【項目動态】小水智能(néng)：“腦機+通訊”切入腦機接口領域，布局下一代人工智能(néng)

“意念控制”“人機交互”“腦控智能(néng)”，這(zhè)些很容易讓人聯想到科幻電影的場景正在悄然進(jìn)入我們的世界中。

今年年初，特斯拉CEO埃隆·馬斯克旗下的腦機接口公司Neuralink通過(guò)將(jiāng)腦機裝置植入猴子大腦，實現猴子通過(guò)意念玩乒乓球遊戲，腦機接口又一次吸引了國(guó)内外衆多科技企業和投資機構的視線。7月，Neuralink完成(chéng)C輪融資，籌集資金2.05億美元，成(chéng)爲該領域迄今爲止規模最大的融資。

事(shì)實上，腦機接口并不是一個新興事(shì)物。早在上世紀70年代，美國(guó)神經(jīng)學(xué)家Eberhard Fetz通過(guò)訓練猴子的思考活動觸發(fā)啓動儀表盤，完成(chéng)了第一個真正意義上的的腦機接口實驗。到現在，腦機接口主要應用在醫療和教育領域，還(hái)有很大的探索空間。

小水智能(néng)成(chéng)立于2013年，專注打造以腦機交互、通訊、語音、視覺、AIoT及數據技術爲核心的開(kāi)放式AIPaaS智能(néng)交互雲平台，自研芯片級内核算法，完成(chéng)行爲識别分析及數據分析計算，緻力于極速、低成(chéng)本部署高性能(néng)、高可靠實用的“智慧+”軟硬件融合解決方案，助力各行各業數字化、網絡化、智能(néng)化轉型升級。

2021年，小水智能(néng)加大腦機交互技術的投入力度，開(kāi)始布局腦機接口領域。與其他入局者不同的是，小水智能(néng)自帶通信技術光環，緻力于解決腦電波信号采集和傳輸過(guò)程高并發(fā)的數據丢包問題，助力腦機接口技術升級。

 腦機接口技術原理 圖源：小水智能(néng)

“腦機+通訊”切入腦機接口領域

成(chéng)立至今，經(jīng)過(guò)近6年的快速發(fā)展，小水智能(néng)營業額達到3個億，淨利突破2800萬。小水智能(néng)并不是一家醫療企業，作爲在AI領域已找到适合自身的盈利方式的企業，爲何選擇踏入新的領域？而作爲腦機接口領域新入局的玩家，未來又將(jiāng)如何布局？動脈網與小水智能(néng)總裁孫雪峰進(jìn)行了一次深度訪談。

小水智能(néng)總裁孫雪峰向(xiàng)動脈網介紹了小水智能(néng)從創立之初到現在經(jīng)曆的三個發(fā)展階段。

第一階段：2016年，小水智能(néng)AI戰略正式啓動。創立之初，小水智能(néng)做的是雲通訊業務，將(jiāng)三大運營商的短信通道(dào)彙集到AIPaas平台，通過(guò)API接口與SDK，爲企業客戶提供短信驗證碼等雲通訊服務。

第二階段：2017年開(kāi)始，智能(néng)語音業務開(kāi)始向(xiàng)前發(fā)展，帶來了更爲廣闊的市場空間。小水智能(néng)抓住這(zhè)個時機，將(jiāng)智能(néng)語音與客服結合，切入AI語音領域，推出中國(guó)移動AI語音秘書，替換其已有的語音漏電提醒，爲用戶提供代接電話、來電歸類等AI語音助理服務。

第三階段：小水智能(néng)開(kāi)始涉足物聯網領域，基于AIPaas平台，完成(chéng)行爲識别分析及數據分析計算，部署高性能(néng)、高可靠實用的“智慧+”軟硬件融合解決方案，助力各行各業智能(néng)化、數字化、網絡化轉型升級。代表案例：海康的無線攝像頭，蜂巢取貨櫃，小牛電動車，滴滴等行業頭部客戶的物聯網功能(néng)模塊。

“無論是基于文本、語音、視頻的交互，抑或是基于互聯網的交互，本質都(dōu)是將(jiāng)不同的應用場景用通訊的能(néng)力體現出來。而腦機交互實際上也是人與計算機進(jìn)行更充分的信息通信過(guò)程。”孫雪峰這(zhè)樣(yàng)來解釋腦機交互過(guò)程。

