《電子技術(shù)應(yīng)用》
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睡眠、出軌、八字都能測(cè)了,手機(jī)距離測(cè)量萬(wàn)物還有多遠(yuǎn)

2019-02-28
關(guān)鍵詞: Android 屏幕 傳感器

十年前的手機(jī)還只是一個(gè)真正意義上的“手提電話(huà)機(jī)”,接聽(tīng)電話(huà)、收發(fā)短信是它們最主要的功能,稍微再擴(kuò)充一點(diǎn),可以用來(lái)當(dāng)電話(huà)本記錄親朋好友們的電話(huà)號(hào)碼,或者當(dāng)個(gè)計(jì)算器用用。

現(xiàn)在的手機(jī)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了“手機(jī)”定義的范疇,能看視頻、能聽(tīng)音樂(lè)、能玩游戲,還能拍照。當(dāng)然,手機(jī)更讓人驚奇的功能在于它不但可以測(cè)重量和長(zhǎng)度,還能測(cè)睡眠和出軌。依托著各種類(lèi)型的傳感器和不斷迭代的算法,手機(jī)似乎正在變成一個(gè)無(wú)所不能的“測(cè)量?jī)x”,讓人期待的是,現(xiàn)在的手機(jī)距離測(cè)量(檢測(cè))萬(wàn)物還有多遠(yuǎn)?

沖擊腦洞的手機(jī)測(cè)量

馮小剛在周星馳電影《功夫》中客串了鱷魚(yú)幫老大一角,在殺掉了警察局局長(zhǎng)后,即興發(fā)揮了“還有誰(shuí)”這句臺(tái)詞,不想無(wú)心之舉竟成經(jīng)典流傳,帶有臺(tái)詞字幕的電影截圖被網(wǎng)友們廣泛傳播,成為使用頻率很高的表情包之一。

回到手機(jī)測(cè)量(檢測(cè))場(chǎng)景,“還有誰(shuí)”的表情包非常適用,物體的物理數(shù)值能測(cè),人體的健康數(shù)據(jù)能測(cè),一些挑戰(zhàn)腦洞的新奇特也能測(cè),可以說(shuō)“一機(jī)在手,測(cè)量所有”。總結(jié)起來(lái),手機(jī)測(cè)量可以劃為以下幾類(lèi)。

1、實(shí)用工具類(lèi):稱(chēng)重量、量長(zhǎng)度、測(cè)溫度

秤、尺子和溫度計(jì)這些都是我們?cè)谌粘I钪袝?huì)用到,但使用頻率又不會(huì)太高的工具,經(jīng)常要用到這些工具時(shí)在家翻箱倒柜找很久,現(xiàn)在手機(jī)將這些問(wèn)題全部解決了。

iPhone手機(jī)有一款名為“Fancy AR尺子”的APP,通過(guò)手機(jī)利用AR技術(shù)來(lái)測(cè)量物體的長(zhǎng)度;Android系統(tǒng)也有類(lèi)似軟件,可以通過(guò)手機(jī)攝像頭來(lái)測(cè)量高大的東西,其適用范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了普通尺子的測(cè)量維度。

稱(chēng)重方面,華為推出了一款利用壓力感應(yīng)屏來(lái)稱(chēng)重的軟件“趣味稱(chēng)重APP”,只要將需要稱(chēng)重的東西放在屏幕上,手機(jī)就能馬上稱(chēng)出重量,當(dāng)然“上秤”的物體不能太重,否則會(huì)將屏幕壓碎。此外,還有一款名為“寶寶稱(chēng)”的APP更為強(qiáng)大,孕婦媽媽可以通過(guò)輸入相應(yīng)的B超數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算當(dāng)前胎兒的體重。

戶(hù)外品牌CAT則在去年的MWC推出過(guò)一款“熱成像”機(jī)型,該機(jī)的特別之處在于其內(nèi)建的前視紅外熱獨(dú)立成像攝像頭,搭配其中的熱圖像傳感器能夠產(chǎn)生實(shí)時(shí)熱圖像,測(cè)量表面溫度,甚至還能在煙霧環(huán)境中使用,檢查輪胎的溫度。

2、生活百科類(lèi):測(cè)水質(zhì)、測(cè)果蔬糖分,皮膚年齡

隨著人類(lèi)對(duì)衛(wèi)生安全和生活品質(zhì)要求的提高,在日常生活中,我們經(jīng)常會(huì)懷疑自來(lái)水管中的水質(zhì)是否達(dá)標(biāo),蔬菜水果是否洗凈,購(gòu)入的食品、藥品是真是假等等,以前檢測(cè)這些數(shù)據(jù)都需要專(zhuān)業(yè)的儀器進(jìn)行采樣分析,而現(xiàn)在用手機(jī)都能輕松搞定。

