芯片、自研OS、血压引擎、MRI,华米还有多少惊喜?

芯片、自研OS、血压引擎、MRI,华米还有多少惊喜?

2021-07-16 23:07:44 admin

文|朱晓培

编辑|大道格

以往,每次发布会上华米都要带来数款智能手表,因而被戏称为“表厂”。但今年的Next Beat 2021大会上,华米却一反常态,没有介绍任何一款智能手表。

它展示了一些不一样的东西。

大会开场,华米科技创始人、董事长兼CEO黄汪小心翼翼地捧出了一只银色圆盘——一片刻了4000颗黄山2号的系列芯片的晶圆。大会结尾,黄汪又推上来了一台圆桶状的小型机器——便携式MRI核磁共振设备。

从芯片,到核磁共振设备,看起来与智能手表并不相关。但是,它们却并没有脱离华米的使命——科技连接健康。

芯片,是做好智能健康设备的基础,而核磁共振设备则是华米利用科技对自我边界的一次突破。它们的出现,也是华米对智能健康的无限探索和漫长征程的新起点。

芯片:一件必须做好的事

从2014年的第一款小米手环开始,过去8年的时间里,从智能手环到自有品牌的手表,智能手环蝉联了全球第一,而智能手表也做到了行业的全球前四。但在这个过程中,他们也越发感受到,可穿戴产品要担当的健康监测任务越来越重,从计步到心率、血氧、睡眠、OSA(睡眠呼吸暂停)等等,耗电也越来越高。

但是,市场上并没有一颗芯片能够实现这么多功能,而且还要保持很长的续航时间。

“要把一个智能手表,哪怕是更简单的智能手环,做得用户体验非常好的话,是没有办法在全世界找一个特别合适的芯片,再去找一个特别适合的操作系统。所以,想把用户体验做得特别好,做功能特别优秀、性能特别好的极致产品,就必须自己做芯片,自己打磨操作系统,自己做算法,这样才能做出最极致的产品。”黄汪说。

因此,华米很早就确定了“芯端云”的战略。但这也正如黄汪所说,这是一条正确却也无比艰难的道路。是一条少有人走的路,有资本、有底气、有信心坚持下来的也只有寥寥几家。

在全球顶级终端企业里,拥有独立芯片能力的企业也并不多见。即使强如苹果,也是从采用第三方芯片企业如摩托罗拉、高通、英特尔采购做起。而中国手机企业中,除了华为,小米、vivo等企业也都开始切入芯片能力,但距离核心芯片的量产与规模应用尚有距离。

华米从2015年就开始布局整个芯片行业的上下游,并于2018年和英特尔、西数一起投资了RISC-V生态系统里最重要的一家公司SiFive,以及做出RISC-V生态里第一颗商业化八核处理器的公司GreenWaves。

2018年9月,华米发布的第一颗RISC-V处理器黄山1号,采用的就是SiFive的RISC-V内核IP。

据华米科技联合创始人、硬件技术副总裁赵亚军赵亚军介绍,黄山2S是首款采用双核RISC-V架构的可穿戴人工智能处理器,实现了超强算力与超低功耗的完美结合,已达到国际领先水平。而相比黄山2号,运算效能提升了18%,运行功耗则降低56%,休眠功耗降低达93%,可24小时处理传感器数据,实现全天候生物数据连续监测,保证了可穿戴设备健康功能的稳定、持续运行。目前,黄山2S已经在3月份流片成功,并且它还将成为第三代Amazfit智能手表的核心芯片之一。

值得一提的是,该芯片中还集成了一颗2.5D GPU,图形加速性能比上一代提升达67%,可独立高效地处理图形相关指令,让操作系统运行更加流畅。此外,芯片搭载的卷积神经网络加速处理单元,可以迅速识别疾病类型,以房颤为例,其识别速度是纯软件计算的26倍。

芯片的研发,需要高额的研发投入。黄汪统计发现,过去3年里,他们用于研发投入每一年都超过4亿元,去年的投入更是达到5.38亿元。是其他新兴互联网公司和新一代IoT智能硬件公司研发投入的2倍甚至3倍之多。

