驚帆科技憑什么占據(jù)可穿戴設(shè)備的上游位置

當(dāng)蘋(píng)果發(fā)布新品Apple Watch，推出新的ECG技術(shù)時(shí)，可穿戴設(shè)備又一次被大品牌成功“帶貨”，華為、華米等國(guó)產(chǎn)科技企業(yè)也開(kāi)始發(fā)力，時(shí)下可穿戴產(chǎn)品中最重要的功能分別依靠EGC（心電圖）、PPG（脈搏波）進(jìn)行健康實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

2015年，在華為、中國(guó)安防科技和清華大學(xué)實(shí)驗(yàn)室有著多年嵌入式系統(tǒng)及小信號(hào)及視頻處理經(jīng)驗(yàn)的張進(jìn)東創(chuàng)辦了驚帆科技，與蘋(píng)果早些年申請(qǐng)的耳機(jī)監(jiān)測(cè)生理指標(biāo)的專利技術(shù)類似，驚帆科技最初是期望制造出一款直接面向消費(fèi)者的可穿戴心率耳機(jī)。

然而，團(tuán)隊(duì)的技術(shù)屬性使得更多B端的廠商拋來(lái)合作的“橄欖枝”，于是，驚帆科技便以體小價(jià)低的芯片產(chǎn)品占據(jù)了可穿戴設(shè)備的上游位置。

大量家居、家電廠商開(kāi)始布局家庭健康的背后，人體生理數(shù)據(jù)采集已經(jīng)變成健康服務(wù)的一種入口，正在浸潤(rùn)到人們的生活中。當(dāng)心率監(jiān)測(cè)成為手表／手環(huán)產(chǎn)品標(biāo)配時(shí)，只有少數(shù)人知道，數(shù)據(jù)背后測(cè)量的技術(shù)原理。

脈搏波中隱藏的疾病價(jià)值

中醫(yī)有把脈，西醫(yī)有脈搏波。中醫(yī)脈診通過(guò)幾個(gè)點(diǎn)的脈搏可以定位很多疾病，同樣，不同位置脈搏波不同，組網(wǎng)分析可得到很多健康及疾病信息。

致力于脈搏波分析的驚帆科技創(chuàng)始人張進(jìn)東透露：“皮膚下面有很多的毛細(xì)血管，毛細(xì)血管會(huì)隨著心臟的收縮進(jìn)行周期性的收縮，血管對(duì)光的吸收率會(huì)發(fā)生變化，利用光傳感器將這種光信號(hào)捕捉并加以分析，能夠?qū)崟r(shí)測(cè)量出毛細(xì)血管的血液流動(dòng)情況，進(jìn)一步分析出血管狀態(tài)和心臟機(jī)能”。

與心血管看似無(wú)關(guān)的器官病變，實(shí)際上對(duì)周圍不同支路的血管也會(huì)產(chǎn)生不同的阻力變化，因此，對(duì)身體不同位置的脈搏信號(hào)的聯(lián)合分析，將來(lái)或許可以判斷更多的疾病。這是“脈搏波”的原理。

華為、華米、蘋(píng)果等市面上可見(jiàn)的手環(huán)產(chǎn)品的監(jiān)測(cè)功能也常常通過(guò)光電容積脈搏波（PPG）實(shí)現(xiàn)。然而，雖然脈搏波技術(shù)用于心率監(jiān)測(cè)已數(shù)常見(jiàn)，但張進(jìn)東指出，這項(xiàng)技術(shù)實(shí)際上還能夠測(cè)量出更多維度的數(shù)據(jù)指標(biāo)。

市面上的脈搏波技術(shù)僅僅是停留在測(cè)量心率的基礎(chǔ)上，單純的心率分析對(duì)健康的價(jià)值較低，而驚帆科技將脈搏波技術(shù)集成到一塊小小的芯片上，針對(duì)每一次脈搏、心跳的細(xì)節(jié)進(jìn)行分析。測(cè)量出的數(shù)據(jù)除了基礎(chǔ)的心率之外，還包括血氧、血管彈性、血壓、心率變異性（HRV）、脈搏波顯示功能。其中包含的HRV信息可用于心血管、呼吸系統(tǒng)疾病判斷、精神壓力、疲勞狀態(tài)評(píng)估。