早在2014年,加拿大McMaster University的團(tuán)隊(duì)就發(fā)明了一套基于智能手機(jī)的超低價(jià)水質(zhì)監(jiān)測(cè)解決方案,其結(jié)合了試紙比色分析、手機(jī)圖像分析和數(shù)據(jù)在線(xiàn)傳送和分析等功能。只需對(duì)目標(biāo)水樣進(jìn)行拍照,APP就能運(yùn)用算法對(duì)水樣顏色的密度進(jìn)行量化,并和污染物濃度作關(guān)聯(lián)從而得出水質(zhì)數(shù)據(jù)。

長(zhǎng)虹甚至在2017年還發(fā)布過(guò)一款分子識(shí)別手機(jī)——長(zhǎng)虹H2。手機(jī)搭載了一個(gè)小型化的分子光譜傳感器,用戶(hù)可以直接使用這款手機(jī)判斷分析果蔬糖分、水分等信息。此外,它還能對(duì)更多物體進(jìn)行成分分析,比如藥品真?zhèn)巍⑵つw年齡、酒類(lèi)品質(zhì)等檢測(cè)。

3、醫(yī)療健康類(lèi):測(cè)心率、血壓和睡眠

智能手機(jī)在醫(yī)療健康領(lǐng)域的檢測(cè)應(yīng)用最為普遍,除了運(yùn)動(dòng)步數(shù)的計(jì)算和檢測(cè)外,還能檢測(cè)心率、血壓等體征數(shù)據(jù),甚至連睡眠也能測(cè)。

中興的天機(jī)7 MAX就采用了活體指紋識(shí)別技術(shù),利用其中的光學(xué)傳感器對(duì)人體的心率、血液等其他生物特征進(jìn)行驗(yàn)證。蘋(píng)果應(yīng)用商店中則有一款名為“X檢寶”的APP,該應(yīng)用使用手機(jī)閃光燈的照射配合攝像頭來(lái)收集獲取用戶(hù)的心率狀況,同時(shí)還能用這種方法來(lái)測(cè)血壓、呼吸頻率、血氧,這款A(yù)PP還表示,用戶(hù)心里有沒(méi)有抑郁也可檢測(cè)出來(lái)。

4、腦洞大開(kāi)類(lèi):出軌、車(chē)況、運(yùn)程都能測(cè)

智能手機(jī)基于自身傳感器和算法而開(kāi)發(fā)出上述的測(cè)量、檢測(cè)功能外,還有很多腦洞大開(kāi)的檢測(cè)應(yīng)用。像iPhone內(nèi)置的“定位服務(wù)”應(yīng)用,可以將用戶(hù)去過(guò)的任何地方詳細(xì)記錄,并且還能自動(dòng)分類(lèi),這項(xiàng)功能被網(wǎng)友們調(diào)侃為可以“檢測(cè)出軌”。

一款名為“友趣安駕”的APP可以通過(guò)手機(jī)麥克風(fēng)和傳感器,利用聲音(聞)和振動(dòng)(切)來(lái)檢測(cè)車(chē)況。用戶(hù)只需把手機(jī)放在擋把旁邊,3分鐘后就可以在A(yíng)PP中看到結(jié)果。

此外,隨著微信小程序等應(yīng)用的普及,手機(jī)還能對(duì)壽命、性格、心理、智商、情商、星座、運(yùn)勢(shì)、年齡等各種真實(shí)存在或者抽象虛擬的內(nèi)容進(jìn)行檢測(cè)。只要腦洞夠大,手機(jī)檢測(cè)的內(nèi)容只有你想不到,沒(méi)有做不到。

啥都能測(cè)的手機(jī)是我們希望的模樣嗎?

科技的進(jìn)步讓人類(lèi)變得越來(lái)越“懶”,手機(jī)之所以在“測(cè)量萬(wàn)物”的路上越走越遠(yuǎn),就是因?yàn)槿祟?lèi)不想帶著各種各樣重重的儀器到處跑,希望只用手機(jī)就能解決所有問(wèn)題。只是現(xiàn)在的手機(jī)測(cè)量(檢測(cè))還存在三個(gè)問(wèn)題,并不是我們希望的樣子。

1、測(cè)量檢測(cè)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)存在誤導(dǎo)

分析上文對(duì)手機(jī)檢測(cè)內(nèi)容的歸類(lèi)可以發(fā)現(xiàn),除了腦洞大開(kāi)類(lèi),大多數(shù)的檢測(cè)應(yīng)用都是基于手機(jī)內(nèi)置的傳感器加上算法開(kāi)發(fā)而來(lái),與專(zhuān)業(yè)的檢測(cè)工具相比,手機(jī)內(nèi)置傳感器的數(shù)據(jù)采集精度有差距,再加上數(shù)據(jù)采集方式上的差異,手機(jī)檢測(cè)的最終結(jié)果與真實(shí)數(shù)據(jù)就會(huì)產(chǎn)生較大的誤差,這一點(diǎn)在醫(yī)療健康領(lǐng)域特別明顯。

