來源 | 雷鋒網(wǎng) 作者 | 王金旺

中國有兩家做硬件的“華”姓企業(yè)極度重視造“芯”，一家是華為，另一家則是華米。

華為造“芯”，全世界人民都知道；華米造“芯”，更多是業(yè)務(wù)發(fā)展的需要。

2018年9月，華米發(fā)布AI可穿戴芯片「黃山1號」。同年，高通也更新了可穿戴芯片產(chǎn)品線，發(fā)布了驍龍2500、驍龍3100；一年后，華為也發(fā)布了麒麟A1芯片。

時隔兩年，昨日（6月15日），華米在首屆AI創(chuàng)新大會上正式對外發(fā)布「黃山2號」，由此，華米造“芯”第二階段工程正式進(jìn)入收尾階段。

2019年12月，華米在年底最后一場戰(zhàn)略發(fā)布會上，正式提出“科技連接健康”的使命，這一使命也成為華米開啟下一階段工作的一把鑰匙。 

2020年一波疫情的興起，讓人類深刻體會到了健康的重要性，也讓將產(chǎn)品定位到健康領(lǐng)域的華米開啟了瘋跑模式。

疫情期間，互聯(lián)網(wǎng)公司被問及最多的一個問題是：

科技公司那些高大上的算法引擎能為抗疫做些什么？

很難想象到，正是基于心率、睡眠等算法引擎，華米在疫情中，基于可穿戴設(shè)備進(jìn)行了新冠肺炎流行趨勢的預(yù)測。

據(jù)華米官方此前公布消息顯示，通過采集武漢、北京、深圳、合肥、南京等地共計(jì)超過40萬個心率、活動和睡眠時間等維度樣本數(shù)據(jù)，對每個地區(qū)單獨(dú)訓(xùn)練了區(qū)域預(yù)測模型，預(yù)測新冠肺炎流行趨勢。這樣的研究成果，最終也以論文形式發(fā)表在了SCI學(xué)術(shù)期刊上。

這樣的“戰(zhàn)疫”成果很難讓人與兩年前智能手表上諸如心率監(jiān)測、運(yùn)動監(jiān)測、睡眠監(jiān)測等AI算法聯(lián)系起來，畢竟，不準(zhǔn)、雞肋已經(jīng)成了不少用戶對于智能手表健康監(jiān)測功能的刻板印象。

當(dāng)下智能手表中的健康監(jiān)測功能進(jìn)化到了什么地步？

華米創(chuàng)始人黃汪表示，華米目前已有五大算法引擎，本次特別針對此前的運(yùn)動引擎、心率引擎、睡眠引擎進(jìn)行了升級：

• 運(yùn)動引擎（ExerSense）。配對大數(shù)據(jù)模型，自動識別運(yùn)動模式，可以不用手動切換識別19種運(yùn)動模式，覆蓋了?戶95%的日常運(yùn)動場景。
  

• 個人健康評估系統(tǒng)（huami-PAI）。基于用戶?率數(shù)據(jù)，結(jié)合每?活動時間以及人體多維度?理數(shù)據(jù)，通過算法轉(zhuǎn)換成更為直觀的PAI值，幫助?戶掌握每?運(yùn)動量。

• 心率引擎（RealBeats）。通過分析PPG光學(xué)?率數(shù)據(jù)和ECG?電圖數(shù)據(jù)，可實(shí)現(xiàn)對?律不?的?動甄別。PPG、ECG識別房顫準(zhǔn)確率分別達(dá)到93.27％和94.76％。截止目前，華米科技共監(jiān)測到了 91100 次疑似房顫病例。

此次推出的第二代心臟數(shù)據(jù)AI生物引擎RealBeats 2，通過消除運(yùn)動時對心率信號的噪聲干擾，夜晚和白天有效房顫監(jiān)測時間分別達(dá)到上一代的1.87倍和6.64倍；通過建立心臟健康大數(shù)據(jù)模型，實(shí)現(xiàn)了折返性心動過速和室上性頻發(fā)早搏的AI自動甄別。

• 血氧引擎（OxygenBeats）。該算法基于?體?數(shù)據(jù)模型對?氧信號進(jìn)行預(yù)處理，消除信號噪聲，使測量精度提升達(dá)50%；而且通過使用多組?氧檢測值進(jìn)?校準(zhǔn)的方法，解決了因?戶佩戴錯誤帶來的誤差。