驚帆科技的兩款產(chǎn)品

心率變異性，是反映人的交感神經(jīng)跟副交感神經(jīng)的平衡能力，能夠判斷人的短期精神狀態(tài)，并為心臟疾病做預(yù)警，“單就這個(gè)指標(biāo)，是很多智能硬件達(dá)不到的測(cè)量維度。對(duì)于多維度指標(biāo)的測(cè)量，在技術(shù)難度上會(huì)提出更高的要求，但是從應(yīng)用前景來(lái)說(shuō)，也更為巨大，對(duì)健康監(jiān)測(cè)的價(jià)值也更高。”張進(jìn)東這樣告訴記者。

腦梗心電與脈搏波對(duì)比

可穿戴設(shè)備面臨采集數(shù)據(jù)淺表化困境

當(dāng)前，應(yīng)用在健康管理領(lǐng)域中的智能穿戴設(shè)備，主要的用戶屬性定位在個(gè)人和家庭級(jí)消費(fèi)，監(jiān)測(cè)行為有運(yùn)動(dòng)、睡眠、慢性病管理、中老年日常等。當(dāng)老齡人群和慢病人群日趨增長(zhǎng)，以數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)為主要手段的可穿戴設(shè)備迎來(lái)機(jī)會(huì)。

在慢病中，超過(guò)2．9億人患病、致死率高居首位的心腦血管疾病理所當(dāng)然的成為健康管理模式下最率先“落地”和“普惠”的大健康產(chǎn)業(yè)之一。

對(duì)這類人群的心率、血氧、微循環(huán)、血壓等一些列數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)、連續(xù)的監(jiān)測(cè)，不僅可以有效觀測(cè)并改善病情；且比起單一指標(biāo)，多維度數(shù)據(jù)的相互參考也具有更高的疾病防治和健康指導(dǎo)意義。其所采用的脈搏波監(jiān)測(cè)技術(shù)，就是為了實(shí)現(xiàn)健康管理的第一環(huán)節(jié)——生理指標(biāo)監(jiān)測(cè)，同時(shí)收集用戶數(shù)據(jù)。

然而，在消費(fèi)級(jí)可穿戴設(shè)備泡沫中，健康可穿戴產(chǎn)品卻陷入同質(zhì)化和采集數(shù)據(jù)的淺表化的困局。

在張進(jìn)東的觀察中，雖然大多數(shù)手環(huán)也是用的光電容積脈搏波（PPG）的技術(shù)，但是相對(duì)來(lái)說(shuō)現(xiàn)在大多數(shù)只做到了心率的測(cè)量，“PPG大家都是把它當(dāng)成一種分析手段，但是真正的分析的話都是在后端去通過(guò)不同的算法，還有對(duì)信號(hào)的要求，信號(hào)精度的要求也是完全不一樣的?，F(xiàn)在市面上的產(chǎn)品基本上只做到了收集數(shù)據(jù)的環(huán)節(jié)?！?/p>

他提到，目前的脈搏波技術(shù)用于人體監(jiān)測(cè)，還處在比較基礎(chǔ)的階段，數(shù)據(jù)還沒(méi)有達(dá)到真正的應(yīng)用于疾病預(yù)防，這也是市場(chǎng)中大多數(shù)可穿戴設(shè)備被歸類為“消費(fèi)電子”，而沒(méi)有真正切入到醫(yī)療的核心的原因。

市場(chǎng)上智能穿戴設(shè)備對(duì)心率的測(cè)量原理主要為ECG（心電圖）和PPG（脈搏波），后者在抗運(yùn)動(dòng)干擾、抗電磁干擾等有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，缺點(diǎn)則是許多廠家技術(shù)受限無(wú)法保證不同場(chǎng)景使用下的準(zhǔn)確度和更多指標(biāo)的數(shù)據(jù)價(jià)值尚未體現(xiàn)。

在醫(yī)療市場(chǎng)，也只有蘋(píng)果、華米等大廠的少數(shù)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了ECG技術(shù)為主的心率監(jiān)測(cè)功能，使可穿戴設(shè)備用于監(jiān)測(cè)房顫以及其他難以發(fā)現(xiàn)的心律失常。ECG是通過(guò)生物電來(lái)進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)捕捉生物電信號(hào)再經(jīng)過(guò)數(shù)字化處理，轉(zhuǎn)化為經(jīng)過(guò)數(shù)字化信號(hào)處理后，就能輸出準(zhǔn)確、詳細(xì)的心臟健康信息，這兩類設(shè)備都順利通過(guò)了FDA和NMPA（CFDA）認(rèn)證。

