心电图测量功能之后，佩戴者可以在就医时把平时测得的数据直接拿给医生看，相当于简化了holter动态心电图测量器。大家都知道血压计、血糖仪让患者随时了解自己的身体状况，那有没有什么仪器也能够实时反映心脏健康状况的呢？jsk智能手环实现了心电图检查的新模式，不仅仅从医院搬到了家庭，而且患者自己也能够自行检测，随时捕捉心脏不适，这样在就诊的时候把心电图信息回放给医生参考，对于疾病的诊疗有着极大的应用意义。
此外，jsk智能手环可以在不更换电池的情况下持续监测，且可长期佩戴，具有适用范围广泛的特点，例如高危人群的常规监测、缺血性心脏病与心律失常患者药物治疗前后的观察以及危急重患者转运过程中的监测等，由此确保可以及时对患者病情进行定性诊断，且及时地给予有针对性的方法进行治疗。
jsk智能手环的心电监护功能，可以促使心血管疾病患者实现从医院监护转移到院外监护的目的，既可以连续地对患者心电活动进行监测，还可以在监测的过程中及时发现异常、进行信息传送以及救治等，既争取了更多的时间，还显著降低了心血管疾病的致残率以及病死率。
这个心电手环打造心血管病人的“心脏哨兵”据了解，jsk心康智能手环所搭载的是TI1291第四代专业医疗芯片，通过手机APP向用户提供“能看得懂”的心电数据、健康提醒，更能通过云端大数据运算，大大提高对突发性心脏病提前预警的准确性，从而实现了对心脏的随时随地监测，此外，jsk智能手环内置了PCG光电传感器，普通手环上常见的心率、睡眠和运动等常规数据的监测它都具备，jsk智能手环和普通手环最大的区别在于它对心脏的“掌控”！
展开全文近年来，我国心血管疾病呈爆发性增长，年轻化趋势明显，发病率也越来越高。康华医院心血管内科副主任医师李大咏介绍，心血管事件发生存在隐匿性、突然性、变化快、死亡率高等特点，常规心电图、动态心电图由于监测事件时间有限，常常漏诊。据统计，大约７０％的心脏不适事件都发生在医院外，其中大多数为阵发性事件，往往症状在病人还没来得及到医院检查就消失了，因此心血管疾病要得到确诊，经常需要很长时间。
“很多病人因此延误了病情，造成更严重的后果。”李医生说，通过远程监护可以发现约８０％的心律失常事件，只要症状出现，不管病人身在何处，都能立刻记录下来，从而迅速确诊。
目前我国心血管疾病重治疗轻预防、重院内治疗轻院外管理，导致心脏疾病的知晓率和治疗率低。佩戴最新的远程心电监护系统jsk智能手环，不仅能像“心脏哨兵”一样对心血管病人的心脏进行实时监测，还能对人群心脏病筛查起到重要的作用，能有效减少心血管疾病的发病率。
随身随时测心电更能洞见心脏的真相
据介绍，jsk智能手环采用领先的ECG传感检测技术。ECG监测通过双电极芯片和正面触摸，形成导联数据，通过准确快速的感应人体的心电信号，记录并分析心率变异性。
专业人士分析指出，大多数情况下，只有在心脏不舒服的时候，心脏电信号才会有异常表现。所以就会出现病人跑到医院的时候没有发病，结果心电图测量正常。这时候，医生就会让病人戴上一种叫Holter的装置。Holter是可以实现24小时监测的动态心电图，不光要在身上贴满电极，还要把盒子状的记录仪背在身上，这样才能在患者发病的时候捕捉到异常的心电信号。但医生经常遇到的情况是，患者一直背着Holter却迟迟不发作，反倒是摘下来以后突然发作了。因此，发病时候的异常心电信号的捕捉，一直是让医生和病患都头疼的问题。
jsk智能手环在增加了心电图测量功能之后，佩戴者可以在就医时把平时测得的数据直接拿给医生看，相当于简化了holter动态心电图测量器。大家都知道血压计、血糖仪让患者随时了解自己的身体状况，那有没有什么仪器也能够实时反映心脏健康状况的呢？jsk智能手环实现了心电图检查的新模式，不仅仅从医院搬到了家庭，而且患者自己也能够自行检测，随时捕捉心脏不适，这样在就诊的时候把心电图信息回放给医生参考，对于疾病的诊疗有着极大的应用意义。
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责任编辑：人工智能穿戴
人工智能下的可穿戴设备：如何争夺物联网的入口以上两篇文章获得很大反响，同时也有几十家主流媒体转载，今天将完成可穿戴设备三步曲最后一篇文章，本章主要通过人工智能来思考未来可穿戴智能设备出路，人工智能是所有智能硬件最高层级应用，以达到科技与人体验完美融合可穿戴智能设备与人工智能两者结合，使得人体感知能力进一步补充和延伸，情景感知将会是下一个智能硬件科技新趋势，很快很多可穿戴等智能设备将具备某些“情景感知”功能的应用软件，这一核心定是人工智能的崛起。人工智能与可穿戴等智能设备融合带来全新的科技体验。人工智能支撑可穿戴设备拟脑思考可穿戴设备是物联网最大消费类产品，作为物联网领域一部分，联网、交互是可穿戴设备最基本功能，对于可穿戴智能设备后端支撑的人工智能、云端运算是可穿戴设备实现科技体验最大的核心支撑技术未来可穿戴智能设备将由人工智能变的更大强大，显然人工智能应用中发挥可穿戴设备巨大价值，模拟人脑的思考方式，帮助我们从后端服务器中获得及时信息并呈现给用户。
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