憧憬未来人人都拥有一块智能手表,掌握数字健康钥匙。

—— 华为运动健康军团 CEO 张炜

大声

2023-08-09 14:04

消费者看待手表的角度,以及对腕上设备的认知,在不断更新。

如今,看时间和换表盘仅是智能手表的外在基础功能,人们看重的,更是内置于智能手表里的运动与健康的进阶功能。

得益于内置的各类传感器,运动和健康监测都是有别于智能手机而带来的独特功能。在时尚属性之外,以更加实用的多项功能来满足手表本应具备的工具属性。

对于智能手表而言,运动、健康监测显然是大势所趋,也是大公司们积极进入手表领域的原因。

从华为的第一个智能穿戴设备上市,到今时今日,已经过去了十年,十年间取得的成绩相当显著。

在 8 月 5 日的华为运动健康有技术暨 HDC 运动健康分论坛上,华为运动健康军团 CEO、华为终端 BG 智能穿戴与运动健康产品线总裁张炜表示,截至目前,华为智能穿戴产品全球累计出货量已超 1.3 亿,服务用户数量已超 4.5 亿,且「连续四年稳居中国智能手表市场份额第一」。

与此同时,他还回顾了华为运动健康十年里程碑,揭秘了最新七大黑科技背后技术原理,公布了正在推进的三大创新研究项目,并联合生态伙伴,积极构建数字化健康服务体系的未来十年。

读懂心跳,只是起点,不是终点

手表自诞生以来就是要佩戴在手腕上。因此,智能手表/手环也是目前唯一一类可以长时间且不违和地依附于人体之上的智能设备。

贴近于手腕上所覆盖的血管,以及神经元信号,智能手表上的各类传感器可以很轻松地获得精准、丰富的数据,这也是手机等其他设备所不具备的条件。所以智能手表的「读心」能力,变成了一项「基本功」。

对于健康功能的探索,张炜是这样认为的:

我想读懂心跳是智能穿戴产品接触用户运动健康的场景和生活中必须第一步去接触的一个点,但这只是起点,不是终点。

在心率之后,心电、血压、血氧等各种各样的健康监测需求接踵而至,腕上智能健康设备也需与时俱进,让健康检测得以随时随地进行。

在分论坛上,张炜揭秘了华为最新七大黑科技背后技术原理,还公布了正在推进的三大创新研究项目。我们先来看看四项运动健康的重要科技创新。

「微体检」:

首先第一个方面,华为想将华为智能手表看作是一个「健康仪表盘」,让用户得以随时随地看到自己的健康状态。

基于智能手表和手环内置越来越多的传感器,得出一些比较关键性的健康数据检测和风险评估,已经可以基本做到。但华为产品团队首要面临的,就是检测时间的缩短,若然每次都要长达 5 分钟或更久时间的等待,那么等待的时间越久,用户也会因不耐烦而流失掉。

而华为 WATCH 4 系列的「微体检」应用功能,就可以在 60 秒内快速进行 10 项健康数据的检测和风险评估,并在手表和华为运动健康 App 端同时生成微体检报告,解决了以往多健康指标检测过程中的痛点。

显然,一块小小的智能手表,需要极强的整合调度能力,和足够多的传感器,才能在短时间里完成多项健康指标的检测和分析。

张炜表示,华为运动健康研发团队整体评估各项生理指标检测所需要的能力要求,找到配合最优解,为各传感器和算法「分配」任务,完成了传感器的智能化调度,并运用强大的算力,即任务调度能力,实现了多算法的并行运作。

最为关键的是,在面对多算法并行运作内存资源调度效率问题时,华为采用了独创的动态资源管理机制,支持设备在微体检过程中的不同时机,向不同算法分配、回收固定的内存资源,能合理利用每一种算法甚至叠加算法让检测结果更精准。

未来还会有更多的健康检测项目加入其中,这个微体检应用有望成为一个较好的身体健康和慢病健康的管理平台。

呼吸研究:

这是华为与 301 医院新的研究成果,可以被看作是华为在健康领域的生态合作进入深水区的标志性成果。

2021 年开始,由 股欧内顶级医疗机构联合发起呼吸健康研究,通过佩戴华为可穿戴设备监测心率、血氧、呼吸率、体温等生理参数和咳嗽音特征,实现了肺部感染风险筛查,这也是国内首个通过腕式穿戴设备筛查肺部感染风险的研究。