相對(duì)在臨床上普遍使用的ECG技術(shù)，張進(jìn)東坦言，脈搏波技術(shù)雖然能夠更加廣泛的測(cè)量生理指標(biāo)，但要想實(shí)現(xiàn)應(yīng)用技術(shù)難度也更大。其難度在于：

1． 信號(hào)精準(zhǔn)度，脈搏波細(xì)節(jié)的分析對(duì)于芯片、采集電路的精細(xì)程度要求不一。如果只測(cè)心率的話，只要測(cè)量一分鐘心跳多少次就可以了。但是如果說(shuō)要進(jìn)行血管彈性和HRV等健康指標(biāo)的分析的話，需要精準(zhǔn)的測(cè)量到人體每一次心跳的波形細(xì)節(jié)，這樣的話就導(dǎo)致了芯片對(duì)原始信號(hào)的采集精度是完全不一樣的；

2． 信號(hào)的解析工作，信號(hào)采集來(lái)了之后，怎么去解釋它？怎么從中發(fā)掘于用戶健康和疾病相關(guān)的信息。這部分工作需要有大量臨床數(shù)據(jù)的采集，以及醫(yī)學(xué)的理論支撐，且需要配合大量的實(shí)驗(yàn)才能夠完成。

3． 如何有效利用脈搏波，將其有效產(chǎn)品化。

目前，驚帆科技的心率、血氧等常規(guī)指標(biāo)的測(cè)量已經(jīng)達(dá)到醫(yī)療級(jí)的精度，同時(shí)，血管彈性等方面的數(shù)據(jù)在用戶真實(shí)使用的情況下，通過(guò)臨床驗(yàn)證，也達(dá)到較高的匹配度。

要實(shí)現(xiàn)有價(jià)值健康監(jiān)測(cè)，依賴于“端”，同時(shí)離不開(kāi)“云”

“云端的話確實(shí)是一個(gè)最近幾年是非?；鸬囊粋€(gè)話題，但是如果說(shuō)要實(shí)現(xiàn)最有價(jià)值的健康監(jiān)測(cè)的話，一定是需要數(shù)據(jù)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，而且實(shí)時(shí)跟蹤的新的技術(shù)。一方面依賴于端，但另外一方面就絕對(duì)離不開(kāi)云?！?/p>

張進(jìn)東認(rèn)為，只有“端＋云”的方法，才能實(shí)現(xiàn)最好的實(shí)時(shí)信號(hào)采集，得到精準(zhǔn)的信號(hào)源?！巴ㄟ^(guò)云的特性，我們可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，這樣的形式可以保證脈搏波技術(shù)應(yīng)用的效果最大化，或者說(shuō)服務(wù)范圍的最大化，同時(shí)保證測(cè)量的有效性?！?/p>

除了可集成到端設(shè)備的芯片模組，驚帆科技還創(chuàng)新性的提供云服務(wù)，除了心率、血氧等基本數(shù)據(jù)維度的測(cè)量外，張進(jìn)東告訴記者：“云端服務(wù)可以將測(cè)量的各類數(shù)據(jù)加以分析，得出類似體檢報(bào)告的分析結(jié)果，告訴用戶怎么去改善自己的健康狀態(tài)，有哪些指標(biāo)是異常的?！?/p>

異常脈搏波示意

對(duì)于傳統(tǒng)的企業(yè)來(lái)說(shuō)，芯片和硬件廠商一般不具備云的開(kāi)發(fā)技術(shù)及管理技術(shù)，云計(jì)算的功能一般由云服務(wù)提供商提供，而大的云平臺(tái)并不提供數(shù)據(jù)的介入分析等服務(wù)。

這就造成了一些智能家居、健康服飾等設(shè)備廠商如果要自己構(gòu)建一套云計(jì)算的系統(tǒng)，不僅周期長(zhǎng)、投入大，且有一定難度。且健康監(jiān)測(cè)還需要醫(yī)學(xué)方面的分析、人工智能的處理方法，這是大多數(shù)硬件廠商所不具備的“軟實(shí)力”。