 AIPaaS智能(néng)交互平台

對(duì)于爲何要進(jìn)入腦機接口領域，孫雪峰表示：“我們本身不是醫療企業，但是腦機接口領域實際上是最重要也是離我們最近的應用場景。在VR技術不斷發(fā)展的環境下，未來趨勢是人要跟智能(néng)設備、機器人和互聯網進(jìn)行大量的有效鏈接，這(zhè)是通信應用市場一個巨大的機會，也是我們對(duì)腦機接口領域進(jìn)行投入和戰略布局的核心思考。”

目前腦機接口技術發(fā)展還(hái)不夠成(chéng)熟，需要攻克多個技術難題。從通信層面(miàn)來說，數據采集足夠充分是一切的基礎。無論是哪個領域的應用通信，第一個層面(miàn)都(dōu)涉及到數據采集，而在這(zhè)方面(miàn)腦機接口正面(miàn)臨著(zhe)巨大的挑戰，過(guò)去都(dōu)在用傳統材料進(jìn)行腦電波采集，需要引入更創新的材料。

其次，采集過(guò)程要始終圍繞患者進(jìn)行，這(zhè)意味著(zhe)采集方式要足夠方便便捷。而在數據處理層面(miàn)，随著(zhe)實時采集的數據量越來越大，高并發(fā)的數據丢包問題以及如何在數據傳輸和信号放大過(guò)程保證數據完整性，這(zhè)是第二個挑戰，需要通信領域的專家來參與解決。

最後(hòu)，在當前的腦機接口領域，數據和算法實際上是沒(méi)有共享的，不同的實驗室和團隊有自己的樣(yàng)本數據，并在不斷采集新的樣(yàng)本數據。這(zhè)兩(liǎng)方面(miàn)的共享事(shì)實上是很迫切的，這(zhè)是第三個挑戰。

小水智能(néng)有著(zhe)自己獨特的通信領域的技術優勢和背景。小水智能(néng)CTO劉彬有20多年通信/互聯網研發(fā)經(jīng)驗，是華爲、中興等知名通信企業的芯片應用研究專家。公司與微電子領域的研究所合作，圍繞采集到的信号，利用專業芯片進(jìn)行信号放大，來解決高并發(fā)的數據傳輸丢包問題，以及在噪聲處理過(guò)程，應用最好(hǎo)的算法提高信号處理能(néng)力和效率。

在算法層面(miàn)，小水智能(néng)跟全球領先的研究情感腦機接口的高校合作，通過(guò)腦電波信号分析用戶的憤怒、快樂、抑郁、焦躁等情緒的能(néng)力，以及運動想象的能(néng)力。目前這(zhè)方面(miàn)的算法研究已經(jīng)應用到難治性抑郁症的治療，癫痫患者的治療，以及老年癡呆症治療等醫療領域。通過(guò)合作，將(jiāng)這(zhè)些算法能(néng)力放到AIPaas平台，可以服務更多用戶和行業從業者，應用到日常睡眠監測、輕度抑郁症日常監測等領域。

液态金屬構建腦機接口采集單元

目前，小水智能(néng)在跟很多科研院所、高校進(jìn)行深度合作。數據采集方向(xiàng)，與中國(guó)科學(xué)院理化技術研究所合作開(kāi)展了液态金屬應用與腦機接口的信号搜集與傳輸，中科院理化所在液态金屬領域已經(jīng)有了15年的世界領先的實踐和積累。

孫雪峰介紹：“液态金屬的好(hǎo)處之一是富有彈性。原來采集腦電波數據是用金屬導線和幹電極實現的，材料的硬度和采集器的複雜度都(dōu)很高。而我們現在嘗試用液态金屬把它變得更輕更薄，像一個創可貼貼在額頭上，通過(guò)液态金屬導線采集腦電波信号，實現整個傳輸過(guò)程。好(hǎo)處之二是，液态金屬技術已經(jīng)可以做到微米級觸點，原來隻能(néng)實現1個通道(dào)的腦電波信号采集器，利用液态金屬可以做8個通道(dào)的信号采集，采集到的信息更充實，數據量也更大，算法專家的核心價值才有用武之地。”