2022 年,通过构建「模块并行-耦合校正」的呼吸健康算法模型,在肺部感染筛查的基础上,新增了慢阻肺风险筛查与肺功能评估。这也是国内首个通过腕式穿戴设备评估肺部健康的研究。

现在,华为 WATCH 4 系列上可实现肺部感染风险筛查、慢阻肺风险筛查与肺功能评估等功能。有不少用户曾有过困惑,为什么「咳几声」就能获知肺部有没有感染?

张炜表示,基于海量专业的模型数据,可以通过生理参数和咳嗽特征来分辨健康人和肺部感染人,他们咳嗽的爆发音和频谱衰减的模型都不一样。通过环境音识别、高精度咳嗽识别和呼吸健康筛查评估 3 重算法,叠加保障呼吸健康筛查和评估结果的准确性。

这对中老年人或者肺功能较差者来说更加友好,更便于用户日常进行呼吸健康主动管理。

血管健康研究:

心血管研究也是备受关注的方向,众所周知,随着年龄增加,心血管疾病的风险也会增加。而血管老化是心脑血管疾病的始动因素和关键环节,早发现、早干预,可以延缓甚至逆转血管老化,减少血管退行性疾病的发生。

2020年,华为与国内顶级的医疗机构联合发起血管健康研究,通过华为可穿戴设备监测心率、HRV、脉搏波传导速度等生理参数指标,实现了基于穿戴设备的血管弹性检测研究。

落实于最新的华为 WATCH 4 系列上,可以通过检测脉搏波传导速度(PWV),即脉搏波在血管壁上传播的速度,综合其他因素整体评估心血管风险。

为实现精准的 PWV 检测,华为选择同时利用 ECG 收集到的电信号与 PPG 采集到的脉搏波信号之间的「时间差」,结合用户体征信息与穿戴设备监测的生理指标等参数,实现 PWV 的精准检测。

张炜表示,血管健康研究发布至今,已拥有超 110 万的研究用户,筛查出高风险约 4000 人,确诊率高达 96%。

血糖健康研究:

糖尿病这一慢性疾病在中国比较常见,中国的糖尿病患病人数位居全球第一。高血糖年轻化的趋势很可能是由于糖尿病前期症状不是十分明显,很多人在有症状就医后已确诊糖尿病I或II型且病情,且不可逆,错失了最佳治疗时机。

为了让用户及时知晓早期糖尿病的风险并采取积极的干预措施,华为早就于三年前,组建了一支专攻血糖健康的研发团队,与国内顶级的医疗专业机构,联合开展血糖健康研究。

通过大量的实验研究发现,通过华为穿戴高性能传感器监测到的血管弹性、睡眠心率、脉搏波等体征,在高血糖人群中具有自相似性,基于此发现设计出业界首创的「高血糖分形算法」,让腕间进行高血糖风险评估终于成为可能。

目前,华为在全球范围内已与超过 80 家研究机构合作开展健康研究,研究的课题涵盖了心脏健康研究、睡眠呼吸暂停研究、血管健康研究、呼吸健康研究、女性健康研究等,健康研究的覆盖面越广,意味着越来越多的人,会因生态合作的壮大而受益。

此外,张炜也进一步公布了华为运动健康正在推动的创新研究项目。其中包括:运动与血压健康、女性卵巢健康、情绪健康。

健康和运动,是让人们心甘情愿地随时随地佩戴一块智能手表,最大的动力。

创新不止形态,设计服务于功能

爱范儿曾认为,在智能穿戴领域,更能体现华为软硬件步调的产品,是 HUAWEI WATCH D。

它解决了「常见血压测量方法无法长期、稳定地监测」的难题,通过硬件级别的创新,华为把一角硬币大小的微型气泵塞入了手表之中,再用双层弧形窄气囊,在保持小巧的体积下,依然为气囊提供了足够的膨胀空间,实现了医疗级别精准度的单次血压测量。

