驚帆科技憑什么占據(jù)可穿戴設備的上游位置

當蘋果發(fā)布新品Apple Watch，推出新的ECG技術時，可穿戴設備又一次被大品牌成功“帶貨”，華為、華米等國產(chǎn)科技企業(yè)也開始發(fā)力，時下可穿戴產(chǎn)品中最重要的功能分別依靠EGC（心電圖）、PPG（脈搏波）進行健康實時監(jiān)測。

2015年，在華為、中國安防科技和清華大學實驗室有著多年嵌入式系統(tǒng)及小信號及視頻處理經(jīng)驗的張進東創(chuàng)辦了驚帆科技，與蘋果早些年申請的耳機監(jiān)測生理指標的專利技術類似，驚帆科技最初是期望制造出一款直接面向消費者的可穿戴心率耳機。

然而，團隊的技術屬性使得更多B端的廠商拋來合作的“橄欖枝”，于是，驚帆科技便以體小價低的芯片產(chǎn)品占據(jù)了可穿戴設備的上游位置。

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

脈搏波中隱藏的疾病價值

中醫(yī)有把脈，西醫(yī)有脈搏波。中醫(yī)脈診通過幾個點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)始人張進東透露：“皮膚下面有很多的毛細血管，毛細血管會隨著心臟的收縮進行周期性的收縮，血管對光的吸收率會發(fā)生變化，利用光傳感器將這種光信號捕捉并加以分析，能夠?qū)崟r測量出毛細血管的血液流動情況，進一步分析出血管狀態(tài)和心臟機能”。

與心血管看似無關的器官病變，實際上對周圍不同支路的血管也會產(chǎn)生不同的阻力變化，因此，對身體不同位置的脈搏信號的聯(lián)合分析，將來或許可以判斷更多的疾病。這是“脈搏波”的原理。

華為、華米、蘋果等市面上可見的手環(huán)產(chǎn)品的監(jiān)測功能也常常通過光電容積脈搏波（PPG）實現(xiàn)。然而，雖然脈搏波技術用于心率監(jiān)測已數(shù)常見，但張進東指出，這項技術實際上還能夠測量出更多維度的數(shù)據(jù)指標。

市面上的脈搏波技術僅僅是停留在測量心率的基礎上，單純的心率分析對健康的價值較低，而驚帆科技將脈搏波技術集成到一塊小小的芯片上，針對每一次脈搏、心跳的細節(jié)進行分析。測量出的數(shù)據(jù)除了基礎的心率之外，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)，并為心臟疾病做預警，“單就這個指標，是很多智能硬件達不到的測量維度。對于多維度指標的測量，在技術難度上會提出更高的要求，但是從應用前景來說，也更為巨大，對健康監(jiān)測的價值也更高。”張進東這樣告訴記者。

腦梗心電與脈搏波對比

可穿戴設備面臨采集數(shù)據(jù)淺表化困境

當前，應用在健康管理領域中的智能穿戴設備，主要的用戶屬性定位在個人和家庭級消費，監(jiān)測行為有運動、睡眠、慢性病管理、中老年日常等。當老齡人群和慢病人群日趨增長，以數(shù)據(jù)監(jiān)測為主要手段的可穿戴設備迎來機會。

在慢病中，超過2．9億人患病、致死率高居首位的心腦血管疾病理所當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。

對這類人群的心率、血氧、微循環(huán)、血壓等一些列數(shù)據(jù)進行實時、連續(xù)的監(jiān)測，不僅可以有效觀測并改善病情；且比起單一指標，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意義。其所采用的脈搏波監(jiān)測技術，就是為了實現(xiàn)健康管理的第一環(huán)節(jié)——生理指標監(jiān)測，同時收集用戶數(shù)據(jù)。

然而，在消費級可穿戴設備泡沫中，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，但是相對來說現(xiàn)在大多數(shù)只做到了心率的測量，“PPG大家都是把它當成一種分析手段，但是真正的分析的話都是在后端去通過不同的算法，還有對信號的要求，信號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，目前的脈搏波技術用于人體監(jiān)測，還處在比較基礎的階段，數(shù)據(jù)還沒有達到真正的應用于疾病預防，這也是市場中大多數(shù)可穿戴設備被歸類為“消費電子”，而沒有真正切入到醫(yī)療的核心的原因。

市場上智能穿戴設備對心率的測量原理主要為ECG（心電圖）和PPG（脈搏波），后者在抗運動干擾、抗電磁干擾等有較強的優(yōu)勢，缺點則是許多廠家技術受限無法保證不同場景使用下的準確度和更多指標的數(shù)據(jù)價值尚未體現(xiàn)。

