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-2020-
12/22
作者 张伟松
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探秘华为西安运动健康科学实验室:用技术“化繁为简”

随着近两年大健康产业的兴盛,越来越多人开始关注自身健康,加强平时运动锻炼,随之而来的是智能穿戴设备的再次兴起。

情况也确实如此,根据全球知名市场咨询机构IDC市场调研报告显示,2020年第二季度中国可穿戴设备市场回暖,同比增长4%。同时2020第二季度华为可穿戴设备/腕式产品市场份额均居全球第一。

见多了华为在其他产品领域的辉煌成绩后,很多人似乎已经将华为拿第一看成习以为常的事情,见怪不怪。确实,拿第一对于华为来说已经很常见,而每一项第一的背后都离不开无数华为人的努力钻研和辛苦付出。

用技术与专业打造极致运动健康体验

今年3月以来,华为将智能穿戴和运动健康业务研发团队的研发资源进行整合,并引入一批专业研究设备,建成全新华为运动健康科学实验室,这座实验室目前已经于12月10日正式亮相。

华为运动健康科学实验室包括智能穿戴产品可靠性实验区和运动健康创新实验区,是华为迄今为止面积最大的运动健康科学实验室,将在产品、功能、技术和算法等领域为华为智能穿戴产品提供更为领先和全面的研发、测试与验证能力,为全球消费者创造领先的智能穿戴产品和极致的运动健康体验。

在实验室亮相之际,华为邀请了媒体、运动达人、医疗健康专家等各界人士前来参观,了解华为可穿戴产品背后的运行逻辑,支撑精准数据背后庞大复杂的算法以及为了保证产品可靠性而进行的严苛测试。

“华为是以技术作为立业之本的公司,在健康领域同样用最好的技术,最严谨的方式研究健康,研究运动,研究产品,希望用科技的力量助力运动健康再次创新”谈及成立华为运动健康科学实验室的理想和目标时,华为消费者业务智能穿戴与运动健康产品线总裁张炜表示。

以“小”见“大” 让你真正了解“自己”

人类的身体经过几十亿年的演进,已经形成一个非常庞大且复杂的系统,每时每刻身体内部都在进行着大量复杂的计算,这种计算量是超乎想象的,而这些变化我们都是感知不到的。身体慢慢变老,跑步消耗多少卡路里,这些我们身体内部器官的变化,这些我们都是无法了解和掌控的。

华为西安运动健康科学实验室成立的目的和原因就在于此,华为是一家做连接的公司,从物与物的连接,到手机人与人的通信连接,而智能穿戴则是将我们与身体内部连接出来。

通过华为掌握的足够多的人体的大数据,加上先进的仪器设备,以及对于运动科学,医疗科学和大数据领域科学深入研究,最终将身体内的秘密通过数据量化出来,再通过智能穿戴等硬件设备展现在消费者眼前。

我们很多人每天都会佩戴智能手表或手环,走了多少步,消耗多少热量等等,这些我们每天看到的东西,背后都是海量的数据和先进的设备才能实现的,而这些用户无需知道,只需要直接体验华为通过设备将身体变化通过量化展现出来的数据即可。

为此,华为西安运动健康科学实验室配备了高精尖的测试仪器和测试装备,比如我们平时最多的运动跑步,看似是一个再简单不过的运动项目,为了给用户提供全面而精准的跑步运动健康数据,华为借助足底压力跑台、心肺功能代谢仪、心率带、专业大型跑台和光学动作姿态捕捉系统,组合搭建了一个复杂的跑步测试系统,用以搜集人的身体在跑步状态下的跑步姿态、最大摄氧量、心率和卡路里消耗等核心运动数据。

足底压力跑台的跑道分布有大量压力传感器,可以借助高精度压力分布测量技术,测量人体静态站立和运动状态下的平衡参数、足底压力分布以及运动步态参数。

“最大摄氧量”是有氧运动非常重要的一个指标,为了精准捕捉这个指标,华为运用了心肺功能代谢仪+心率带+悬挂跑台。心肺功能代谢仪类似一个配备有“黑匣子”主机的呼吸面罩,造价昂贵,往往被医疗机构用于测试人体卡路里消耗。在华为运动健康科学实验室,研究员佩戴上呼吸面罩和专业心率带,跑步过程中呼出气体的成分、氧气消耗量以及心率等数据均会被记录在主机中,再由运动健康专家和数据算法专家进行最大摄氧量、卡路里特性及运动心率的研究与分析。