更重要的是,在保证测量准确性的基础上,华为 WATCH D 还兼顾了腕上的舒适性,用户也不用因为自身腕部尺寸的不同而去更换气囊,使用门槛也相对更低。

而比较有趣的创新,莫过于去年年末发布的 HUAWEI WATCH Buds,它不但是智能手表,并且还是一副真无线降噪耳机。这是过往华为通话手环 B 系列(运动手环&蓝牙耳机二合一产品系列)的进化,也是华为对于可穿戴产品的新思考。

可能这款产品华为有一定炫技的成分,但不可否认的是,它用起来的确方面,不分左右耳设计和与手表的直接联动,让二合一用起来如一,功能上却大于二。

为了让腕上的智能穿戴设备得以拓宽更多的使用场景,功能上的创新也是必不可少。

稍早前,华为已经在高端智能手机上搭载的双向北斗卫星消息发送功能,现在这一功能,也来到了尺寸更小但可以如影随形的智慧可穿戴设备上。

当然,在智能手表上要实现这一功能,显然并非易事。相较于手机,手表设备体积小、尺寸空间受限、电池容量小,如何解决信号收发与低温环境电池放电问题,成为手表发展相关功能的主要阻碍。

针对这些问题,华为选择用技术来突破困境。带来了小型化射频模组、内置悬浮天线设计、创新纳米成型一体化技术表壳,塑造小体积空间内的信号发射基础,纳米微晶陶瓷表圈还能够起到天线能量汇聚的作用,使信号传输更快更稳定。

在低温环境电池放电层面,考虑到穿戴产品小容量电池的发送双向北斗卫星消息需要提高电池能量密度和放电能力,华为设计了全新的电池智能加热方案,让手表电池在低温下仍能保持强大动力,保障了信号的发出。

最终,让 HUAWEI WATCH Ultimate 非凡大师 成功搭载并支持双向北斗卫星消息功能,上山亦或是下海,似乎都少了许多后顾之忧。

华为张炜:未来人人可拥有一块智能手表,掌握数字健康钥匙

在张炜眼里,有了数字健康的加持,每人拥有一块智能手表,促进运动健康,将会是人们所期待的未来数字生活的一个缩影。

正如前文所提到的,手表和人体皮肤保持直接接触的硬件形态,本身就有着得天独厚的优势。

首都医科大学附属北京安贞医院刘静教授也认为:「智能穿戴设备对健康特性的长期监测非常必要」。目前可穿戴设备可以测量多个健康特性,对变化趋势进行提醒,这些都可以促进个体健康管理意识的提升。

目前华为的智能穿戴产品能做到识别单个特性的指标阈值异常,以及记录变化趋势,从而提示长期的疾病风险,并给出建议。

而得益于手表适合长时间佩戴的使用习惯,我们可以借助智能手表,将原本定时定点的数据检测,变成一项近乎 7 × 24 的全天候实时健康服务,并提升我们获悉潜在疾病的能力。

张炜在分论坛上和我们分享了他憧憬人人都有一块智能手表的原因:

我们在佩戴智能手表、传感器、穿戴手表时,大量数据、大量生活方式逐渐形成,这些数据是我们宝贵的资产,只要更早佩戴成智能手表,这些数据就可以积累下来,这不仅对我们未来的健康有所促进,对未来健康的诊断、健康的改善提供基础,同时这些数据也能为我们整个解决方案提供训练和帮助,这是予己、予社会都有很大的价值,所以我憧憬人人都有一块智能手表。

可见,主动健康管理的趋势,让智能穿戴产品有了明确的进步方向和鲜明标签。但对于消费者来说,如何能够让消费者意识到数据对于健康的价值,并愿意持续付费,这将会是智能可穿戴设备业者需要持续去解决的问题。

好在,华为智能穿戴所选定的这条路,不但是品类创新之路,同时也是行业引领之路。运动健康场景的生态带来了全场景健康的新体验,通过穿戴设备为运动和健康提供持续监控保障的能力,不仅能为各行各业带来服务的提升和产品的创新,也能为大众提供更加全面、实时和便捷的交互体验。

而且华为运动健康的生态也会随着研发的深入,而获得与时俱进的变化:

我们希望我们的系统像生物体一样,随着环境的变化、随着技术的变化、随着适应性的需要,我们可以持续演化、持续进化,越来越高级。

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