黄山2号出世,华米发布全新可穿戴AI芯片,加入NPU、协处理器

6 月 15 日,在华米科技举行的 AI 创新大会中,这家公司正式发布了自主研发的 RISC-V 架构第二代智能可穿戴设备芯片:黄山 2 号。

「黄山 2 号芯片现在已经流⽚成功,预计将于今年四季度量产。在明年上半年,搭载黄山 2 号的可穿戴新品就将面世,」公司创始人、董事长兼 CEO 黄汪表示。

说到自研芯片,华米科技 2018 年发布的「黄山 1 号」就曾经令人惊艳,这也是全球可穿戴领域的第一颗 AI 芯片。

在一年多时间攻坚之后,昨天推出的黄山 2 号仍基于 RISC-V 开源架构。和在 PC 时代的英特尔 X86 架构、移动互联网时代的 ARM 架构一样,RISC-V 被公认为是物联网时代最具潜力的芯片架构,具有⾼运算效率和低使⽤功耗两⼤优势。华米表示,相⽐于在可穿戴设备中常⻅的 ARM Cortex-M4 架构处理器,黄山 2 号的整体运算效率提升了 38%。

华米为黄山 2 号重新设计了 AI 本地⽣物数据计算 NPU,采⽤卷积神经⽹络加速技术,⼤⼤提升了本地 AI 数据计算的性能,加快了识别速度。在⼼率数据方面,⻩⼭ 2 号的房颤识别速度是⻩⼭ 1 号的 7 倍,是市⾯上其它软件算法的 26 倍。

同时,黄山 2 号还加入了超低功耗传感器 AON 模式,和苹果一样搭载了协处理器 - C2 协处理器。该处理器能在主芯⽚处于休眠甚至关闭状态时,仍持续保持健康数据的记录⼯作,可使黄山 2 号整体功耗下降 50%。

可穿戴设备的处理器,现在也有了「协处理器」概念。

正在可穿戴设备市场上「逆袭」的华米,希望能够通过核心技术的创新争取成功。除了自研 AI 芯片之外,华米还推出了一系列全新软硬件技术。

多个生物数据引擎集体亮相

心脏是人体最重要的器官之一,心脏健康也一直是华米关注的重点。2019 年,华米就推出了自研的 RealBeats 生物数据引擎,通过分析 PPG 光学⼼率数据和 ECG ⼼电图数据,可实现对⼼律不⻬的⾃动甄别。

华米科技已同北京⼤学第⼀医院共同完成了智能⼿环监测房颤的临床医学研究,搭载 RealBeats 的智能⼿环 PPG 和 ECG 功能判断房颤的准确度分别达到了 93.27%和 94.76%,这一结果与专业医师的⼈⼯判读结果几乎⼀致。目前为止,华米的可穿戴设备共监测到了 91,100 次疑似房颤病例。

昨天新推出的第二代心脏数据 AI 生物引擎 RealBeats 2,可以有效地消除运动时对心率信号的噪声干扰,夜晚和白天有效房颤监测时间分别达到了上一代的 1.87 倍和 6.64 倍。此外,通过建立心脏健康大数据模型,华米还成功实现了对折返性心动过速和室上性频发早搏这两种心脏问题的 AI 自动甄别。

⾎氧饱和度也是反映健康状态的重要指标,通过历时 2 年探索,华米科技推出了自主研发的⾎氧数据 AI ⽣物引擎——血氧引擎 OxygenBeats,其可以通过华米自有生物数据模型对血氧信号预处理,精准度比未经信号预处理设备提升 50%,而且通过使用多组⾎氧检测值进⾏校准的方法,解决了因⽤户佩戴错误带来的误差,进一步提升了准确度,检测成功率提升了 23%,与医疗级血氧仪平均误差不到 1.67%。

很多人都已知道,血氧含量指数是新冠病症检测的一个重要标准,华米确实也正在进行这方面的研究,在发布会上,华米表示将配合钟南山院士团队,在未来对新冠肺炎患者进行康复随访。OxygenBeats 将在今年第三季度与大家正式见面。