據(jù)黃汪介紹稱，OxygenBeats研發(fā)前后歷時兩年，而基于此前合作，華米還將與鐘南?院?團(tuán)隊(duì)?起借助OxygenBeats?氧檢測能?，對新冠肺炎患者進(jìn)?康復(fù)隨訪。預(yù)計(jì)搭載OxygenBeats?氧數(shù)據(jù)AI?物引擎的智能手表將在今年三季度面世。

• 睡眠引擎（SomnusCare）。華米睡眠引擎可以精確識別三個睡眠階段——淺睡、深睡和快速眼動睡眠，精度超過80%，而且能以將近100%的精度檢測出時?超過25分鐘的午睡數(shù)據(jù)。此外，結(jié)合血氧引擎，還能實(shí)現(xiàn)對睡眠呼吸暫停綜合癥的智能識別，并及時提醒用戶采取必要的醫(yī)療措施。 

也正是這樣的AI算法研發(fā)能力，讓華米通過智能手表進(jìn)行流行病預(yù)測成為可能。

然而，擁有多種AI算法引擎只是強(qiáng)技術(shù)屬性的互聯(lián)網(wǎng)公司做產(chǎn)品的第一步，而要想讓智能手表在到用戶手時不被吐槽“弱智”，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中還需要做好“減法”。

什么是智能？

當(dāng)下智能產(chǎn)品隨處可見，為了更智能，不少智能產(chǎn)品在版本迭代過程中加入了越來越多強(qiáng)大的功能。

然而，用戶體驗(yàn)真的好嗎？

正如不少用戶（例如筆者）很少會用掃地機(jī)器人去拖地，是因?yàn)槿绻胱寬叩貦C(jī)器人拖地，還需要給它加水、換拖布很難說已經(jīng)達(dá)到高水平智能一樣，擁有幾十種運(yùn)動模式也并不能說明智能手表就已經(jīng)擁有了智能的體驗(yàn)。

真正的智能，會讓你忘記設(shè)置。

對于智能手表的智能二字，黃汪這樣理解。

華米此次發(fā)布的運(yùn)動引擎，正是加入了這樣的理念。

據(jù)雷鋒網(wǎng)了解，此次升級后的運(yùn)動引擎可以根據(jù)用戶運(yùn)動狀態(tài)自動切換運(yùn)動模式，這也就意味著當(dāng)你從跑步狀態(tài)進(jìn)入走路狀態(tài)時，加入這一引擎的智能手表將會自動將運(yùn)動模式從「跑步」切換為「步行」，實(shí)時監(jiān)測運(yùn)動數(shù)據(jù)。

除去需要砍掉「設(shè)置」外，黃汪認(rèn)為，智能手表還需要砍掉「數(shù)據(jù)」。

真正的智能，是不需要用戶面對數(shù)據(jù)的。

對于智能手表的智能二字，黃汪進(jìn)一步進(jìn)行解讀。

huami-PAI評估系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念也正是基于此。huami-PAI將此前諸如蘋果、三星等智能手表中大量的運(yùn)動分析數(shù)據(jù)“砍掉”，通過算法模型將心率數(shù)據(jù)、運(yùn)動數(shù)據(jù)等健康數(shù)據(jù)在后臺完成處理，前臺只顯示根據(jù)算法得出的一個直觀的最終分?jǐn)?shù)。至于這套模型，則是基于挪威科技大學(xué)醫(yī)學(xué)院 Ulrik Wisloff教授一項(xiàng)長達(dá)35年、涉及23萬人的研究成果轉(zhuǎn)化而成。

據(jù)HUNT Fitness Study研究結(jié)果顯示，將PAI值保持到100以上，有利于降低??管疾病死亡?險，提?預(yù)期壽命。

從數(shù)據(jù)到算法，這是大部在移動互聯(lián)網(wǎng)時代成長起來的公司都會走出的一步，然而，要實(shí)現(xiàn)這樣的算法首先要能夠?qū)\(yùn)動、睡眠、心率、血氧等體征參數(shù)進(jìn)行高精度實(shí)時監(jiān)測和數(shù)據(jù)采集，這就要求華米能夠找到一個承載自己“理想”的高精度傳感器。

核心傳感器就像是硬件產(chǎn)品的護(hù)城河，決定了一座城池的大小。

對于智能手表來說，用于數(shù)據(jù)采集的傳感器就是這樣的核心傳感器。

2019年，華米多款產(chǎn)品都配備了一個名為BioTracker PPG的生物追蹤光學(xué)傳感器，這是一個主要用來實(shí)現(xiàn)心率監(jiān)測的傳感器，同時也是主打健康的華米智能手表一大核心器件。

