华米的科技“硬核”战事:一切围绕健康

文 |:周天财经 2021-07-16 10:56:53 产业数字化

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你可能也已经发现了,这些虽然不是直接面向消费者的产品,但不管是芯片、操作系统还是血压监测引擎,它们都即将被华米的可穿戴硬件所搭载,赋予其更先进的科技能力,在其背后暗藏的,则是华米瞄准健康领域的野心。

「五彩斑斓的黑」多了个现实案例。

7 月 13 日的一场会议上,华米科技(NYSE:ZEPP)创始人、董事长兼 CEO 黄汪捧着一块晶圆上了台,灯光照射下晶圆散射出斑斓的彩虹色,恰好映在一袭黑衣的黄汪身上。

有意思的是,这场名为 Next Beat 2021 的大会上,华米并没有推出任何一款新品手环、手表,而是连续发布了多项硬核且底层的技术产品。

包括新一代智能可穿戴芯片「黄山 2S」、完全自研的原生智能手表操作系统 Zepp OS、30 秒一键监测的 Pump Beats 血压引擎,以及一套颇有「One More Thing」意味的便携式 MRI 核磁共振设备。

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你可能也已经发现了,这些虽然不是直接面向消费者的产品,但不管是芯片、操作系统还是血压监测引擎,它们都即将被华米的可穿戴硬件所搭载,赋予其更先进的科技能力,在其背后暗藏的,则是华米瞄准健康领域的野心。

华米造芯进化论

乔布斯曾说「我是为了能应用更好的软件,而造硬件的人。」而随着这两年苹果自研的 M1 芯片彻底激活 MacBook 产品线,乔布斯的这句话其实也有了更多内涵。

为了追求完美的应用表现,不止要造硬件,关键是要「造芯」。

这其实也是华米造芯的考量所在。

三年前的 2018 年 9 月,华米首次发布「黄山 1 号」人工智能芯片,这也是全球第一颗用在智能可穿戴领域的 RISC-V 人工智能芯片,在当时被视作国内 AIoT 领域的里程碑事件。前微软亚洲工程院院长张宏江曾评价,「黄山 1 号」芯片标志着深度学习技术首次落地智能可穿戴设备。

2019 年 6 月,黄山 1 号实现量产,开始被华米产品搭载。又过了一年的 2020 年 6 月,华米推出「黄山 2 号」,相较一代产品进行了多方面的升级,功耗表现上也要更加优秀,然后就是刚刚发布的「黄山 2S」。

三年,三款自研芯片。

从演进逻辑上看,黄山 1 号验证了芯片的可用性以及量产能力,到了黄山 2 号,产品能力得到全面升级,而此次的黄山 2S 则是实现从「能用」到「好用」的一步跨越,也相当于是其造芯第一阶段「三步走」基本完成。

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虽然没有直接标称 3 代,但黄山 2S 却绝不是简单的「中期改款」。这样说的原因在于,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,相比上一代芯片运算效能提升 18%,运行功耗降低 56%,休眠功耗更是降低了 93%,达到了国际领先的功耗水平。

值得注意的是,该芯片中还集成了一颗 2.5D GPU,得益于此,其图形加速性能比上一代提升达到 67%,可以独立高效地处理图形相关指令,同时芯片上还搭载了能够快速识别疾病类型的卷积神经网络加速处理单元,在房颤的识别速度上达到纯软件计算的 26 倍。

华米科技联合创始人、硬件技术总裁赵亚军表示,黄山 2S 已经在今年 3 月流片成功,后续将成为第三代 Amazfit 智能手表的核心芯片之一。

在被问到是否会受到全球芯片产能不足的影响时,黄汪向周天财经等媒体表示不会受到太多影响,华米从 2013 年创立开始就在搭建和锻炼供应链能力,能够稳定每年交付数千万智能手环和近千万量级的智能手表,业内只有极少数具备该能力的厂商。

另一方面,因为华米自己做芯片研发,很早就预测到了全球芯片晶圆厂将会出现短缺,「在去年 11 月份就下了今年全年所有订单,包括明年的订单都已经预估到了」。

华米在造芯事业上有着长期的布局投入。黄汪在大会上介绍,公司从 2015 年开始就在布局产业上下游,2018 年华米科技与英特尔、西数一起投资了 RISC-V 生态的重要企业 SiFive,同时还投资了做出 RISC-V 生态中第一颗商业化八核处理器的公司 GreenWave。

