去年买了个智能表，今年还买吗？

 
      随着自动化产线工艺调整，单位面积堆叠原件密度加大，越来越多的人开始接受这样一个事实，随着手机集成的功能变多，使得人们对手机日益依赖。现在的手机早已不是一个娱乐设备、通讯终端、移动办公平台，它更像是一个互联网人的“器官”，只要你生活在互联网时代，手机就必不可少。可穿戴智能设备似乎没有这样的运气，如今的可穿戴智能市场正在经历一场寒冬，各大品牌都在经历从新兴技术、新物种向民用级商品蜕变的漫长而艰辛的过程，核心技术研发能力和核心技术变现能力是研发这些产品的品牌能否熬过严冬，看到曙光的关键。
 

       卡耐基梅隆大学人机交互研究所的肖博博士近期接受了我们的采访，他所在的FIG（Future Interfaces Group）正在从事多项人机交互技术的研发工作，其中包括Viband技术，这项技术或许能够给除了可穿戴智能设备以外的其它领域的产品带来很多新的启示。
 

       据肖博介绍，“CMU（卡耐基梅隆大学）正在和国际诸多知名品牌合作，其中包括Intel、Google，我们希望和志在改变未来几年人机交互方式的企业共同研究一些好玩的，尚未被大家认知的技术，并且将这些技术商业化，通过产品形态送到各位的面前。”
 

 

       除了Viband，肖博士和他的团队曾一直专注于DIRECT（高精度红外触控追踪技术）、Skin Buttons（低成本激光皮肤触控技术）的研究，他所在的FIG还诞生了包括AURASENSE、TOMO等数十项全新的传感和接口技术，其中包括大家熟知的华为手机指关节截屏技术，该技术的原型是Finger sense，由FIG与Qeexo共同研发，后将技术卖给华为。
 

       “2010年，FIG通过Teslatouch技术，实现了通过摩擦力来判断用户行为的方式，2016年，FIG找到了一项可以将胳膊表面变为触屏的技术——DIRECT。每一个原型技术的诞生，都意味着我们在虚拟触控的研究道路上迈出了重要的一步。就像拼图一样，这些技术的不断演进和跨技术平台的关联应用，就会拼接成未来人机交互的使用场景。”
 

       基于已有和在研的技术，在合作

       伙伴的紧密配合下，FIG会在不改变手表、手环这样的设备结构情况下，不增加新传感器的条件下，大幅度提升设备交互能力，改变智能手表、手环不再只是记步、看时间、接收简讯的功能定位，通过监测用户手势、皮肤轻微摩擦、手臂抖动等行为所学习到的逻辑形成全新的交互方式，带给用户比手机还要亲近灵敏的交互体验。

       “由于智能手表和可穿戴设备能够佩戴在我们身上，使得它们非常特别，尤其在能够便捷输入信息和互动方面。智能手表佩戴在手腕上，可以成为理想的生物声学信号捕捉设备。Viband技术未来会基于Cast系列产品做进一步的研究和探索，实现特定介质（比如皮肤、粗糙墙面）手势感应、生物声学输入传感、对象识别、身体数据传输几部分功能。基于Cast智能手表已有形态，我们会拓展更多的虚拟触控平面；利用生物声学信号，我们可以区分轻抚、拍手、抓、拍打等动作；通过物体振动的频率，我们可以识别用户所接触的对象，比如牙刷、电锯、吉他等等；通过用户身体的生物声学信号（手腕、耳朵等肢体信号），我们可以提供用户所需要的应用和服务，形式类似于骨传导（OsteoConduct）技术。总而言之，Viband将用户手势与智能穿戴设备交互逻辑相结合，可以创造出有差异化但不会给用户带来使用困扰的表达方式，带给用户全新的体验感受。”
 

       通过何博士的介绍我们得知，Viband技术的秘密在于把智能手表的传感器感应范围从100Hz提高到4000Hz。据了解，目前的智能手表传感器通常限制采样速率在100Hz左右，这对智能手表／手环的主要功能来说，比如探测手表的方向（举起手臂，唤醒设备屏幕），追踪步数（～2Hz），已经足够。但是如果把采样率提高到4000Hz后，就会让智能手表的“神经”变的高度紧张，任何细小的动作或者身体状态都会被捕捉，通过对这些信号的分析从而判断用户所处的状态，是静止，是骑车，是步行，是运动，是休息等等。
 

