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终极可穿戴设备:你我变成“生化人”

15 6月 2016

NEPCON 华南电子展    展品范围, 参观预登记,电子制造自动化展区,电子组装

2016年6月21日-23日,第四届成都国际电子生产设备及技术展览会(NEPCON West China 2016)将在成都世纪城新国际会展中心隆重举行。本届展会在展品较以往有很大突破,其中代表电子制造智能化、自动化水准的产品和方案明显增多,汽车电子、印刷电子、通信电子、智能可穿戴、新型PCB电路板等新兴电子产业的展品逐渐走强,这也从另一个层面反映出我国电子制造产业的格局变化和发展趋势。

21世纪,人类社会已经进入了技术转型期。小到互联网、物联网对人类生活方式的影响,大到人工智能、机器人逐渐应用在制造业及科研领域,仔细想想,你会发现科幻电影中的人类社会已经逐渐成型。

值得关注的是,可穿戴设备尤其是运动健康类的产品,已经成为人们生活的一部分。而业内人士一直认为,可穿戴设备将是人类医疗技术的一个突破口,诸如苹果等科技巨头,已经开始尝试把设备产生的数据更好地利用起来。
可穿戴设备形态还多以手环、手表、耳机为主,但这并非是最为理想的。事实上,“植入型”正在成为一个颇有前景的新方向,也许人类有一天会变成“生化人”,当然,这可能是一件好事。

一. 植入型智能手机

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目前,智能手机发展已经遭遇瓶颈,主要是其形态存在限制,仅仅是屏幕更大、处理器更快、拍照更强,已经无法吸引用户频繁更换。至于可以随意改变形态的柔性手机,暂时还难以商品化。当然,柔性手机也并非最终形态,业内人士认为,无形化才是最终方向。

目前,Autodesk正在研发一种手环型设备,能够将图像投射到人工皮肤上,可进行流畅的智能应用操作。另外,研究人员也在积极开发骨传感式嵌入传感器、 甚至是视觉化嵌入设备,最终打造出嵌入式的、无形化的通讯设备,非常值得期待。

二. 智能药丸和治疗芯片

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植入型设备另一个非常有前景的方向,无疑是医疗领域。目前,采用可降解材质、内置连接芯片的药丸,已经是很多研究机构、知名学府正在研究的项目,它们内置监测传感器,可以从不同方面监测用户身体信息,并及时发送给医生,让医生可以更好地监测病人的生物数据。

不仅仅是监测,植入型治疗设备也是一个颇有前景的发展方向。伦敦的科学家日前开发出一种吞咽胶囊,内置电路及传感器,并且促进遗传物质生成,当肥胖症患者感到饥饿时,能够抑制饥饿感,从而实现减肥的作用。另外,可辅助治疗心脏杂音的设备,也在积极开发中。

三. 智能纹身及皮肤

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对于一些朋友来说,“植入”听上去可能还有些不可靠和可怕,不要担心,智能纹身、仿生皮肤,同样有望改变人们使用数码设备的体验。

摩托罗拉与VivaLnk合作的NFC纹身、欧莱雅的防晒贴纸纹身,这些都是非常基本的应用形式。比如美国公司研发的MC10可穿戴传感器,贴在皮肤上即可监测人类的体温、心率甚至是大脑活动数据;而诸如东京大学研发的电子皮肤,仅有1微米厚,甚至可以分析伤口的感染情况。智能纹身、皮肤越来越薄、寿命越来越长,将是一个发展方向,会真正改变可穿戴设备的体验。

四. 智能隐形眼镜

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不止一家科技巨头目前正在研发隐形智能眼镜:谷歌与Verily合作,开发内置微型传感器及无线连接的智能音箱眼镜,可以追踪用户血糖水平,有望今年进行临床测试;索尼和三星的专利显示,将在隐形眼镜中集成拍摄系统,用户可以通过眨眼来实现快门操控,并且实现诸如光线变焦等相机般的功能。