回溯时间轴不难发现,华米从芯片迭代速度到投入量产的时间都在提档,这也意味着「黄山」生产体系已彻底跑通,而且基于华米每年数千万的出货量和大量用户反馈作为支撑,其在芯片上也能紧贴可穿戴产品的实际需求和特点量身打造。

黄汪透露,华米的芯片和操作系统已经授权给关联企业亿通科技,未来将开放给第三方来做更多的 IoT 应用。

造芯进化还将继续,而华米的野心并不止于此。

重度研发,一切围绕健康展开

黄山 2S 之外,Next Beat 2021 大会上华米还发布了多款技术产品,一切围绕健康管理展开。

首先是原生智能手表操作系统 Zepp OS。

华米科技联合创始人、全球创新中心轮值总裁范美辉表示,该系统兼具轻盈、流畅、实用三大特性,基于「健康是智能可穿戴的核心价值」这一理念,并致力于打造成一个开放的健康管理平台。

基于 FreeRTOS 微内核开源代码,与其他通用 OS 相比 Zepp OS 占用空间极小,系统包只有 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。

功耗和界面使用方面,完全原生研发的系统也有出色表现,相较于运行 Amazfit OS 的智能手表 2,Zepp OS 所搭载的手表续航时间提升了 190%,并且系统内多数界面帧率可以超过 60fps。

在技术框架上,Zepp OS 也对外部开发者相当友好,专门配置了手表 JS 小程序框架——Zeus Mini-Program Framework,方便开发者以较低门槛开发手表小程序。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设计表盘。

心血管健康是华米科技关注的重点领域,会上,华米科技宣布成功研发出 PumpBeats 血压监测引擎,搭载该技术的智能手表,可以实现 30 秒一键测量血压。

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相较于目前智能手表已经普遍搭载的心率监测功能,血压监测有着更高的技术壁垒,同时也对于健康监测有着更实际的作用——中国高血压患者多达 2.45 亿,其中成年人患病率 23.2%,根据 2020 年《中国心血管健康与疾病报告》推算,每年与高血压有关的死亡人数高达 200 万。

华米科技算法技术副总裁、人工智能研究院院长汪孔桥介绍,心率测量是频率的测量,但是血压测量需要监测脉搏波波动的信息,不仅需要频率信息,还涉及到形态方面的信息,并且用光学传感器测量脉搏时还会收到各种环境因素的影响。

因此实现血压监测不仅需要在算法方面足够先进,还对传感器的硬件性能也提出了很高的要求,而在这两方面,华米经过长达 5 年多的艰苦攻关,均采用完全自研的方式,加之长期投入才得以实现。

在华米与北京大学第一医院共同开展的临床实验中,通过与标准电子血压计测量值做对比,PumpBeats 血压监测引擎的平均绝对偏差,收缩压低于 5.14 毫米汞柱,舒张压低于 4.88 毫米汞柱,充分验证了该技术的可靠性。

令业界感到意外和惊喜的是,在大会接近尾声时,黄汪揭晓了华米科技在医疗技术领域的最新探索——投资和推动全球便携式 MRI(核磁共振成像)技术研发。

尽管在上世纪 80 年代就已经开始应用到临床医学,但直到今天,大型医用 MRI 仍然是成本高昂的贵重仪器,重量一般高达 10~13 吨,并且也只有级别较高的医院才能配备。在实际的就医环境中,「做核磁」也不是常规检查的可选项,它往往意味着情况复杂,需要通过 MRI 来进行详细诊断。

过去几十年,这个领域一直被 GE、飞利浦和西门子,即「GPS」三巨头所垄断。

为了实现让 MRI 能够「像当年的 PC 一样走进千家万户」,让更多疾病在早期就被发现,华米科技先后在全球投资了 Hyperfine 和 Promaxo 两家顶尖的新一代 MRI 公司,而且专门在国内投资了一个独立团队来贴近中国用户需求。

与传统大型 MRI 相比,该便携式 MRI 体型堪称「袖珍」,其高度仅 1.5 米、占地面积不足 2 平方米、重量小于 0.8 吨、平均功耗小于 1KW,而且不需要屏蔽房。「我们将不再需要一个温度、湿度、磁场都严格控制的机房,它可以放在普通门诊甚至广大的城镇医院、乡村诊所使用,甚至还可以跟手术相结合,进行可视化引导,可以有效缓解 MRI 资源紧张、使用场景受限的问题」,黄汪说道。