 
 

       在长时间且经过反复测试验证的深度学习过程中，FIG会在解决方案中预设好捕捉到的不同信号数据，并选择性的提供不会给用户带来困扰的反馈机制，比如挠头和手臂晃动两种动作相似，但是产生的信号不同，当用户希望通过晃动手臂来拨通一个电话时，系统会屏蔽掉挠头时的频率，这样避免误操作。
 

 
 

        正如上述例子，我们可以设想一下，通过提前预设或者自定义好的动作，你带着手表，打个响指就能开启电视，拍拍手背就能换台，这种体验会不会很奇妙？
 

       此外，加速器也能够识别由不同手持电动工具产生的生物声学信号，如食物、电动牙刷、吉他等。试着想一下这样的场景，当你手上拿着食物时，智能手表可以将相关食物的热量、蛋白质等信息显示在屏幕上；当用户开始刷牙的时候，会自动倒计时，保证你不超过正常的刷牙时间；当你给吉他调音时，它能识别出所在的调位保证你不会调跑音。这样的体验会不会很有趣？

 

       我们在惊叹“还有这种操作”的同时，也不免会有一些担忧：传感器如此敏感的情况下，如何消除不必要的数据噪音以及是否会增加功耗？
 

       肖博称，“在解决不必要的干扰和数据噪音方面，技术上不是问题，传统的麦克风信号输入能够提供甚至更高的采样频率（典型频率44.1kHz），然而麦克风通常通常设计成用来捕捉空气中的震动，而非接触震动，这意味着有用信号必须与背景的环境噪音分离，相比之下我们的生物声学信息采集方法只会采集与身体存在物理相互作用的信号，因此不会受到噪音的影响。这也意味着不会因为噪音增加功耗。”
 

       “但是，基于Viband，的确会给电池带来不小的功耗，我们采取了两种方式来解决功耗问题：1.用户可以自由设置Viband是否开启，开启会更加敏感，可以做更多的个性化交互方式，不过受限于电池技术和手表空间，智能手表待机会受到影响，关掉的话可能只能做一些很简单的操作，不过会更加省电。2.在深度学习和系统交互逻辑构建的过程中，更多的将那些简单而不会造成信息混乱的手势动作设置为交互功能，比如打响指、两根手指轻微摩擦等等，这样用户其它无意识或经常做的动作就会被忽略。”

       一数科技在早些时间就与CMU达成了合作意向，当问及一数即将上市的Cast系列产品是否会搭载全套的Viband技术，肖博士这样回答：“一数并不是一家只做智能手表的公司，他们的核心技术在激光显示和虚拟触控技术上，还记得第一次拿到这么小的激光模组，对我们所有FIG的成员而言，是一件多么欢欣鼓舞的事情，要知道，我们已经在全球找了很久，我们此前研发中有过类似的产品，可以投射出88寸的画面，不过体积较大，便携性差很多。至于是否会搭载全套的Viband技术，这取决于一数对Cast产品的功能定义和最终上市时的产品状态。”
 

       据悉，一数科技的Cast系列产品会与卡耐基梅隆大学一同深挖Viband等技术，并按阶段将技术商业化，应用领域不排除IOT市场。基于虚拟触控和激光显示技术的Cast Ⅱ会在年底上市，它会率先提供哪些场景的使用交互方式目前还不得而知，我们也会持续关注。

       在互联网时代，手机充当了一个连通虚拟社会和现实社会中人际关系的媒介，短时间内，智能手表不会承担手机一样重的职能，或者替代手机，但关于“下一代移动通讯设备”的探索还在继续，从智能手表到VR头盔，从可穿戴运动摄像机到未来眼镜，可穿戴智能设备似乎正在经历大屏智能手机刚刚兴起时的尴尬境遇，但这种探寻的脚步需要值得鼓励。毕竟，iPhone发布前，我们也不知道下一代智能手机会是什么样，正如前文所说，借助类似Viband、Tesla Touch、Projection Touch、Soli、DIRECT等交互技术，将用户习惯场景化，并提供直接简单舒适的交互方式，那么可穿戴智能设备将凭借自身产品形态的优势，逐渐改变人们心目中“高级玩具”的形象，并且会和消费者产生更加亲密的互动。