以AI之力革新可穿戴设备，为生命护航
作者: 安富利公司
在智慧健康领域，可穿戴智能展现出广阔的应用场景，通过生命体征监测等手段有力推动疾病防治和健康管理的进步。其实它的超能力还不止步于此，用AI技术为可穿戴设备装上智慧大脑，还能围绕如何预防各种意外伤害的发生这一重要课题，提供新的解题思路。面对迫切的新市场需求，安富利正在与初创公司Wearable Technologies（简称Wear Tech）展开合作，这是一家致力于开发新型可穿戴设备的初创公司，能够帮助人们利用可穿戴设备预防风险，大幅减少日常生活中的意外事故，为人们的生命安全和身体健康构筑起牢固的安全防线。
据统计，2019年全球因可预防的意外伤害而造成的死亡人数超过300万。可预防的意外伤害主要有交通事故、跌倒和溺水，其中导致老年人受伤的主要原因是跌倒，而导致年轻人受伤的主要原因是溺水和窒息。
利用可穿戴设备为生命护航、降低受伤和死亡风险的想法来源于Wearable Technologies创始人Deepak Arora, 他在2020年的一次溺水事故中失去了还在蹒跚学步的女儿。虽然整个社会对此类事件有点避而不谈，但Arora意识到每年都有许多类似的由可预防的危险因素所导致的死亡事件发生。他最能理解当事人在面对这些悲剧时的心情。凭借自己曾在IBM工作等经历所积累的技术背景，Arora着手开发了一款能够预防此类事件发生的解决方案。
那么用来防止受伤的可穿戴设备需要具备哪些主要特点？众所周知，预防的前提是预见到结果。如果能够提前预测到突发事件，就可以在意外发生之前采取预防措施，这就需要对整个环境的来龙去脉有一定的了解。
创建地理围栏，避免伤害
地理围栏将现实世界的地理位置与虚拟化的限制区域相结合。设备可以利用这些信息监控自己在虚拟围栏区域内的位置以及与该区域内危险的接近程度。地理围栏依赖于准确的最新位置数据。用户可对围栏覆盖的区域进行调整。
越来越多的可穿戴设备能够检测到已经发生的意外事件，如跌倒和溺水等。有些设备还提供定位服务。但是，Arora在研究后发现，市场上缺少能够提前预防这些意外事件发生的设备，人们需要的绝不仅仅是在事故时能够迅速发出警报的设备。
Wear Tech开发的专利技术将地理位置数据与生物传感器（如心率等）和环境传感器（气压、水）采集的数据相结合，来了解周围环境的来龙去脉。这款设备可通过评估相关数据确定佩戴者所遭遇的威胁等级。
当设备预测到危险时，它就会通过无线网络连接到云服务并发出警报。警报等级会根据数据评估结果进行升级，最终通知应急管理服务机构。
玩转AI, 实现价值落地
要想避免由可预防的危险因素所造成的伤害，就必须能够预测它。Wear Tech设备的主要目标是在事故发生前向佩戴者和看护者发出警报。这一点与市面上的其他产品有着本质区别。现有的产品通过传感器输入来了解正在发生的情况。Wear Tech的设备也能做到这一点，但它更大的价值在于能够预测危险情况并预防伤害。
要做到这一点，可穿戴设备需要了解许多信息，比如相对位置、附近的危险、设备佩戴者的状况等。支持这些功能的原始数据来自传感器，而将数据转化为洞察的则是智能技术。
Wear Tech可穿戴设备明显不同于其他设备的一点是在其内部运行的AI技术。它的一大重要功能就是利用AI技术高度准确地预测环境的变化和存在的危险因素。
传感器融合对于这项功能十分重要。Wear Tech可穿戴设备的最大特点是能够利用AI技术理解传感器输出的信息与位置或其他环境因素之间的关系。
Arora利用开源数据库绘制地理位置分布图并识别危险，例如危险的落差或开阔的水域等。Wear Tech开发的AI算法能够持续不断地评估危险。
但在受限设备上运行AI仍然极其困难。拥有这方面技术背景的Arora意识到，需要在公司内部自己开发AI算法。
由于采用了AI技术，该设备一直在学习。它可以识别佩戴者的行为模式，最终根据时间和位置调整自己的反应或发出提醒。这样可以减少误报。
PCIe板提供高密度处理能力
Wear Tech可穿戴设备的 CAD 剖视图，该设备使用AI技术帮助预测由可预防的危险因素所造成的伤害
可穿戴设备的“内心世界”
Wear Tech可穿戴设备的三大主要功能要素是AI、传感器和连接。如上文所述，AI算法完全由Arora自己开发。Arora凭借自己的经验开发出了所需要的算法，获得了他们想要的预测推理功能。
传感器不仅能检测环境，还能监测佩戴者的状况。这一点之所以重要，是因为许多类似设备都默认佩戴者正在佩戴设备。也就是说在用户未佩戴设备的情况下，设备会简单地认为用户没有移动。Wear Tech设备能够通过传感器主动确认用户是否佩戴着设备，避免了这种情况的发生。
除了GPS接收器外，该设备还使用LTE和蓝牙5.0技术进行通信。蓝牙技术的使用有助于实现电池使用寿命的最大化，而LTE只会在必要时使用，以降低功耗，例如设备需要获得GPS定位（见下文）但却无法通过蓝牙连接时。
虽然佩戴者的智能手机可提供广域网，但Wear Tech意识到这可能无法涵盖所有使用场景。手机可能会超出连接范围，也可能会电量耗尽或者处于没有网络的区域。当位于家庭网络的范围内时，使用Wi-Fi可以避免这种情况的发生。
但Wi-Fi十分耗电，因此该公司也在考虑将设备的无线充电器（通过线圈实现无线供电的固定式充电器）作为集线器或网关。可穿戴设备通过蓝牙与无线充电器连接，同时无线充电器中的Wi-Fi则能够使用家庭或护理院中的广域网。
GPS用于确认位置，而不是持续追踪设备。这同样有助于最大程度地延长两次充电间隔之间的运行时间。蜂窝定位服务加上轨迹测算技术为低风险区域的地理围栏提供了足够的信息。一旦设备需要更加准确的位置数据，就会激活GPS接收器。
安富利为Wear Tech持续赋能
安富利与Wear Tech已合作了数年。在此期间，安富利的现场应用工程师为Wear Tech提供设计支持，不过双方重点的合作领域是制造服务。
Arora表示，其团队的核心竞争力在于技术层面，并不希望在生产制造方面分散精力。而制造领域恰好是安富利端到端服务的“用武之地”。安富利正在为Wear Tech提供供应链管理、制造、装配、最终测试和运输服务。
当设备全面投产后，客户将能够在Wear Tech 网站上订购设备，剩下的交给安富利即可。
Wear Tech可穿戴设备目前已进入到客户端Beta测试阶段。Arora相信该设备将给世界带来深远的影响。他希望该设备能在明年上市。安富利将继续追踪Wear Tech的进展。
AI具有改善生活的巨大潜力。它可以用于解决全球范围内一些迫在眉睫的问题，其中就包括由可预防的风险所造成的伤害。期待在未来的岁月里，AI技术的应用能够让世界变得更加安全。