在被周天财经问到做 MRI 是基于兴趣,基于技术储备还是一种大的转型战略,以及与现有业务会形成什么样的关系时,黄汪向周天财经表示,「思考的出发点只有一个」。

按照黄汪的说明,华米希望未来的核磁共振设备能够帮助到用户更好的掌握自己身体状况的数据,而随着更便携、成本更低的 MRI 进入到各个体检机构和门诊诊所,那么这些数据在未来就可以和智能手表的数据相结合,让人们对自己的健康有更全面的认知,减少自己突然体检发现自己有肿瘤和癌症的悲剧。

「这跟我们做智能手表是为了实现早期的监测和防护理念是一致的,底层逻辑都是数据的逻辑」,黄汪表示。

从核心芯片、自研 OS 再到血压监测、便携 MRI,华米科技在健康管理底层技术上的突破并非一蹴而就。

华米科技最近三年的平均研发投入每年达到 4.1 亿元,其中 2020 年研发投入 5.38 亿元,相当于一些新兴互联网公司及 IoT 智能硬件公司的 2 倍,甚至是 3 倍。近年来申请专利超过 1000 项,其中发明专利占比一半。

手环手表不是「目的」

风已吹至新蓝海。

IDC 统计数据显示,预计到 2025 年,全球人工智能应用市场总值将达 1270 亿美元,其中医疗行业将占总规模的五分之一。

与此同时,医疗 AI 也吸引了国内大量资本的关注。沙利文咨询数据显示,2019 到 2020 年,中国医疗 AI 领域共发生了 77 次融资事件,融资总额超过 50 亿元,其中 2020 年的 35 次融资总额已接近 40 亿。

无论是单轮融资数额的大幅增加,还是医疗 AI 三类证的陆续发放,都在表明中国医疗 AI 行业正在成为发展最迅猛的赛道之一。

值得注意的是,硅谷的科技巨头们,纷纷加速布局医疗与可穿戴设备的结合。

近日谷歌将 Google Health 团队的部分人员并入 Fitbit,同时把剩余员工分为三个团队,其中一个就专注于医学影像领域的创新,使用算法筛查糖尿病视网膜病变,这也是 Google Health 目前最重要的研发方向之一。

据媒体报道,健身领域的新锐巨头 Peloton 也正在研发其可穿戴心率检测设备,另外可穿戴智能设备研发商 Oura 和 Whoop 在近期各自完成了 1 亿美元的融资。

甚至过去被认为和手环、手表等智能可穿戴设备相隔比较远的 Facebook,也在大举进军该领域。

Facebook 现实实验室(Facebook Reality Labs)如今聚集了近五分之一的 Fb 员工,该实验室专注在 VR/AR 领域,其近期研究显示,Facebook 科研人员认为,基于手腕的信号输入,对于未来的人机交互,甚至脑机接口都有不可替代的意义:「手腕的信号如此清晰,以至于 EMG(肌电图)可以理解仅一毫米的手指运动。」

而根据 The Verge 在今年 6 月的报道,Facebook 已经在研发一种形态新颖的智能手表,用户可以将表盘从表带上摘下用来拍照或录像,并且可以通过手表将影像分享到社交媒体。

历史反复证明,如果巨头们在扎堆、高调地进军某个领域,那么这个市场一定蕴藏了足够大的未来想象力,并且已经迈过了验证商业逻辑的早期阶段。

草蛇灰线,极具前瞻性的黄汪和华米,从 2013 年公司创立开始就已经在瞄准健康管理。

毕业于中科大的黄汪,是一名连续创业者,非常酷爱科幻题材的作品。在创办华米没有多久时,他就说过他和他的团队不只是可穿戴设备公司,而是一家健康大数据公司,将致力于将人类真情实感及意识无感地连入互联网,改善人类的生活。

坦白讲,仅仅是看到人工智能和大健康的结合机会并没有那么难,难的地方在于,切实落地的做好企业规划和资源整合。

2020 年华米健康设备出货量达 4570 万台。而根据 IDC 数据,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。

相较纯线上的企业,硬件创业要解决的现实困难本就更多,但在一点点把战略构想变成现实上,黄汪和华米做得相当出色。

一位行业资深创业者认为,医疗 AI 是「慢」生意,「把一个产品做到极致可能需要 10 年甚至 20 年,让市场接受可能还需要 20 年。」

在某种程度上,智能手环和智能手表是华米的「手段」,而非「目的」本身,摆在华米面前的是人工智能与健康结合的广阔未来。正如黄汪一直所坚信的,「未来十年将是以人为中心的科技时代」。


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