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揭秘全球首款物质成分识别手机中的黑科技

2017-01-09 张毓波 阅读:
食品安全等一直是大家关心,却无法直接触及的刚需。不依赖食药监督部门,自己如何能随时随地识别药品、食品真假?这一需求在移动手机中得以实现,打破了必须通过实验室或昂贵检测设备进行检测的瓶颈。

食品安全等一直是大家关心,却无法直接触及的刚需。不依赖食药监督部门,自己如何能随时随地识别药品、食品真假?这一需求在移动手机中得以实现,打破了必须通过实验室或昂贵检测设备进行检测的瓶颈。VdKednc

吃这件事,对于每一个人都至关重要重要。VdKednc

以药品和食品为例。根据世界卫生组织的报告,假药占到全球药品交易量的10%,假药致死的现象屡有发生;食品安全问题同样严峻,在中国,从地沟油到三聚氰胺奶粉。最近,国家食药监总局公布了7批食品不合格情况,这些食品有些在京东、天猫和亚马逊等网站销售。VdKednc

食品安全等一直是大家关心,却无法直接触及的刚需。不依赖食药监督部门,自己如何能随时随地识别药品、食品真假?VdKednc

这一需求在移动手机中得以实现,打破了必须通过实验室或昂贵检测设备进行检测的瓶颈。VdKednc

在2017年美国拉斯维加斯CES展上,一款手机做到了!VdKednc

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改变手机行业的新产品VdKednc

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“这太令人惊奇了,它将是一个改变手机行业历史的新产品。”美国ADI公司高级副总裁马丁科特兴奋地说到。VdKednc

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ADI的分子识别技术成为手机的新黑科技。VdKednc

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这台全球首款分子识别 “长虹H2” 天眼手机,由长虹联合ADI和Consumer Physics(CP)公司发布,也是世界上第一个搭载小型化分子光谱传感器的智能手机。其中,ADI主要提供光谱传感器、相关的算法、以及云端上传,而CP公司则负责APP以及物质成分分析数据。 在功能上,可以直接使用这款手机判断分析果蔬糖分、水分等信息。此外,它还能对更多物体进行成分分析,比如药品真伪、皮肤年龄、酒类品质等检测,成为随身携带的个性化健康管理集成终端。 该机售价为2999元人民币,预计2017年4月批量上市。VdKednc

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长虹H2分子识别的主要功能VdKednc

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长虹H2智能手机主要硬件参数VdKednc

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长虹H2智能手机(2999元)与苹果、三星、华为旗舰机型参数对比VdKednc

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在发布会上,长虹控股公司总经理李进称,随着长虹H2的发布,物质识别门槛被突破,手机行业有望迎来新的革命。VdKednc

传感器成手机创新突破点

随着手机主芯片供应商数量的减少,智能手机方案越来越成熟,但同质化也愈发严重。智能手机用户正逐渐对单纯的硬件参数麻木,手机业者必须通过一些另类创新实现突破,脱颖而出。VdKednc

传感器成为一个绝佳的突破点。VdKednc

李进分享了传感器在手机中的采用历程。早期,手机通过GPS传感器实现各种位置服务;后来,通过嵌入温湿度、压力等传感器探测当前环境;如今,还能通过运动、睡眠等传感器管理我们的健康。“但一直没有一台手机能够通过传感器具备物质识别的能力,这无疑是一个巨大的缺憾。”他表示。VdKednc

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传感器应用历程VdKednc

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分子识别技术详解

通俗地讲,分子识别技术即物质成分组成分析。传统的方式是在实验室中通过光谱分析仪进行。VdKednc

这种方法的物理基础是每种类型的分子都以其自己独特的方式振动,这些振动与光相互作用后产生独特的光学特征。这款手机包括照射样品的光源和光谱光学传感器,它收集从样品反射的光并分解光谱进行分析。VdKednc

由于世间万物大部分都是由分子所构成,理论上通过光谱分析都能识别。而这种分子层级的识别直达万物本质,远非肉眼所能比拟。例如在挑选水果时,只要在水果表面一扫,水果的糖分、水份、维他命等营养含量一目了然,并计算出综合指数供用户参考。再比如,测试人的胖瘦,通过手机一扫,用户的体脂率将立即呈现,是胖还是瘦一目了然。此外,酒类的原料成分、工艺的过程控制、品质等都可以轻松检测。VdKednc

“就如同人体的指纹一样,任何物质都有它独特的光谱特性可用于识别。”李进形象地比喻到。
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工作原理VdKednc