隐形眼镜之所以这么被科技公司重视,是因为它的形态灵活,相当于一种半植入式的装置,用户可以在不需要时随时摘下来,非常方便。另外,人类眼泪在一定程度上也能够被利用起来,作为隐形眼镜的能量来源,同时眼泪也能够分析出很多生物数据,实现健康监测。

五. 生物技术义肢及外骨骼

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每一年,有很多人遭遇意外失去手臂或是腿部,这无疑是非常不幸的事情。更遗憾的是,大部分义肢的功能非常有限,并不能帮助患者重新找回生活。好在,更智能化的义肢系统已经是科技公司及科研机构的下一个目标。

诸如DARPA,早在八年前便启动了“Luke”义肢系统,投资达4000万美元,目前已经可以实现10多种肌电信号,佩戴者已经可以实现拿起鸡蛋而不损坏的操作;奥地利应用科技大学研究团队开发的感知强化型义肢,集成先进传感器,可以让佩戴者更好地感知环境,减少义肢的不适感。

对于肢体完整、但存在功能性障碍的患者,生物技术外骨骼则是更加适用的产品。比如,哈佛大学生物工程研究室的研究人员,开发出一种轻巧、柔性的可穿戴外骨骼,患者可以通过腰部控制力度,以更自然的方式行走。松下也开发出充气式的上肢外骨骼,运行用户控制8块人造肌肉,再通过肘部和碗部传感器实现力度控制。当然,还有一些产品健康人也可以使用,能够增强机动性、负重,或是专为行动力差的老人而设计。

六. 自我验证芯片

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一些饲养宠物的家庭,为了防止宠物走失而为其植入RFID芯片;而诸如美军军队,已经开始为士兵植入芯片,追踪其行动和位置。显然,RFID芯片可以在人类社会中发挥更大作用,诸如打击犯罪、医疗信息、放走失等等,只是在人体植入RFID芯片目前还颇具争议,想要实现消费化可能还需要一段时间。

七. 3D打印器官

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2013年2月,美国康奈尔大学的科学家利用3D打印技术制成活体耳朵生物材料,并进行了移植手术;今年2月,美国维克森林大学成功开发出一种3D生物打印机,克服了3D打印器官的最大障碍,即无法及时向人造组织提供营养。而麻省理工学院的科学家们则在皮肤、角膜甚至肝脏打印领域都有所突破,这些技术意味着:当3D器官打印技术成熟时,患者不必再为一个器官苦等捐赠者,更多生命将被拯救。

八. 脑波操控

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脑波控制物体一直充满科幻画风,或是涉及到特异功能,但现在,它逐渐成为现实。布朗大学研发团队的“BrainGate”,通过在一个帽子状集成多组阿司匹林药丸大小的传感器,来监测用户脑电波活动,再通过实时计算,来实现外部设备的操作,如控制电脑的基本操作甚至是玩游戏。

这个方向也获得了芯片巨头英特尔的肯定,据英特尔科学家Dean Pomerleau称,2020年,处理器硬件及操作系统都将集成脑波操控接口,届时你只需想一下,就可以打开某个应用或网站,找到自己想要的内容。

人类已经实现了飞翔、自由沟通等梦想,当然,还有更多梦想有待实现。以上技术虽然看似遥远,但在基础技术不断进步的情况下,它们已经开始在医疗、保健领域显露出更多价值,最终会改变人类的生活方式。

想要第一时间接触更新、最前沿的电子制造信息,将于2016年6月21日开幕的第四届成都国际电子生产设备及技术展览会(NEPCON West China 2016),无疑是电子制造行业人士及专业买家的最佳选择之一。

据悉,本届NEPCON West China2016将汇聚多家全球知名电子制造品牌,高质量呈现SMT表面贴装、EMA电子制造自动化、IC & Components集成电路及元器件、PCB印制电路板等领域的设备技术和解决方案,行业覆盖范围十分广泛。

来源:NEPCON

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