為此，驚帆科技把打包的“端＋云”整體解決方案轉(zhuǎn)移到不同廠商，硬件廠商只需要將驚帆科技的芯片模組簡(jiǎn)單集成，同時(shí)將端口進(jìn)行對(duì)接，就能讓所有的用戶都擁有健康數(shù)據(jù)分析的云服務(wù)。硬件廠商在這之中扮演的實(shí)際上是數(shù)據(jù)搜集的角色。

在上云數(shù)據(jù)安全性方面，張進(jìn)東告訴記者，驚帆科技通過(guò)程序加密算法、定制傳感器、綁定服務(wù)ID的方式來(lái)防止用戶數(shù)據(jù)被泄露。

在張進(jìn)東看來(lái)，以脈搏波技術(shù)切入健康監(jiān)測(cè)入口的原因在于三個(gè)方面：

一是脈搏波數(shù)據(jù)形式簡(jiǎn)單，其本質(zhì)是1維連續(xù)信號(hào)，適合于AI算法，且數(shù)據(jù)量小，適合于低帶寬實(shí)時(shí)傳輸，利于數(shù)據(jù)互聯(lián)網(wǎng)化；

二是脈搏波信息豐富，遠(yuǎn)不僅僅是心率的分析，不同位置脈搏波不同，組網(wǎng)分析可得到很多健康及疾病信息，價(jià)值巨大且大多數(shù)并未被發(fā)掘；

三是產(chǎn)品易于推廣，僅4mmx4mm的芯片模組擁有成本低、體積小、易集成的優(yōu)勢(shì)。

健康監(jiān)測(cè)電視

在商業(yè)模式方面，驚帆科技將硬件設(shè)備供應(yīng)商和健康管理機(jī)構(gòu)作為主流用戶，主要以出售脈搏波監(jiān)測(cè)的組件作為盈利模式，其主落地場(chǎng)景包括智能家居、可穿戴設(shè)備等，目前驚帆科技已與手表、手環(huán)、健康服裝、智能家居等類別的超過(guò)50家企業(yè)合作簽訂訂單。后期，公司將通過(guò)面向用戶收費(fèi)的云端數(shù)據(jù)分析服務(wù)，與合作廠家分潤(rùn)。

根據(jù)IDC《中國(guó)可穿戴設(shè)備市場(chǎng)季度跟蹤報(bào)告，2018年第四季度》，2018年中國(guó)可穿戴設(shè)備市場(chǎng)出貨量為7321萬(wàn)臺(tái)，同比增長(zhǎng)28．5％，預(yù)計(jì)到2023年，市場(chǎng)出貨量將達(dá)到1． 2億臺(tái)。其中，中國(guó)手環(huán)市場(chǎng)出貨量2632萬(wàn)臺(tái)，同比增長(zhǎng)4．8％。從形態(tài)上來(lái)看，以耳機(jī)為主的智能設(shè)備增長(zhǎng)最快。

張進(jìn)東表示：“脈搏波實(shí)際上是我們的第一條通道，從前端信號(hào)采集－智能分析－云端的數(shù)據(jù)分析與服務(wù)，這個(gè)一條完整的縱向通道，這個(gè)通道在脈搏波應(yīng)用成熟之后，還可以用于做身體其他的信號(hào)采集跟分析，所以驚帆科技后續(xù)將持續(xù)攻克細(xì)化的弱心生理信號(hào)的連續(xù)采集與云端的這種分析，形成健康管理的縱向通道。”

如果僅僅是分析心率，通用型的芯片廠商的壁壘將越來(lái)越低，在同質(zhì)化的競(jìng)爭(zhēng)中，更大的品牌商將逐漸淘汰小的品牌商。因此驚帆科技獎(jiǎng)不斷深入挖掘脈搏波的價(jià)值，通過(guò)不同的實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品化，快速的嵌入不同廠商的產(chǎn)品，形成核心競(jìng)爭(zhēng)力與品牌優(yōu)勢(shì)。

據(jù)悉，驚帆科技的核心團(tuán)隊(duì)均來(lái)自華為、富士康、清華大學(xué)、中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院等企業(yè)或高校，擁有超過(guò)十年的研究背景。此前，驚帆已完成由中科創(chuàng)星、創(chuàng)客總部、北大明德投資的天使輪融資，目前該團(tuán)隊(duì)正在尋求Pre－A輪融資，融資金額為1000萬(wàn)元。