深知傳感器重要性的黃汪，在2019年的公司內(nèi)容信中也寫到：對大數(shù)據(jù)認(rèn)真的人，要親自做傳感器。

說這句話時，華米自研的第二個傳感器BioTracker PPG 2已經(jīng)在路上。

相較于前代BioTracker PPG能夠支持運(yùn)動、心率、個人健康評估系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集外，BioTracker PPG 2進(jìn)一步將更精準(zhǔn)的睡眠、血氧數(shù)據(jù)采集囊括其中。

黃汪在AI創(chuàng)新大會上也不吝言語稱，“BioTracker 2也許是全球最強(qiáng)大的可穿戴人體光學(xué)傳感器?！?/span>

是不是最強(qiáng)大的傳感器尚未可知，但一定是最適合華米的一顆傳感器。

在追求差異化的智能硬件領(lǐng)域，要想在功能上、性能上略勝一籌，通用傳感器會限制研發(fā)團(tuán)隊(duì)在產(chǎn)品研發(fā)過程中對某一功能的最初設(shè)想，在產(chǎn)品研發(fā)過程中，也不乏因器件性能不達(dá)標(biāo)被迫對初始設(shè)計(jì)打折扣，這是產(chǎn)品研發(fā)團(tuán)隊(duì)不愿看到的。

“軟件吹的牛，要靠硬件來實(shí)現(xiàn)，”這也是雷鋒網(wǎng)此前與多家企業(yè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)溝通過程中體會到的。也因此，不少團(tuán)隊(duì)會選擇自研核心傳感器，一方面，避免在初始設(shè)計(jì)時避免被迫對方案打折扣，另一方面，也可以建立起自己產(chǎn)品的護(hù)城河。

然而，從產(chǎn)品設(shè)計(jì)到最終面世，傳感器并不是阻礙設(shè)計(jì)方案的最大障礙，真正影響智能硬件能力邊界的，其實(shí)還是芯片?？梢哉f，對于對功耗、精度和識別速度等都有極致要求的可穿戴設(shè)備而言，AI芯片才是真正決定這座城池能夠高效運(yùn)轉(zhuǎn)的心臟。

繼蘋果手機(jī)之后，蘋果筆記本近日也被傳將轉(zhuǎn)向自研ARM架構(gòu)芯片；華為更是在近年來高調(diào)自研手機(jī)芯片，每年研發(fā)芯片燒掉幾十個億；就連小米，也曾在2017年發(fā)布澎湃S1芯片。

自研芯片對于硬件廠商有多重要，從這幾家頗具代表性的手機(jī)廠商在芯片領(lǐng)域的頻頻試探也略見一斑。

當(dāng)然，AI芯片的重要性不僅只在智能手機(jī)領(lǐng)域體現(xiàn)，在可穿戴領(lǐng)域，同樣亟需一顆為智能手表量身打造的低功耗AI芯片。

這顆AI芯片，華米最終選擇自己做。

華米造“芯”始于2016年，當(dāng)時其實(shí)高通已經(jīng)面向可穿戴設(shè)備推出了驍龍1100、驍龍1200、驍龍2100三款芯片，高通的芯片不香嗎，華米為何還要自己造“芯”？

既然要做人工智能算法，就應(yīng)該進(jìn)一步自己去研發(fā)芯片，否則的話，你很難在業(yè)內(nèi)找到滿足你算法的通用芯片。

黃汪在會后接受媒體采訪時表示。而為什么會選擇這樣一顆RISC-V架構(gòu)的芯片，其實(shí)早在「黃山1號」發(fā)布時，黃汪就曾給出答案：

我們做這個芯片的出發(fā)點(diǎn)是解決可穿戴設(shè)備醫(yī)療和健康領(lǐng)域的問題，要做24小時的心率不齊、房顫疾病監(jiān)測的話，軟件計(jì)算明顯功耗太高，如果采用一顆非常低功耗的芯片可以更省電。對比全球各種架構(gòu)后，我們發(fā)現(xiàn)RISC-V更省電，因而我們選用了這個架構(gòu)。

當(dāng)時，也正是這顆采用55nm工藝、RISC-V架構(gòu)的芯片，不但應(yīng)用了AON（Always On）傳感器數(shù)據(jù)采集技術(shù)，相較于當(dāng)時可穿戴產(chǎn)品常用的Arm Cortex M4架構(gòu)處理器，運(yùn)算效率也提升了38%。

