国内外智能穿戴交互和AR领袖齐聚,未来瞄准“蓝领计算”


不论是笔记本电脑还是台式机,主要是办公室环境下的白领们在使用。而可穿戴设备的迅速发展,则有望让在更复杂环境下工作的蓝领们得到头脑和双手的解放。中国可穿戴领域最早的开拓者、电子科技大学教授陈东义认为,可穿戴产业的未来热点很可能指向“蓝领计算”。

图1:Steve Mann教授与陈东义教授早年关于人文智能的讨论

7月24日,我爱方案网举办的Wearable2017第四届中国(国际)智能穿戴技术与产业论坛开幕,全球可穿戴计算之父Steve Mann、中国可穿戴领域的最早开拓者陈东义、加拿大工程院院士姜晶等国内外人工智能领袖齐聚青岛,阐述人机交互、穿戴计算发展趋势及产学研领域的最新成果。蓝领计算、人本智能、新型电子皮肤……一个个新鲜词汇传递着可穿戴产业的未来诸多可能性。

“我们每年在可穿戴学术会议的同期举办这个活动,希望和大家一起探索技术的前进方向,促进产学研的深入合作,让智能穿戴与交互,VR/AR的领域里前沿的技术能够与市场应用创新结合起来。” Wearable2017国际技术与产业论坛主席,中电网络技术副总,我爱方案网联合创始人王勤指出。

从仿人智能到增强智能,机器打不败人类


前段时间,阿尔法狗与柯洁的人机大战炒得沸沸扬扬。不少人担心:未来某一天,机器会不会超越人类?陈东义教授认为,有了“人本智能”,机器永远打不过人类。
图2: Steve Mann教授现场演示可穿戴设备

“不论是电脑、平板还是手机,归根结底都是‘盒子’,计算机的形态并没有本质的变化,但可穿戴设备带来了计算形态的变革。”作为中国可穿戴领域的最早开拓者,电子科技大学教授陈东义认为,可穿戴设备是计算形态的一场“革命”。

过去,人工智能研究主要围绕机器展开,是让机器模仿人类,而“人本智能”则以人为中心展开智能研究,可穿戴设备越来越强大,人的器官与能力也会越来越强大。早在2014年首届中国(国际)智能穿戴技术与产业论坛,我爱方案网的记者专访陈东义教授时,陈东义教授曾告诉我爱方案网的记者,可穿戴是对人类能力的增强。陈东义说,“从仿人智能到增强智能,前者是让机器越来越强,后者是让人越来越强。过去我们担心机器会不会超越人类,有了增强智能,这个不用担心了。”

可穿戴产业未来在哪:“蓝领计算”


办公电脑应用越来越广,但不论是台式机还是笔记本,主要还是服务于办公室环境。这被陈东义教授形象地称为“白领计算机”。他认为,未来可穿戴产业的热点不是白领,而是蓝领。围绕更复杂作业环境的“蓝领计算”正在变为现实。

图3:陈东义教授看好可穿戴产业的未来发展

“什么是蓝领计算?通俗地讲,你边干活边用计算机,但注意力是干活而不是计算机的使用。”陈东义介绍说,我们用计算装置和计算终端的时候,注意力主要是放在认识上,但是同时要得到信息空间的支持,双手要腾出来操作工具干活,这就是蓝领计算。

据了解,由于行业特殊性,一些制造企业在特定环境下无法使用机器人,工作必须手工操作。在这种情况下,如何在工业中使用可穿戴计算具有重要意义。他举例道,“比如修飞机、修战车等复杂环境下,举着电脑维修显然不够便捷,如果能有一套专门的可穿戴设备,你的双手或者单手获得解放,只需要按照设备提示的步骤进行相关操作即可。”

目前,国内的蓝领计算应用还没有进入产业化阶段。陈东义认为,这主要受到三点阻碍:有些技术还没解决、生产规模不够、资本界还没有更多的关注。“但我相信,未来蓝领计算的潜力巨大。”

管道哪儿出毛病,人眼可视动态数据


加拿大工程院院士、西安大略大学电气与计算机工程系终身教授姜晶则从工业应用的角度,生动阐述了可穿戴设备的现实意义,以及VR/AR在工业领域的应用。比如,工作人员进入厂房内检测报警系统时,可以借助可穿戴设备迅速发现报警信息。“假如是管道坏了,你的眼前会出现管道系统的静态图和动态图,方便诊断哪儿出了问题。你还可以随时调取历史数据,包括过去几小时、几天的压力变化。”姜晶院士说,可穿戴设备将大大降低工人的操作难度和出错率,“甚至之前谁来维护过这些设备,怎么操作的、哪里操作不当,这些信息都可以调出来,迅速判断得出解决方案。”
图4: 姜晶院士指出,VR和AR将为工业提供更安全的运行环境,VR改善安全,AR简化流程。

未来,在安装机器设备时可能也不需要事前过多的培训了。姜晶院士说,“工人走到机器面前,安装图会自动显示在眼前,哪个部件应该放在哪里、怎样安装一目了然”。维修组装设备无需说明书,操作指南就在眼前。

虚拟现实(VR)环境还有助于新人的培训。过去的培训中,有些工作环境不允许随意出入,培训时会比较抽象。“有了可穿戴设备和虚拟现实环境,新人犹如置身其中,可以直观地掌握上述工作环境中该如何操作。”

