一键测量仪 中国健康科技领域的潜在“职业”
今年，如果不公布自主研发的芯片，或者不进行一些面向芯片的招聘，你几乎称不上是一家高科技公司。
除了很多公司以自研芯片为宣传，从一开始就没有打算把芯片变成大规模应用的产品，“自研芯片”确实能体现一个公司的“水平”一定程度上。.
这个“层次”最直接的体现自然是金钱。芯片开发的高昂成本对于普通人来说是难以想象的。拿现在的手机SoC芯片来说，各个环节的成本加起来，手机真正投入到商品中之前至少要花50亿元。大部分自研芯片没有手机SoC的复杂度和工艺要求，成本会更低。整体算下来，至少还需要几亿元。
这个数字对于年收入上千亿的巨头公司来说或许不算什么，但足以成为压垮小公司的“稻草”。
正因为如此，坚持做芯片的小公司显得尤为珍贵和珍贵。国内智能穿戴设备厂商华米科技是少数坚持做芯片的小公司之一。不久前，华米在其Next Beat 2021大会上发布了新一代自研可穿戴芯片“黄山2S”。
但比表面上的“坚持”更有价值的是他们赋予自己的使命——“科技连接健康”。
健康、可穿戴的独特价值
消费电子可穿戴设备市场的兴起可以追溯到2012年，当时谷歌发布了未来感十足的谷歌眼镜。虽然未来未能打开市场，但已经体现了芯片、电池、屏幕等一系列消费电子核心技术。它终于发展到可以支持微型可穿戴设备的地步。
此后，各大IT巨头和新型智能穿戴设备厂商纷纷出现，智能穿戴市场迎来了极其快速的发展。据知名咨询机构IDC统计，2020年，以智能手环和智能手表为主的智能穿戴市场总出货量增长至4.45亿台。
在市场不断壮大和消费者接受度不断提高的过程中，整个智能穿戴行业也在潜移默化地改变着自己的道路：不再只是智能手机的延伸，而是逐渐成为“人体与设备”的沟通桥梁，帮助用户实现更健康的生活。
这种变化其实很好理解。在当今价值超过一万亿美元的全球消费电子行业中，智能手机约占30%。其中不乏苹果、华为、三星等IT巨头。
但也正是因为这些巨头自身拥有大量的智能手机用户和相应的手机APP生态，使得他们在可穿戴产品的战略中更倾向于利用可穿戴设备便携、小型化的特点作为智能手机。多种功能的扩展。
但这种策略不可避免地会遇到一个问题：现代人的生活早已是手机，而智能手机的性能和交互能力远比可穿戴设备强一键测量仪，这反过来又限制了可穿戴设备的实用价值。
解决这个问题的关键在于找到可穿戴设备的独特价值，即“健康”。
但与许多其他领域一样，人体健康监测设备也有一个“不可能三角”，即一台设备同时实现“更高的性能、更低的成本、更小的尺寸”是极其困难的，往往需要最多考虑其中两个。观点。
在医院等专职医疗机构中，大部分设备“优先考虑性能，部分考虑体积，基本不考虑成本”。对于普通消费者来说，“成本”是第一要务，其次是“性能”和“体积”。
至于诞生于“消费电子”的可穿戴设备，最有优势的就是成本。巨大的产量可以平均摊销研发、营销、售后等其他生产环节的成本。批量生产还可以减少生产过程。材料和加工成本。
二是可穿戴设备的先天优势。各种无创健康检测技术都要求设备直接接触人体。智能手表、智能手环等可穿戴设备显然可以比智能手机“接触”更长时间。“对人体，实现超越传统医学检查的持续监测。
打造一款健康的可穿戴设备有多难？
虽然健康和可穿戴设备很容易联系在一起，但要让健康可穿戴设备成为现实并不容易。
首先是可穿戴设备的严格尺寸限制。以 Apple Watch 为例。它的体积仅为 18 立方厘米左右，仅为主要智能手机型号 iPhone 12 的 23%。有这么大的“限制”，厂商必须想办法用更集成、更先进的制造工艺，把所有的零件都挤进这个空间。
在“插入”硬件之后，接下来需要头疼的是电池寿命。智能手表的电池容量大小非常有限。按理说智能手表可以拥有和手机一样的续航表现。但是，从健康监测的角度来看，频繁佩戴和摘下设备进行充电，不仅会极大地影响用户体验，还会中断健康监测数据的连续性和完整性。
当然，更多的难点还在“健康监测”，主要包括传感器和数据。
让我们先谈谈传感器。在智能穿戴设备兴起之前，小型化设备的身体状态监测技术相对成熟，只有粗略的心率检测和运动检测。随后，在众多厂商的推动下，心电图、血氧检测等更精准的心脏监测能力不断出现。但是，与医院的大型设备相比，可安装在智能可穿戴设备中的传感器最终是有限的。
最后，有数据。由于监测方法有限，有限传感器记录的数据结合特定算法对人们运动和健康状况的统计尤为重要。就智能穿戴设备各种人体运动的监测统计而言，需要考虑不同消费者的运动习惯和身体数据的差异，结合大量真人使用数据调整算法，保证运动量、卡路里消耗等的结果准确。
在这方面，可穿戴厂商必须长期投入积累，通过大量的实验记录和分析，不断调整和优化自己的算法。说白了，智能穿戴设备厂商必须在研发上投入更多的精力，甚至需要与高校、医院、相关研究机构长期合作，在最前沿的研究和最前沿的研究中寻找突破口。实际应用。
全方位、不可或缺的创新需求，使得打造健康可穿戴设备变得尤为困难。
对“硬度”有积极需求的华米
正是因为这个难点，很多可穿戴厂商从一开始就选择使用高通等芯片供应商的解决方案。使用别人的芯片和方案确实会省很多事，但也意味着全面的“妥协”。.