当然,投入也换来了回报。截至目前,华米已经申请了1000项专利,其中,发明专利占了一半,在美国的核心发明专利申请近100项,已经授权下来的总专利超过550项。

血压测量和MRI:两个突破

一年前的华米首届AI创新大会上,它一口气发布了5大健康算法引擎:运动引擎ExerSense、个人健康评估系统huami-PAI、第二代心率引擎RealBeats 2、血氧引擎OxygenBeats和睡眠引擎SomnusCare。

这5大健康算法引擎的发布,是华米重构全球的健康医疗产业的第一步。今年的Next Beat 2021大会上,华米宣布了在健康领域的又一重大突破PumpBeats血压监测引擎,可以通过智能手表在腕部进行血压测量。

根据《2020年中国心血管健康与疾病报告》推算,我国高血压病患者多达2.45亿。成年人患病率为23.2%,平均每4个人中就有1人患有高血压。

近年来,每年与高血压相关的死亡人数高达200万。高血压对心脏、大脑等器官危害非常大,容易导致脑出血、心力衰竭、肾功能衰竭等严重并发症,危害生命健康,因此在日常生活中能非常便利地监测血压是,很多人的刚需。

有消息称,苹果下一代智能手表将搭载血压监测功能,其在2017年曾经推出了相关专利,但至今并没有在已量产手表中搭载。而华米先于苹果一步,将在今年的第四季度将血压监测功能搭载在量产手表中。

“经过长达5年多的艰苦技术攻关,我们终于解决了利用智能手表进行血压测量的世界性难题。”华米科技算法技术副总裁、人工智能研究院院长汪孔桥激动地表示,华米围绕着高精度光学传感器数据采集、融合、AI模型建立等多个技术环节,攻克了一系列的技术难关,并与北京大学第一医院共同展开临床实验,验证了引擎的准确性。

从今年4月份启动的临床实验,到目前为止已经完成第一阶段实验,测量了27例高血压病例,分析了354条数据。实验表明,华米引擎的平均绝对偏差收缩压低于5.14mmHg,舒张压低于4.88mmHg,而且测量血压只需要30秒,非常方便快捷。

“我想强调一下,这只是我们在无创、无袖带血压测量技术领域跨出的第一步,我们的创新脚步不会停止,后续我们将继续推进24小时连续血压监测,实现夜间睡眠监测与被动血压监测的打通。”汪孔桥说。

血压监测引擎的发布,是华米对智能穿戴产品的健康功能的无限探索。而MRI(核磁共振设备)的出现,则是华米对“科技连接健康”的边界突破。

“我发现除了实现7×24小时的连续心脏健康监测之外,我们还缺乏一个对人体全身的健康状况检查。所以我就有了一个全新的构想。”黄汪说。人们做核磁检查往往都需要排队排上一周两周甚至更长的时间,而普通的体检里甚至没有核磁检查这个项目。如果有一款更加轻量级的、可移动的小型核磁共振设备,就可以让人们更容易地做身体检查,甚至像当年PC一样走向千家万户。

为此,华米在全球投资了Hyperfine和Promaxo两家顶尖的新一代MRI公司,并针对中国市场专门投资了一个独立的团队来推动贴近中国用户需求的MRI研发。这个团队在华米负一楼的停车场建了一个实验室就开始创业,从最底层的核心技术开始,从硬件到软件到磁场到算法克服了非常多的难题,最终研发出了一台便携式的MRI核磁共振设备。

现场看来,这台设备轻盈小巧,一个人就可以方便移动,放到医生门诊的普通房间里就可以使用。黄汪称,它相对于医院传统高磁场MRI,在信噪比相差300倍的情况下,就能实现高质量成像,具备体内病变的初步筛查作用,还针对于主要临床应用如癌症,中风诊断等进行了针对性地优化。它采用的人工智能算法,在Facebook的FASTMRI项目的国际竞赛里,取得全球第三名的好成绩。