以最為普遍的步數(shù)測(cè)量為例,不同的手機(jī)、不同的APP測(cè)量的步數(shù)永遠(yuǎn)不會(huì)相同,其測(cè)量結(jié)果與真實(shí)數(shù)據(jù)也有誤差。美國(guó)心臟協(xié)會(huì)流行病學(xué)和生活方式預(yù)防年會(huì)(Epidemiology and Prevention-Lifestyle 2016 Scientific Sessions)2016年在《JAMA Internal Medicine》雜志上公布了一項(xiàng)研究,智能手機(jī)APP測(cè)血壓可能不明智。該項(xiàng)研究評(píng)估了85例成人使用速測(cè)血壓app(AuraLife)的結(jié)果,患者的高血壓被低估,低血壓被高估。APP的測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)用戶(hù)的健康狀況存在巨大的誤導(dǎo)。

此外,在一些不具象內(nèi)容的檢測(cè)上,由于沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),從而無(wú)法形成通用的AI算法,這樣的結(jié)果就是檢測(cè)數(shù)據(jù)并不能反映被檢測(cè)內(nèi)容的真實(shí)狀態(tài),通俗一點(diǎn)來(lái)說(shuō)就是測(cè)不準(zhǔn)。這一點(diǎn)在睡眠檢測(cè)類(lèi)應(yīng)用上表現(xiàn)得最為明顯,由于睡眠模式的多樣性,深睡、潛睡、做夢(mèng)等的判斷方式和標(biāo)準(zhǔn)在醫(yī)學(xué)界都未形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),指望算法來(lái)描述睡眠狀態(tài)顯然是不切實(shí)際的。

2、測(cè)量結(jié)果有趣大于實(shí)用

在很多檢測(cè)應(yīng)用中,檢測(cè)軟件只給出檢測(cè)數(shù)據(jù),并不能給用戶(hù)很好的解決方案和指導(dǎo)意見(jiàn),長(zhǎng)久以往,用戶(hù)對(duì)檢測(cè)軟件就只能“呵呵”了。

在醫(yī)療健康領(lǐng)域,用戶(hù)明明知道自己有高血壓、心率不齊等問(wèn)題,檢測(cè)軟件也能比較真實(shí)的反應(yīng)用戶(hù)的健康狀態(tài),可檢測(cè)軟件觸達(dá)用戶(hù)痛點(diǎn)的觸手到此戛然而止,除了出具幾份檢測(cè)報(bào)告外,這些應(yīng)用無(wú)法告知用戶(hù)應(yīng)該如何解決自己的問(wèn)題,幾個(gè)回合下來(lái),檢測(cè)軟件在用戶(hù)的手機(jī)中逐漸趨于沉默,最后被用戶(hù)棄用刪除。

在一些腦洞大開(kāi)類(lèi)的應(yīng)用中,測(cè)量(檢測(cè))應(yīng)用“只檢測(cè)不干預(yù)”的現(xiàn)象更為突出,這些應(yīng)用更多作為社交工具而存在,朋友間互相算算運(yùn)程、測(cè)測(cè)智商,用戶(hù)在朋友圈中對(duì)各自檢測(cè)結(jié)果互相調(diào)侃一番后,就沒(méi)有然后了。在用戶(hù)看來(lái),這類(lèi)應(yīng)用檢測(cè)結(jié)果的趣味性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于它的實(shí)用性,應(yīng)用的熱度就像一陣風(fēng),來(lái)得快,去的也快。

3、小心自己也被監(jiān)測(cè)

使用手機(jī)測(cè)量(檢測(cè))東西時(shí)無(wú)可避免要用到手機(jī)里的各種傳感器,傳感器采集到的各類(lèi)數(shù)據(jù)進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)和云端后,就涉及到用戶(hù)隱私安全的問(wèn)題。

互聯(lián)網(wǎng)巨頭們就像商量好的一樣,每隔一段時(shí)間就會(huì)曝出用戶(hù)數(shù)據(jù)泄密事件,就連以注重用戶(hù)隱私和數(shù)據(jù)安全的蘋(píng)果都不能幸免。除了在“檢測(cè)出軌”和一些運(yùn)動(dòng)計(jì)步軟件中會(huì)記錄用戶(hù)位置信息以外,一些測(cè)量(檢測(cè))聲音大小的軟件在不經(jīng)意間還能將用戶(hù)說(shuō)話(huà)的內(nèi)容存儲(chǔ)下來(lái),進(jìn)行記錄和分析;使用到照相機(jī)功能的應(yīng)用可能會(huì)讀取用戶(hù)相冊(cè)內(nèi)的照片……