华米恰恰是少数没有妥协的公司之一。相反，华米选择继续加大研发投入，换取全链路自研、全链路创新的“最高难度”路线。
以可穿戴设备的终极挑战之一“耐力”为例，华米整合了这方面的软硬件创新。
首先是全新的可穿戴人工智能处理器“黄山2S”，在基础架构上继续采用“大核+小核”的架构。在使用大核以满足高性能要求的同时，使用小核来满足低功耗。现场有限正常操作。最终实现了 56% 的运行功耗降低和 93% 的睡眠功耗降低。
其次，效率是芯片降低功耗的另一个关键。“黄山2S”的整体架构根据可穿戴设备的应用场景进行了优化，最大限度地提高了芯片的运行效率。包括在大CPU内核中设置专用于浮点运算的FPU，例如在图形性能提升67%的GPU中设置卷积神经网络加速处理单元，用于人工智能算法的高效运行.
华米官方数据显示，在典型的健康数据计算场景下，“黄山2S”比上一代快26倍，芯片运行效率大幅提升。
最后是系统。虽然在芯片的基础架构和运行效率上下功夫，但华米在操作系统上依然挥舞着“剪刀”，基于微内核开源代码从零构建的全新Zepp OS智能手表系统，包大小仅55MB ，仅为华米科技使用的苹果手表操作系统的1/28、Amazfit OS的1/10。
整体瘦身意味着更高的系统运行效率，同样根据华米官方数据显示：Zepp OS运行功耗比Amazfit OS低65%，搭载Zepp OS的同款手表续航比Amazfit OS长190%。
未来芯片和系统的提升最终会落到产品上，直接叠加效果，进一步放大华米产品的优势。
除了自主研发的芯片和系统，华米还拥有自主研发的生物追踪传感器和一整套健康监测算法。
此次华米还发布了历时5年打造的全新PumpBeats血压监测引擎，让智能手表30秒一键测血压。在今年4月华米与北京大学第一医院联合开展的一项临床试验中，该技术实际应用的测量偏差非常小：与专用电子血压计相比，收缩压低于5.14 mm Hg一键测量仪，舒张压低于4.88 mmHg，整体测量结果非常实用。
该算法未来极有可能支持血压监测24小时连续运行。连续的血压数据与现有的心跳、血氧数据相结合，无疑将为可穿戴设备健康监测和运动管理创造更多新的可能。性别。
目前，华米拥有多个生物数据对应的检测引擎。健康部分有心脏数据AI生物引擎RealBeats，血氧数据AI生物引擎OxygenBeats，睡眠数据AI生物引擎SomnusCare。
在日常运动部分，有ExerSense，可以自动识别用户的运动模式选择，还有huami-PAI，它基于用户的心率数据，结合日常活动时间和人体多维生理数据，使用算法帮助用户智能掌握每日运动量。
多点监控能力和数据算法的背后，是华米强大的研发投入。在去年的首届人工智能创新大会上，华米成立了“人工智能研究院”，并邀请了国内外知名学者。专家担任顾问，并与钟南山院士和中国科学技术大学的团队建立了联合实验室。
自然要提到资本的投入。近三年，华米研发投入平均达到4.1亿元，2020年将达到5.38亿元；相当于一些新兴的互联网公司和物联网智能硬件公司。2-3次。这些投资最终促成了华米在健康领域的 1000 项专利。
“野心”从未停止
值得一提的是，华米在本次大会的最后准备了一个惊喜方案——投资推广全球便携式MRI技术研发。这虽然跨越了可穿戴领域，但仍在推动科技的发展，进一步了解用户的身体状况，自然符合华米“用科技连接健康”的使命。
为了实现这项技术，华米先后投资了国外两家顶级MRI（磁共振成像）公司Hyperfine和Promaxo，并在中国投资建立了专门的团队，以满足国内的需求。已建成的全球便携式 MRI 产品。
与传统医用MRI设备相比，体积明显缩小，重量不到1/10。可用于传统设备无法普及的城市医院和农村诊所，也可灵活应用于各种需求。
沿着从可穿戴设备到小型化医疗设备的发展路线，华米正在构建一个由新传感器、新算法和新数据组成的健康技术矩阵。
与传统医疗器械相比，华米科技健康矩阵更强调健康管理而非治疗，更强调普惠而非昂贵定位。新技术的不断应用，也希望能打破传统医疗的痛点和难点。
从大健康产业的角度来看，华米充满“野心”的征程才刚刚开始。