 技術亮點

小水智能(néng)研發(fā)的智慧安全帽産品，通過(guò)腦電識别能(néng)力可監測工人的疲勞狀态，目前已經(jīng)在中國(guó)建築進(jìn)行商業試點。智慧安全帽在前額位置設置了頭戴式監測傳感器，當建築工人高空作業、危險作業時，可以實時監測其腦電波數據，并通過(guò)設置在安全帽側向(xiàng)的4G物聯網模塊傳輸到地面(miàn)指揮中心，指揮中心服務器接收到數據之後(hòu)通過(guò)算法進(jìn)行分析，可以實時識别工人是否處于疲勞狀态，第一時間發(fā)出預警信号。

後(hòu)續小水智能(néng)也將(jiāng)把這(zhè)個技術推廣到更多的應用場景中去，比如對(duì)軍人的疲勞狀态進(jìn)行識别與監測等。

小水智能(néng)還(hái)與國(guó)家重點醫院的骨科中心合作，通過(guò)腦機接口跟外骨骼對(duì)接，做臨床患者數據監控，制定個性化的康複解決方案。孫雪峰表示，現有的外骨骼市場都(dōu)是被(bèi)動運動，實際上是通過(guò)外骨骼帶動人體運動，加上腦機接口之後(hòu)可以化被(bèi)動運動爲主動運動，實現患者通過(guò)腦神經(jīng)元發(fā)出信号，腦機接口識别信号傳遞給外骨骼，再帶動外骨骼形成(chéng)主動運動。目前該項目處于立項階段。

孫雪峰表示：“我們希望通過(guò)合作，把這(zhè)些算法能(néng)力放到AIPaas智能(néng)交互平台，幫助腦機接口領域的所有參與者實現即取即用的服務能(néng)力。避免專家和研發(fā)資源的重複利用，把有限的科研經(jīng)費、研發(fā)費用和人力充分利用，使腦機接口領域的參與者可以發(fā)揮各自領域的專長(cháng)。”

腦機接口未來將(jiāng)走向(xiàng)何方？

人腦的潛力幾乎是無限的，腦機接口可以在大腦和外部設備之間創建連接通路，既可以用于神經(jīng)修複，解決目前人類遇到的某些疾病問題，也可以增強人體自身功能(néng)。孫雪峰表示：未來的腦機接口市場將(jiāng)走向(xiàng)三個場景：

第一是幫助。人類要把遇到的疾病問題解決掉，就需要用腦機接口的技術幫助疾病人群恢複健康，這(zhè)是我們看到的未來最重要的一個趨勢。

第二是強化。比如說腦機聯合外骨骼的應用。針對(duì)老年人行動不便時，可以不用拄拐杖，不去坐輪椅，也能(néng)夠正常站立和行動。而針對(duì)輕醫療領域，可以應用在抑郁症的日常監測、睡眠質量監測等來輔助專業的醫生進(jìn)行診斷與個性化實施治療方案。

第三是消費。這(zhè)個市場更加的廣闊。通過(guò)識别腦電波參與VR互動，將(jiāng)意念在數字化的世界裡(lǐ)呈現出來。這(zhè)在教育領域，比如說圍繞孩子的專注度提升訓練中，也有很廣泛的消費市場。

而要到達這(zhè)樣(yàng)的未來，還(hái)面(miàn)臨著(zhe)很多挑戰。對(duì)此，孫雪峰認爲：“腦機接口領域是一個跨學(xué)科領域，但行業從業人才大多是醫療領域專家，雖然最近幾年也有AI領域科學(xué)家進(jìn)入到醫院臨床階段，總體來看，人才尤其是複合型人才還(hái)是非常有限的。然後(hòu)是材料的挑戰，如何降低實驗室成(chéng)本，提高産品便捷性，使産品真正的走入到消費者或者是患者的日常生活裡(lǐ)去，需要材料真正達到消費級應用，才能(néng)夠展開(kāi)更爲廣泛的商業化推廣。最後(hòu)是核心技術的突破，國(guó)内最頂級的研究成(chéng)果其實還(hái)是從科研院所的實驗室裡(lǐ)面(miàn)産生的，這(zhè)也是我們跟中科院等科研院所及高校建立合作的原因。”

快速發(fā)展的6年，小水智能(néng)的年營業額達到3億元，相當于找到了自身良性發(fā)展之路。除此之外，小水智能(néng)也有更加長(cháng)遠的布局。下一步，除了繼續擴大已有的通信及物聯網領域業務，小水智能(néng)將(jiāng)加強與腦機接口領域頂尖科學(xué)家的合作，推動實驗室科研成(chéng)果完成(chéng)商業化的落地應用，真正實現讓“物理世界與數字世界鏈接得更加智能(néng)”的企業願景。圖片