情境感知邊緣 AI 傳感器將如何重新定義消費電子產(chǎn)品

作者：Simone Ferri，意法半導體APMS產(chǎn)品部副總裁，MEMS子產(chǎn)品部總經(jīng)理

讓我們設想這樣一個場景：一位鼓手沉浸在音樂的律動中，心無旁騖地擊鼓。她中途停下來，拿起手機查看，她這樣做并非為了打發(fā)時間，而在是查看自己演奏練習的即時反饋：擊鼓節(jié)奏、精準度，甚至技巧。她手中的智能鼓槌一直在收集實時數(shù)據(jù)，精準測量她的節(jié)拍、力度和節(jié)奏。她的手機和這些鼓槌相連，即時提供改進建議，并準確指出需要改進的地方。

目前，這個設想正在快速變?yōu)楝F(xiàn)實。今天，技術的發(fā)展速度非常快，簡單的心跳監(jiān)測器和步數(shù)記錄器正在向能夠感知用戶運動情景的新一代智能設備進化，為用戶提供深層洞見。隨著邊緣AI傳感器賦能情境感知智能，可穿戴產(chǎn)品和智能設備的智能化水平越來越高。

 消費者期望的轉變：從被動跟蹤，到主動洞察

可穿戴設備是測量心率、卡路里或步數(shù)的常用工具?？纱┐髟O備雖然曾經(jīng)風光無限，但如今面臨不小的挑戰(zhàn)，因為市場的需求不斷變化。用戶不再需要單純的數(shù)據(jù)，更需要有價值的洞見和可執(zhí)行的反饋，吸引用戶參與互動。隨著更先進技術問世，可穿戴設備有望提供個性化體驗，預測用戶的需求，并響應他們的行動。

當下消費市場正在發(fā)生巨變，在健身追蹤器之類的設備收集海量數(shù)據(jù)后，下一步就是情境感知。用戶想要的不止是原始數(shù)據(jù)，還尋求實時決策和預測性反饋?？纱┐髟O備和智能設備不僅能夠測量用戶的運動，還需要超越被動追蹤的能力，真正理解周圍環(huán)境，提供有價值的洞見，創(chuàng)造一種吸引用戶參與的互動體驗，以豐富用戶的日常生活。

賦能智能設備感知情景，并做出響應

在本質上，這種轉變就是使傳感器對外部環(huán)境情景的響應從被動變成主動。未來的可穿戴設備和智能設備將不再僅僅記錄心率，還能感知用戶是靜止不動還是行走運動，或者正在進行高強度運動或正在跌倒。下一代智能設備將能夠分析環(huán)境數(shù)據(jù)和個人生物特征數(shù)據(jù)，從而做出更明智的知情決策。

以前文提及的智能鼓槌為例，鼓槌可以測量技能水平和練習成績；這就是一個典型的從被動響應到主動預測的轉變。同時，手機提供節(jié)奏方面的反饋，還可以提供節(jié)奏精準度、恢復時間和技巧方面的反饋。在體育運動中，可穿戴設備的功能已從測量心率擴展到感知跑步者的步伐動態(tài)或投擲力量。這些洞見是實時提供，并且是針對個人量身定制，而不只是通用的比較基準。

這對消費電子產(chǎn)品有什么意義

隨著智能設備從被動追蹤器變成感知情境的個性化助理設備，這個轉變?yōu)橄M電子行業(yè)帶來了新的創(chuàng)新機會。

無論是使用智能魚竿分析拋投技巧的垂釣人士，還是滑雪轉彎時追蹤滑雪板邊緣控制的滑雪員，智能設備和可穿戴設備都能為其提供洞見，幫助用戶在各種活動中調整力量、技巧、步態(tài)或拋擲角度。實時情境分析使下一代智能設備能夠將科技與激情相結合，幫助人們將運動和愛好提升到新水平。這些設備不僅能衡量運動表現(xiàn)，還能創(chuàng)造更具吸引力和個性化的體驗，讓用戶更快、更智能地提高體育技能水平。

對于正在恢復膝關節(jié)手術等傷病的運動員和健身愛好者，下一代智能設備可以跟蹤膝關節(jié)受到壓力，并提供高度定制化的反饋，如果設備檢測到用戶力量過大或動作不當，就會發(fā)出警告，提醒用戶調整運動強度，防止過度發(fā)力，避免二次受傷或拖延康復過程。這種定制化監(jiān)測程度確保用戶能夠安全地提升運動成績，突破極限，而不會面臨長期損傷的風險。

假設清晨上班前，一個人正在繞湖慢跑，突然該跑者出現(xiàn)不適或不幸跌倒，他/她的智能設備將會檢測到突然向下的加速度，以及隨后的身體活動減少的異常情況，并隨即觸發(fā)緊急警報，發(fā)出求救信號或通知急救機構。這項功能是由一個邊緣人工智能傳感器實現(xiàn)的，該傳感器同時監(jiān)測用戶的身體運動和周圍環(huán)境，將實時跟蹤與人工智能相結合，從而分析嚴重事件并采取行動。智能設備不再只是被動地追蹤和記錄數(shù)據(jù)，還能主動分析情況并采取行動，發(fā)出求救信號，讓用戶安心。

推進這個轉變的賦能技術

實現(xiàn)這些進步的底層技術是邊緣人工智能慣性傳感器，這些傳感器本身就能實時處理數(shù)據(jù)。把運動數(shù)據(jù)處理任務從遠程云端下移到本地網(wǎng)絡邊緣設備，對于提高決策的響應速度至關重要。通過設備本身運行機器學習算法，這些傳感器可以連續(xù)評估情景，從收集的數(shù)據(jù)中學習規(guī)律，并實時做出調整。

高強度事件可能導致傳感器監(jiān)測停止運行和故障，IMU（慣性測量單元）傳感器可以捕捉傳統(tǒng)加速度計通常無法承受的高強度事件，在高強度活動中不會丟失重要數(shù)據(jù)，同時又不影響能源效率。

當智能設備成為個人助理

消費電子產(chǎn)品的未來是這樣的：智能設備不再僅僅是附件，而將成為我們日常生活中不可或缺的個人助理，無縫融入我們的日常生活中?？纱┐髟O備和智能設備將不再僅是只收集顯示數(shù)據(jù)，而是捕捉、分析數(shù)據(jù)，并從中學習數(shù)據(jù)規(guī)律，逐漸改進性能，為用戶提供更精準的洞見和建議。

我們將看到，外觀設計日益緊湊的產(chǎn)品將集成多種傳感器。智能戒指、智能手表，甚至智能服裝將在單個智能產(chǎn)品中整合多種傳感器，為消費者提供一個高集成度的實時健康運動監(jiān)測系統(tǒng)。

抓住消費電子市場機遇

對于消費電子廠商來說，未來發(fā)展之路清晰可見：在新產(chǎn)品內集成情境感知邊緣AI傳感器將帶來巨大的市場機遇，這項技術有望釋放新的市場潛力，賦能企業(yè)今后幾年開發(fā)創(chuàng)新產(chǎn)品和新品牌。

通過滿足消費者不斷變化的需求，企業(yè)能夠在日益擁擠的市場中占據(jù)競爭優(yōu)勢。這種方法讓他們能夠開發(fā)超越基本功能的產(chǎn)品，提供積極滿足消費者新興期望的解決方案。

隨著情境感知智能設備時代的到來，企業(yè)迎來了打造新一代消費電子產(chǎn)品的真正機遇。