而且,该便携式MRI成本较低,上市后有望把医用MRI的客单价,从动辄数千万拉低到数百万。一旦普及,就可以有效缓解MRI资源紧张、使用场景受限、采购价格高昂的痛点,缩小医疗服务区域差距,助力解决看病难的问题。

“我们一直在不断丰富和推进华米‘芯端云’战略,一路走来,我们从来没有停止过对整个健康产业的思考和探索。”黄汪感慨。

智能健康的无限可能

2012年,Google Glass问世,让智能可穿戴设备走入了人们的视野。2014年9月的秋季发布会上,传言已久的苹果手表Apple Watch正式亮相,主打心率监测、运动追踪和移动支付三大功能。到了Apple Watch 4,苹果直接将其称为“健康的终极守卫者”,意味着Apple Watch定位转向运动健康。据华尔街日报报道,美国医疗巨头强生公司已经开始利用Apple Watch的心电图功能发现特定人群的心律异常。

数据显示,到2019 年 Apple Watch 的销量已经超过了所有瑞士腕表品牌销量总和。Apple Watch产品定位转换并受市场拥戴的背后,是医疗/健康场景的生活化趋势:人们对健康越来越重视,需要便捷的设备实时的监测自己的健康。

健康需求的背后,是一个巨大的市场。按照《健康中国“2030”规划纲要》确定的目标,2020年健康服务业总规模将超过8万亿人民币,2030年达到16万亿元。而受新冠疫情的影响,更进近一步带动了整体市场规模的扩大。

巨大的市场,也吸引了众多的参与者。放眼望去,仅在中国已经实现IPO中,就阿里健康、平安健康等尝试建立起线上线下一体的健康服务网络,也有水滴等公司试图用互联网连接保险与医疗服务。而在可穿戴领域中,除了华米,倍轻松也刚刚完成了IPO。

可谓是,环顾四周,皆是竞争者。一位投资人曾经调侃说,“华米从来就是被巨头吓大的,因为巨头就在你们身边,你面临的全是巨头。”

“实际上,这是我们一直在思考这个问题,也是我们为什么最后选择要定位在健康并且要把产品做垂直整合、做深做透的原因。”黄汪说。

数据显示,2020年全年华米健康设备出货量达到了4570万台。今年一季度,华米自有品牌Amazfit、Zepp智能手表的出货量已经跻身全球前四。截至2021年3月31日,智能健康设备全球总出货量超1亿7千万台。

从整体竞争力和商业价值的角度来看,华米在出货量上已经成为全球最强的可穿戴公司之一。但要把健康做透,就要持续地挖掘云端大量健康数据的价值。

为此,华米选择了开放,不仅要做一家技术公司,还要成为一个连接健康的平台。此次发布会上,智能手表操作系统Zepp OS正式问世。

Zepp OS强调轻盈、流畅、实用,与苹果、华为的操作系统有着完全不同的设计理念。它的底层基于FreeRTOS微内核开源代码,占用空间极小,系统包仅55MB,约为苹果watch OS的1/28,以及华米科技之前使用的Amazfit OS的1/10。从配置较低的单片机到高性能SoC,该系统都能完美兼容,适用于诸如智能摄像头、智能门锁等各类智能硬件产品。

同时,华米还在Zepp OS上开发了一套Zeus手表小程序框架,并发布了小程序开发工具包,后续还将开放同样易用的图形化开发环境用于表盘设计,甚至个人用户都可以轻松设计个性表盘。华米的官方网站上,还有一个详细的文档链接,方便医疗机构、科研机构、高校、第三方商业公司做健康相关的研究开发的时候使用。

当华米链接起千万个开发者时,也就给智能健康的探索带来了无限的可能。

“我们坚信为用户带来最佳使用体验必须通过垂直整合的方法实现。我们坚信智能可穿戴的价值不仅仅是一个硬件消费品,更是 IoT 产业中少有的具有互联网属性和深厚数据属性的品类,因此它的背后才会有健康大数据、人工智能,才会连接互联网服务。”黄汪说,回顾这些年走过的心路历程,那些仅仅把可穿戴作为手机的优秀配套设备的来看待的,很显然格局太小了。