可以說，集成了HearID、ECG、ECG Pro和Arrhythmia四大核心AI引擎的「黃山1號」，是華米為自己定制的一顆可穿戴AI芯片，這顆芯片也在次年與驍龍2500一起以雙核架構(gòu)形式被應(yīng)用到了AMAZFIT智能手表2這款旗艦產(chǎn)品中。

時隔一年，華米再次推出「黃山2號」。

對于「黃山2號」的升級之處，黃汪解釋稱：

「黃山2號」重新設(shè)計(jì)了AI本地?物數(shù)據(jù)計(jì)算NPU，采?卷積神經(jīng)?絡(luò)加速技術(shù)，??提升了本地AI數(shù)據(jù)計(jì)算的性能，加快了識別速度。

基于?率數(shù)據(jù)，「??2號」的房顫識別速度是「??1號」的7倍，是市?上其它軟件算法的26倍。

值得注意的是，華米此次對「黃山2號」雖然沒有給出諸如主頻、制程工藝等更多參數(shù)，但卻提到加入了一個在主芯?處于休眠甚至關(guān)閉狀態(tài)時，仍持續(xù)采集健康數(shù)據(jù)的C2協(xié)處理器，理論上可使「黃山2號」整體功耗下降50%。

這樣的架構(gòu)設(shè)計(jì)，除去降低功耗外，也不禁讓人猜測，華米后續(xù)是否會在自家智能手表中通過一顆功能更加強(qiáng)大的自研AI芯片，取代此前的雙芯片設(shè)計(jì)？

黃汪在發(fā)布會上并沒有給出這一問題的答案，只是提到，「黃山2號」已經(jīng)流?成功，將于今年四季度量產(chǎn)，搭載「黃山2號」的可穿戴新品將于明年（2021年）上半年正式面世。

2020年，當(dāng)「黃山2號」終于面世時，黃汪也在AI創(chuàng)新大會上闡述了華米造“芯”的心路歷程。

雷鋒網(wǎng)將其簡單梳理如下：

智能手表要想實(shí)現(xiàn)健康監(jiān)測和預(yù)警，甚至流行病趨勢預(yù)測，需要AI算法引擎，AI算法引擎的能力會直接影響健康監(jiān)測的準(zhǔn)確度，于是華米自研了五大AI算法引擎；

算法模型的不斷迭代需要傳感器進(jìn)行精準(zhǔn)大數(shù)據(jù)采集，因而傳感器能否精準(zhǔn)采集到諸如運(yùn)動、睡眠、血氧等數(shù)據(jù)將直接影響算法模型的效率和精度，于是華米自研了生物追蹤光學(xué)傳感器；

對于可穿戴設(shè)備而言，既要有低功耗保證長續(xù)航，又要有足夠的算力和AI架構(gòu)來保證傳感器精準(zhǔn)采集數(shù)據(jù)、AI算法能夠快速響應(yīng)并給出高精度反饋，這就需要一顆與AI算法、傳感器能夠高度協(xié)同工作的低功耗AI芯片，于是華米自研了“黃山”系列可穿戴AI芯片。

這樣一路下來，華米終于從最初的一家硬件公司發(fā)展成為如今一家覆蓋硬件、算法、傳感器、芯片全產(chǎn)業(yè)鏈的企業(yè)。

華米的AI算法團(tuán)隊(duì)如今已經(jīng)壯大到幾百人，黃汪在大會上也對外透露，華米經(jīng)過去年對AI算法團(tuán)隊(duì)半年的規(guī)劃，正式將人工智能實(shí)驗(yàn)室升級為華米人工智能研究院。

除去成立人工智能研究院外，華米還與鐘南山院士團(tuán)隊(duì)、中國田協(xié)、中科大先研院分別成立了腕部智能可穿戴聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室、田徑運(yùn)動聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室、「腦機(jī)」智能聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，在智能語音方面也進(jìn)一步與云知聲合作。

就造“芯”這件事兒，黃汪表示，“華米在做「黃山1號」時踩了很多坑，進(jìn)行大量磨合，研發(fā)周期也較長，其實(shí)第二代就好很多，第三代到明年某一個時間可能會發(fā)布?！?/span>

黃汪曾在多個場合強(qiáng)調(diào)，華米從來不是一家硬件公司，而是一家基于云的健康服務(wù)提供商。

現(xiàn)在來看，華米離它的目標(biāo)又近了一步。