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云端数据收集和分析至关重要VdKednc

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尽管ADI没有在现场公布详细的部件型号和主要特性,但在会后的跟踪调查中,还是挖掘到了其以下庐山真面目:其采用了近场红外技术,工作距离约3厘米,集成了光学传感器和LED,分辨率为纳米级别。VdKednc

从长虹H2批量上市的时间点推算,该传感器的批量上市时间应在2017年第一季度。VdKednc

此外,按照有关人士的透露,其下一代产品在大小和厚度上都将有明显的改善。VdKednc

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ADI分子识别传感器。VdKednc

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检测精度一定是大家关注的指标。我在现场亲自目睹了检测一块奶酪的成分:采用分子检测仪测量出来的结果和产品包装袋上标注的4项含量中,其中3项完全吻合,1项相差约1%。VdKednc

长虹的明智选择

那么,长虹H2是怎么做到的呢?VdKednc

据李进介绍,在APK程序的控制下,手机向所搭载的小型化高分辨率近红外光谱传感器发出指令对被测物体进行“近红外吸收光谱”的数据采集,并将光谱数据传输至云平台进行分析、计算、处理,得出定性、定量分析结果,手机将数据化和图形化的结果呈现给用户,并向用户给出相应建议及推荐,手机即可直接识别到物质的分子属性。VdKednc

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H2分子识别流程。VdKednc

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分子识别背后是大数据运营VdKednc

“这个应用的关键是光谱数据库足够大。而且,用户使用的越多,则测试精度和速度就会越快。”李进指出。VdKednc

据长虹通信公司总经理程远兵在现场透露,长虹将开放H2手机分子光谱传感器的API接口和SDK,并建立庞大的创客平台来鼓励和支持第三方应用的开发。“开发者也可以开发自己的应用,例如美容APP,或者美食、健康APP等。未来我们希望它像GPS一样成为手机的标配。”程远兵表示。VdKednc

无疑,长虹看好该技术。据悉CP公司这颗光谱分析模块单价为299美元,成品价格更高。 VdKednc

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发布会现场嘉宾。VdKednc

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SCiO揭秘

作为ADI的合作伙伴,Consumer Physics(CP)公司,可能很多人并不熟悉。VdKednc

其实,他们早在2014年就崭露头角。当时他们开发的一款SCiO微型光谱分析仪,在Kickstarter上成功众筹了276万美元,支持者达到了12,958名。它基于实验室级别的大型光谱仪制造而成,对着物品材料发散近红外线,活跃材料中的分子。通过分析由分子振动反射的光线,由此确定材料的化学成分组成。VdKednc

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光谱技术已经存在了100多年了,SCiO的出现让它使用起来更便利,价格更易于接受。用SCiO扫描物体后,它会记录物体的激发态波长和叠加波,并将数据上传到云端,通过云上的数据库匹配以及计算后,将分析结果返回到手机上。VdKednc

小型化SCiO和传统的光谱仪相比,测试的精度会不会存在较高的误差?Consumer Physics的CEO Dror Sharon表示,测试精度约为1%,该数值与我在现场看到的实际精度数值吻合。尽管在让SCiO转变成消费级的产品的时候必须对一些东西做权衡,但是测试所得的数据还是与传统光谱仪非常接近。“我们目前已建立了数百多个不同种类产品的数据库。相信这个数据会越来越多和完善。”他在发布会现场表示。VdKednc

无疑,SCiO传感技术嵌入长虹H2智能手机是迈出了第一步。在未来,更多的智能终端、可穿戴设备或者其它联网设备都将成为其潜在的用户,而更重要的是:收集的数据越多,识别的不确定性就越少,对于用户的价值就会更大。VdKednc

ADI的消费类产品策略

作为该技术的一家重要推手,ADI扮演了重要的角色。VdKednc

在最近几年,ADI在消费类产品领域的动作令业界瞩目。在发布会的第二天,就ADI的消费类产品策略,也专门采访了该公司消费客户事业部销售总监赵传禹。VdKednc

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左:ADI消费客户事业部消费总监赵传禹。VdKednc

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“消费类产品具有需求变化快的特点,ADI的策略是寻找这些需求中不变或者变化慢的因素,例如影音、材料识别等。我们会在这些领域持续投入,提供高性能、高可靠、可持续发展的解决方案,”他表示,“立足于核心技术,ADI的产品线相对来说比较平衡。”VdKednc

在市场细分方面,他认为面向影音应用,会是一个开放的市场;而对于手机等智能终端市场而言,更重要的是差异化需求。“ADI也在不断更好地适应中国市场,对市场需求更灵活和快速。”赵传禹说到。VdKednc

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张毓波
ASPENCORE亚太区总裁
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