在醫(yī)療市場，也只有蘋果、華米等大廠的少數(shù)產(chǎn)品實現(xiàn)了ECG技術為主的心率監(jiān)測功能，使可穿戴設備用于監(jiān)測房顫以及其他難以發(fā)現(xiàn)的心律失常。ECG是通過生物電來進行檢測，通過捕捉生物電信號再經(jīng)過數(shù)字化處理，轉(zhuǎn)化為經(jīng)過數(shù)字化信號處理后，就能輸出準確、詳細的心臟健康信息，這兩類設備都順利通過了FDA和NMPA（CFDA）認證。

相對在臨床上普遍使用的ECG技術，張進東坦言，脈搏波技術雖然能夠更加廣泛的測量生理指標，但要想實現(xiàn)應用技術難度也更大。其難度在于：

1． 信號精準度，脈搏波細節(jié)的分析對于芯片、采集電路的精細程度要求不一。如果只測心率的話，只要測量一分鐘心跳多少次就可以了。但是如果說要進行血管彈性和HRV等健康指標的分析的話，需要精準的測量到人體每一次心跳的波形細節(jié)，這樣的話就導致了芯片對原始信號的采集精度是完全不一樣的；

2． 信號的解析工作，信號采集來了之后，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)學的理論支撐，且需要配合大量的實驗才能夠完成。

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)指標的測量已經(jīng)達到醫(yī)療級的精度，同時，血管彈性等方面的數(shù)據(jù)在用戶真實使用的情況下，通過臨床驗證，也達到較高的匹配度。

要實現(xiàn)有價值健康監(jiān)測，依賴于“端”，同時離不開“云”

“云端的話確實是一個最近幾年是非?；鸬囊粋€話題，但是如果說要實現(xiàn)最有價值的健康監(jiān)測的話，一定是需要數(shù)據(jù)進行聯(lián)網(wǎng)，而且實時跟蹤的新的技術。一方面依賴于端，但另外一方面就絕對離不開云?！?/p>

張進東認為，只有“端＋云”的方法，才能實現(xiàn)最好的實時信號采集，得到精準的信號源。“通過云的特性，我們可以實現(xiàn)實時的遠程監(jiān)測，這樣的形式可以保證脈搏波技術應用的效果最大化，或者說服務范圍的最大化，同時保證測量的有效性?！?/p>

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

異常脈搏波示意

對于傳統(tǒng)的企業(yè)來說，芯片和硬件廠商一般不具備云的開發(fā)技術及管理技術，云計算的功能一般由云服務提供商提供，而大的云平臺并不提供數(shù)據(jù)的介入分析等服務。

這就造成了一些智能家居、健康服飾等設備廠商如果要自己構建一套云計算的系統(tǒng)，不僅周期長、投入大，且有一定難度。且健康監(jiān)測還需要醫(yī)學方面的分析、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單集成，同時將端口進行對接，就能讓所有的用戶都擁有健康數(shù)據(jù)分析的云服務。硬件廠商在這之中扮演的實際上是數(shù)據(jù)搜集的角色。

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

在張進東看來，以脈搏波技術切入健康監(jiān)測入口的原因在于三個方面：

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

二是脈搏波信息豐富，遠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。

健康監(jiān)測電視

在商業(yè)模式方面，驚帆科技將硬件設備供應商和健康管理機構作為主流用戶，主要以出售脈搏波監(jiān)測的組件作為盈利模式，其主落地場景包括智能家居、可穿戴設備等，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50家企業(yè)合作簽訂訂單。后期，公司將通過面向用戶收費的云端數(shù)據(jù)分析服務，與合作廠家分潤。

根據(jù)IDC《中國可穿戴設備市場季度跟蹤報告，2018年第四季度》，2018年中國可穿戴設備市場出貨量為7321萬臺，同比增長28．5％，預計到2023年，市場出貨量將達到1． 2億臺。其中，中國手環(huán)市場出貨量2632萬臺，同比增長4．8％。從形態(tài)上來看，以耳機為主的智能設備增長最快。

張進東表示：“脈搏波實際上是我們的第一條通道，從前端信號采集－智能分析－云端的數(shù)據(jù)分析與服務，這個一條完整的縱向通道，這個通道在脈搏波應用成熟之后，還可以用于做身體其他的信號采集跟分析，所以驚帆科技后續(xù)將持續(xù)攻克細化的弱心生理信號的連續(xù)采集與云端的這種分析，形成健康管理的縱向通道?！?/p>

如果僅僅是分析心率，通用型的芯片廠商的壁壘將越來越低，在同質(zhì)化的競爭中，更大的品牌商將逐漸淘汰小的品牌商。因此驚帆科技獎不斷深入挖掘脈搏波的價值，通過不同的實驗產(chǎn)品化，快速的嵌入不同廠商的產(chǎn)品，形成核心競爭力與品牌優(yōu)勢。

據(jù)悉，驚帆科技的核心團隊均來自華為、富士康、清華大學、中國醫(yī)學科學院等企業(yè)或高校，擁有超過十年的研究背景。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，目前該團隊正在尋求Pre－A輪融資，融資金額為1000萬元。