化妆品补水效果咋样,电子皮肤实时监测


中科院纳米所研究院、苏州能斯达科技创始人张珽把纳米技术应用到了可穿戴产业。


目前,张珽及其研究团队已经研制出了一款新型柔性可穿戴仿生触觉传感器,被称作“人造仿生电子皮肤”,实现了对微小作用力的高灵敏度快速检测,可对脉搏、心跳、喉部肌肉群震动等人体健康相关生理信号的实时监测。

在当天的论坛上,张珽向大家分享了“电子皮肤”在多个领域的应用。比如,对于许多爱美女士来说,一款化妆品补水效果如何很难判断,而电子皮肤可以给出准确的数据。“把传感器贴在脸上,我们可以检测你起床后、喝水后、洗脸后、护肤后的面部皮肤水分浓度变化。通过数据的对比,可以轻松知道补水的实际效果如何,这也是很多化妆品生产企业关注的问题。”

图5: 张总介绍仿生电子皮肤是基于纳米智能材料和仿生感知能力的柔性智能感知器件

另外,印刷和柔性传感器还可以广泛应用于医疗、运动、书写等领域。比如,可以放在手指上的传感器,自动测心率然后上传到电脑、手机等设备中;为橄榄球运动员制作的智能软帽子,在遭到激烈冲撞后,可检查判断运动员是否发生脑震荡,仅需通过尾巴指示灯颜色辨别撞击程度;在写字记笔记时,传感器可以将纸上的字自动传输到电子设备,变成电子文件等。

全球可穿戴计算之父:看好中国可穿戴和增强现实(AR)发展


当天的论坛上,一位“重量级”人物也出现在现场,他就是全球VR与AR领袖、可穿戴计算之父Steve Mann教授。这位MIT传奇科技领袖,曾有无数发明创造。一进会场,他面部、腕部的可穿戴设备就吸引了全场的目光。这些可穿戴设备可不是临时装备的。实际上,他“穿”可穿戴设备已经三十多年了,是世界上使用可穿戴设备最早的人之一。

据了解,他从上世纪 80 年代开始尝试制作类似于谷歌眼镜这样可以架在鼻梁上记录周遭事物的眼镜。为了让眼镜固定在头骨上,他甚至专门做了手术。为避免引起误会和麻烦,他出门会随身携带医师等专业人士出具的证明文件。

在演讲中,Steve Mann教授感慨地说,中国的制造和研发能力很强,中国现在的工程实力已经在全球领先。
图6: Steve Mann 教授接受Humanistic Intelligence

Steve Mann教授现场展示世界第一台可穿戴计算机,世界第一个AR系统,然后导入新理论体系WHAT,可穿戴、人、增强和物,强调真实、增强和虚拟。WHAT是可穿戴与IOT结合的统一框架,覆盖多种计算、智慧城市和VR\AR\RR.  WHAT是产学研的基础构架,从科学研究到工项包含对法律、标准、哲学、技术和人机交互等事项。Steve Mann教授表示,后续将与我爱方案网和智能穿戴领域的科技领袖们共同推动WHAT构架发展—虚拟现实、增强现实、介导现实和真实现实,打造为人类社会的广泛使用的有用产品。

Steve Mann教授: 人本智能的共同奠基人


人本智能(Humanistic Intelligence)框架由人工智能之父Marvin Lee Miskey,Google的首席科学家Ray Kurzeweil,以及Steve Mann教授共同提出。这个框架构建了人和智能机器的交互准则与设计方法。相比于单纯的AI,HI更着重考虑人在智能时代的角色,而不是机器。
图7:1998年全球最早的Cyborger:Steve Mann教授,陈东义教授等

Steve Mann教授也是世界上公人的第一个Cyborger(赛博格),即利用机器来增加自己感知的半机械电子人。早在1998年,国际电子电气工程学会邀请教授为IEEE Proceedings(电子工程以及计算机科学领域引用量最高的期刊)这本期刊写一期特刊。 Steve Mann教授在特刊开创了三个领域:可穿戴计算,智能信号处理,以及智能图像处理。在特刊中,Steve Mann教授提出了可穿戴计算的6条设计原则,并将可穿戴设备的理念和人文智能进行了结合。人本智能是人机交互的设计框架。这个框架适用于可穿戴设备,物联网,自动驾驶等所有涉及到人与信息深入交互的领域。

Steve Mann教授是麻省理工学院博士,多伦多大学电力工程和计算机科学学院终身教授,罗特曼管理学院创造性破坏实验室的首席科学家。他在全球创办不少高科技企业,很多发明都有广泛的产业应用如iPhone上的HDR功能就是他最早的发明专利。早在1999年,Steve Mann教授发明的Eyetap是全球最早的智能眼镜,它通过将相机的视域和人眼的视域相重叠,达到电脑和人的感知高度重合的效果。EyeTap智能眼镜的设计也被视为行业标准,许多知名产品就参考了其设计,其中就包括了谷歌的智能眼镜。
图8: Steve Mann教授现场演示完美的电波波形的可视化

Steve Mann还表示,“我希望未来把创新重点放在中国,在这里制造出可穿戴设备的未来新品。”他认为中国人接受新鲜事物的能力非常强,比如说普及率非常高的移动支付以及共享经济,可穿戴和增强现实未来在中国一定大有可为。