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分子识别技术落地消费类手机

2017-01-09 来源:Yorbe Zhang [责任编辑:wenwei]
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5分
【导读】通俗地讲,分子识别技术即物质成分组成分析。这种方法的物理基础是每种类型的分子都以其自己独特的方式振动,这些振动与光相互作用后产生独特的光学特征。这款手机包括照射样品的光源和光谱光学传感器,它收集从样品反射的光并分解光谱进行分析。
 
分子识别(物质成分识别)技术真正落地到消费类手机中。
 
在2017年美国拉斯维加斯CES展上,由长虹联合ADI和Consumer Physics(CP)公司发布了全球第一款搭载小型化分子光谱传感器的智能手机“长虹H2”天眼手机。其中,ADI主要提供光谱传感器、相关的算法、以及云端上传,而CP公司则负责APP以及物质成分分析数据。
 
在功能上,可以直接使用这款手机判断分析果蔬糖分、水分等信息。此外,它还能对更多物体进行成分分析,比如药品真伪、皮肤年龄、酒类品质等检测,成为随身携带的个性化健康管理集成终端。
 
该机售价为2999元人民币,预计2017年4月批量上市。
 
分子识别技术落地消费类手机
长虹H2分子识别手机的主要功能。
 
分子识别技术落地消费类手机
长虹H2智能手机主要硬件参数
 
分子识别技术原理
 
通俗地讲,分子识别技术即物质成分组成分析。这种方法的物理基础是每种类型的分子都以其自己独特的方式振动,这些振动与光相互作用后产生独特的光学特征。这款手机包括照射样品的光源和光谱光学传感器,它收集从样品反射的光并分解光谱进行分析。
 
由于世间万物大部分都是由分子所构成,理论上通过光谱分析都能识别。而这种分子层级的识别直达万物本质,远非肉眼所能比拟。例如在挑选水果时,只要在水果表面一扫,水果的糖分、水份、维他命等营养含量一目了然,并计算出综合指数供用户参考。再比如,测试人的胖瘦,通过手机一扫,用户的体脂率将立即呈现,是胖还是瘦一目了然。此外,酒类的原料成分、工艺的过程控制、品质等都可以轻松检测。
 
分子识别技术落地消费类手机
工作原理。
 
分子识别技术落地消费类手机
云端数据收集和分析至关重要。
 
尽管ADI没有在现场公布详细的部件型号和主要特性,但在会后的跟踪调查中,还是挖掘到了其以下庐山真面目:其采用了近场红外技术,工作距离约3厘米,集成了光学传感器和LED,分辨率为纳米级别。
 
此外,按照有关人士的透露,其下一代产品在大小和厚度上都将有明显的改善。
 
分子识别技术落地消费类手机
ADI分子识别传感器。
 
检测精度一定是大家关注的指标。我在现场亲自目睹了检测一块奶酪的成分:采用分子检测仪测量出来的结果和产品包装袋上标注的4项含量中,其中3项完全吻合,1项相差约1%。
 
长虹H2是怎么做到的?
 
据长虹控股公司总经理李进介绍,在APK程序的控制下,手机向所搭载的小型化高分辨率近红外光谱传感器发出指令对被测物体进行“近红外吸收光谱”的数据采集,并将光谱数据传输至云平台进行分析、计算、处理,得出定性、定量分析结果,手机将数据化和图形化的结果呈现给用户,并向用户给出相应建议及推荐,手机即可直接识别到物质的分子属性。
 
分子识别技术落地消费类手机
H2分子识别流程。
 
分子识别技术落地消费类手机
长虹H2手机。
 
大数据分析的重要性
 
“这个应用的关键是光谱数据库足够大。而且,用户使用的越多,则测试精度和速度就会越快。”李进指出。
 
无疑,长虹看好该技术。据悉CP公司这颗光谱分析模块单价为299美元,成品价格更高。
 
分子识别技术落地消费类手机
发布会现场嘉宾。
 
SCiO揭秘
 
作为ADI的合作伙伴,Consumer Physics(CP)公司,可能很多人并不熟悉。
 
其实,他们早在2014年就崭露头角。当时他们开发的一款SCiO微型光谱分析仪,在Kickstarter上成功众筹了276万美元,支持者达到了12,958名。它基于实验室级别的大型光谱仪制造而成,对着物品材料发散近红外线,活跃材料中的分子。通过分析由分子振动反射的光线,由此确定材料的化学成分组成。
 
分子识别技术落地消费类手机
 
光谱技术已经存在了100多年了,SCiO的出现让它使用起来更便利,价格更易于接受。用SCiO扫描物体后,它会记录物体的激发态波长和叠加波,并将数据上传到云端,通过云上的数据库匹配以及计算后,将分析结果返回到手机上。
 
小型化SCiO和传统的光谱仪相比,测试的精度会不会存在较高的误差?Consumer Physics的CEO Dror Sharon表示,测试精度约为1%,该数值与我在现场看到的实际精度数值吻合。尽管在让SCiO转变成消费级的产品的时候必须对一些东西做权衡,但是测试所得的数据还是与传统光谱仪非常接近。“我们目前已建立了数百多个不同种类产品的数据库。相信这个数据会越来越多和完善。”他在发布会现场表示。
 
无疑,SCiO传感技术嵌入长虹H2智能手机是迈出了第一步。在未来,更多的智能终端、可穿戴设备或者其它联网设备都将成为其潜在的用户,而更重要的是:收集的数据越多,识别的不确定性就越少,对于用户的价值就会更大。
 
本文来源于电子技术设计。
 
 
 
 
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关键字:传感/MEMS 手机设计 消费电子 ADI 
本文链接:http://www.cntronics.com/sensor-art/80032012
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