在這些測(cè)量(檢測(cè))應(yīng)用的“幫助”下,隱私被泄露的形式和渠道都被擴(kuò)充了。一系列安全事件大大加深了用戶(hù)對(duì)自身隱私的憂(yōu)慮,在一定程度上也加大了用戶(hù)對(duì)手機(jī)測(cè)量(檢測(cè))應(yīng)用接受的程度。

阻礙手機(jī)“測(cè)量萬(wàn)物”的兩座大山

我們親身經(jīng)歷了手機(jī)從接聽(tīng)電話(huà)的簡(jiǎn)單功能到現(xiàn)在“無(wú)所不能”的進(jìn)化過(guò)程,在更大屏幕、更多傳感器、更快網(wǎng)絡(luò)……的背后,實(shí)際上是人類(lèi)對(duì)效率的追求。我們現(xiàn)在所討論的手機(jī)何時(shí)才能“測(cè)量萬(wàn)物”,也是對(duì)手機(jī)體驗(yàn)再上一個(gè)臺(tái)階的美好期許。在手機(jī)“測(cè)量萬(wàn)物”之前,它還需翻越兩座大山。

首先,在提高測(cè)量(檢測(cè))精度方面,手機(jī)要想能與專(zhuān)業(yè)測(cè)量(檢測(cè))儀器(工具)一較高下,就要在傳感器和算法上實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一。

根據(jù)不同手機(jī)定位和價(jià)格的不同,手機(jī)內(nèi)置的各類(lèi)傳感器的質(zhì)量也就分出了三六九等。以照相機(jī)這個(gè)大家熟悉程度較高的傳感器為例,手機(jī)廠(chǎng)商出于對(duì)機(jī)型定價(jià)以及供應(yīng)鏈掌握程度的考量,不同品牌使用的攝像頭都不一樣,這就造成了不同機(jī)型拍照所呈現(xiàn)出的效果也各不相同,如果只用在記錄瞬間的拍照功能上,成像效果的差異尚能接受,但如果用在需要拍照進(jìn)行測(cè)量(檢測(cè))的應(yīng)用中,色彩、色溫、像素等方面的差別都會(huì)對(duì)最終的測(cè)量(檢測(cè))結(jié)果造成影響,從而形成誤差,如此手機(jī)測(cè)量(檢測(cè))將永遠(yuǎn)無(wú)法進(jìn)入需要精確數(shù)據(jù)的應(yīng)用場(chǎng)景,“測(cè)量萬(wàn)物”將只是智能手機(jī)發(fā)展中的一個(gè)美麗夢(mèng)想。

其次,手機(jī)測(cè)量(檢測(cè))還需解決如何平衡手機(jī)計(jì)算資源的問(wèn)題。

手機(jī)的計(jì)算資源主要體現(xiàn)在三個(gè)方面:有限的計(jì)算能力、有限的供電能力和有限的存儲(chǔ)能力。隨著手機(jī)性能的提高,一些復(fù)雜的測(cè)量(檢測(cè))算法都會(huì)慢慢出現(xiàn)在手機(jī)測(cè)量(檢測(cè))的應(yīng)用中。由于智能手機(jī)是一個(gè)多功能的終端,測(cè)量(檢測(cè))功能只能占據(jù)小部分的CPU處理時(shí)間以保證其他主流功能如打電話(huà)、微信、拍照等正常工作。從節(jié)能的角度看,不管手機(jī)的計(jì)算性能有多高,都不可以讓智能手機(jī)處于連續(xù)高速運(yùn)算狀態(tài),否則手機(jī)電池很快就耗盡。除此之外,智能手機(jī)上的存儲(chǔ)能力也有限,不足以運(yùn)行復(fù)雜的測(cè)量(檢測(cè))算法,如圖像處理和復(fù)雜的深度學(xué)習(xí)算法,這時(shí)就需要科學(xué)的分配手機(jī)的計(jì)算資源,在測(cè)量(檢測(cè))應(yīng)用和手機(jī)的基本功能中進(jìn)行計(jì)算資源的平衡。

文 | 魏?jiǎn)P(yáng)

來(lái)源 | 智能相對(duì)論

智能相對(duì)論:深挖人工智能這口井,評(píng)出咸淡,講出黑白,道出vb深淺。重點(diǎn)關(guān)注領(lǐng)域:AI+醫(yī)療、機(jī)器人、智能駕駛、AI+硬件、物聯(lián)網(wǎng)、AI+金融、AI+安全、AR/VR、開(kāi)發(fā)者以及背后的芯片、算法、人機(jī)交互等。


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