除了科研合作之外,华米还在发布会上宣布成立了三个联合实验室,并将华米科技人工智能实验室正式升级为人工智能研究院。

睡眠检测是手环、手表的另一个重要方向。华米发布了全新的睡眠数据 AI ⽣物引擎 SomnusCare,该算法基于健康大数据实现了对睡眠状态的准确识别,并通过多维数据帮助⽤户了解睡眠状态和质量。其睡眠数据检测精度超过 80%,而且能以将近 100% 的精度检测出时⻓超过 25 分钟的午睡数据。

同时,针对严重危害健康的睡眠呼吸暂停综合征,华米科技结合 OxygenBeats ⾎氧引擎,可以分别从睡眠状态判定和⾎氧饱和度检测两个维度深度分析,实现对睡眠呼吸暂停综合症的智能识别,并及时提醒用户采取必要的医疗措施。

开启运动智能新模式

很多人购买智能手表是为了精确地记录运动数据,不过迄今为止它们还不能说做得足够好。

「现在市面上有几十种智能手表,他们都在对用户说一件事:我们支持几十种运动模式,」黄汪表示。「看起来技术很先进,但是不那么走心,准确地说就是方向错了。」

市面上几乎所有智能手表都需要用户在开始锻炼之前,手动设置一个运动模式,才能开始记录。而华米科技通过对不同运动模式下的运动数据和⼼率数据进⾏分析,推出了基于运动⼤数据的⼈体活动模式 AI 识别引擎 ExerSense。

该引擎可通过华⽶可穿戴设备上运动传感器和⼼率传感器的数据检测,实时匹配运动模型,智能判断⽤户当前的运动模式。目前,ExerSense 已经可以⾃动识别 19 项运动模式,包括健走、跑步、骑行、游泳等,覆盖了⽤户 95% 的日常运动场景;⽤户无需进⾏繁琐的人工操作,就可以实现真正无感的智能运动模式选择。

真正的智能应该是不需要让用户面对复杂数据的。「即使 Apple Watch 都是在提示用户特定时间需要进行特定的运动。但不是每个人每天都能去健身房的,」黄汪说道。

上楼,上班赶路也是运动。华米打造了自动分析的健康评估系统 huami-PAI,它没有智能手表上常见的三个圈,只有一个分数。基于心率及其他数据,通过算法可以把复杂的数据结合成一个评分来表示佩戴者当天的运动水平。

华米表示,这一技术是根据 HUNT Fitness Study 的研究结果,如果你把 PAI 值保持到 100 以上,有利于降低⼼⾎管疾病死亡⻛险,提⾼预期寿命。该研究由挪威科技⼤学医学院 Ulrik Wisloff(乌尔里克. 韦斯洛夫) 教授主导,历时超过 35 年,涉及到超过 23 万名参与者。

该系统还加入了时间维度来分析运动量。用户可根据自己的工作和作息习惯,自由制定运动目标。要达到 100 的 PAI 值,你可以选择多天低强度运动,也可以集中几天做高强度运动。

目前有很多手表和手环支持了 PAI 健康评估系统,最新的就是小米手环 5 了。未来还会覆盖更多产品。

华米科技认为:对数据认真的人,一定要亲自做传感器。在这次 AI 创新大会上,华米科技就推出了新一代 BioTracker 2 PPG 生物追踪光学传感器。

与上一代相比,BioTracker 2 可以支持多达五种生物数据引擎(RealBeats、OxygenBeats、SomnusCare、ExerSense 以及 huami-PAI),也是华米科技有史以来研发的功能最丰富、检测精度最高的人体生物传感器。在即将推出的「黄山 2 号」芯片 AI 运算性能支持下,BioTracker 2 可能会成为全球最强大的可穿戴人体光学传感器。

今年第一季度,新冠疫情严重影响了全球经济,智能可穿戴行业全球出货量同比下降 7.1%。虽然大环境困难,华米财报依然在逆势增长:营收达到了历史同期最好的 10.8 亿元,同比增长 36.1%,旗下品牌 AMAZFIT 在全球成人手表市场中,首次进入前五。

华米的可穿戴设备在全球销量已经超过了 1 亿台。今年华米还针对疫情开展了新的计划,利用健康大数据,结合天气等因素,通过 AI 方法建立模型,华米在疫区收集了 100 万条信息,准确预测了疫区疫情峰值等到来。在西班牙、意大利等热点地区,华米提前七天预测出了疫情峰值。

「我们的趋势预测模型,预测结果准确率高达 81.14%,已初步具备了流行病预测能力。」黄汪说道。

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