悬挂跑台则是主要用来研究高强度跑步环境,以测试人在极限跑步状态下的运动健康数据;更夸张的是,华为运动健康科学实验室还拥有常被用于人体工程学、运动生物力学以及动画、科幻电影和游戏制作等研究领域的光学动作姿态捕捉系统,捕捉运动员每一个运动,形成专业系统化的测试结果。

仅在2020年,研究员们搜集的跑步数据累计时间长达10900小时,跑步里程约105000公里,这些数据经数据算法的不断测试和优化,还原出人在跑步时的身体状态,最终被应用于华为的智能穿戴产品中。

除了专业的研究设备外,华为运动健康科学实验室还拥有一群专业背景丰富的研究员和开发者,横跨计算机软件、工学、物理、数学、体育、医学等学科。这群跨界研究员和开发者们在一起,将专业知识进行融合与碰撞,创造出创新的研究方法,把实验室变成了一个健康生活方式的创新工坊。

正如华为消费者业务CEO余承东所说“智能穿戴产品是一些‘小’产品,但背后却是关乎消费者如何科学运动和健康生活的‘大’科学。”

华为就是通过可穿戴设备将用户与医疗机构与华为内部大数据联系起来,使运动和健康成为一个连续性的事情,并不像我们平时看完病离开医院就与医生脱节了,你的饮食情况、睡眠情况等都会通过华为可穿戴设备展现出来,通过这些数据医生在诊断时就能作为参考,而且自身的运动和饮食健康情况怎样,用户也能够非常清楚的了解,可谓以“小”见“大”。

千锤百炼成就腕上最贴心陪伴

除了为用户提供全面精准的运动和健康各项数据外,对于产品耐用性和可靠性本身,华为也进行了极其严苛的测试,这就是华为运动健康科学实验室智能穿戴产品可靠性实验区的用处所在。

在可靠性实验区,产品测试工程师会参照多项国家标准和国际标准,利用机械设备和软件工具模拟出许多极限使用场景,对华为可穿戴产品的硬件和软件的使用寿命进行破坏性测试,测试项目和环节多达数百项,包括硬度测试、耐磨测试、跌落碰撞测试、抗拉和抗扭测试、多重防水测试、腐蚀测试等等。

其中四分之一测试项目属于极限破坏性测试,测试不合格的产品,将被拆解分析以改进产品,最后再被送往制造工厂集中销毁。

正是由于这样严苛且夸张的测试,才最终铸就了华为产品的可靠和耐用,经摔耐磨,经得起长时间使用,成为你最贴心长久的伙伴。

将“点”连成“线”

我们身处在一个被先进科技包围的世界,同时也处于一个快节奏的社会中,身处这个社会中的人都在识图通过生活习惯、运动来获得健康的身体状况。

可穿戴设备就提供了一个“中介”的作用,它连接我们的运动、作息与身体条件,连接我们与医疗机构,也连接我们个体数据与大数据,我们的每一次走路,每一晚睡眠,甚至每一顿饭、一杯水引起的身体变化都能量化为数据通过可穿戴设备展现出来,这是个连续的过程,相当于一位健身教练、一位理疗师实时陪伴在你身边。

甚至,华为通过实验室很多医疗级设备仪器,将很多原先只能在医院等医疗机构才能实现的检查如血氧、房颤、血氧饱和度、心电采集等运用于穿戴设备上,让用户可以实时进行检测,及时发现尽早预防。

早在2018年知名医疗机构中国301医院携手华为发起心脏健康研究项目,针对房颤等心脏健康课题,共同探索智能穿戴技术在心血管疾病管理领域的应用。最新推出的华为WATCH GT 2 Pro ECG款是华为首款通过国家药品监督管理局(NMPA)二类医疗器械注册证的智能穿戴设备,基于高性能ECG传感器,带来专业的心电采集功能。同时华为WATCH GT2 Pro ECG款手表与中国医促会基于华为穿戴产品和HUAWEI Research创新研究平台共同发起血管健康研究,北大人民医院,安贞医院等三甲医院联合参与,是业界首次突破基于腕部ECG+PPG的动脉硬化风险筛查技术,并提供专业的健康指导。

将专业和复杂交给华为,将简单的数据呈现给用户。

未来,凭借专业的设备和研发人员,在运动健康领域,华为运动健康科学实验室还有无限的想象空间,就产品层面,并不仅局限于手环手表,像智能眼镜甚至智能跑鞋等等,将来我们身上穿的,戴的,都能采集身体数据,实时监测健康状况,届时我们才开始真正了解“自己”。

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