2019年03月09日 | 一只监测心脏健康的马桶圈，会给AI创业者带来哪些启发？

还记得2015年有一篇《去日本买只马桶盖》的文章大火，讲述了一个中国游客组团去日本将马桶盖买断货的“人肉代购”现象，由此引发了一场中国的“厕所革命”，更让“中国制造”成为了风口浪尖上的话题。

四年过去了，以“马桶盖”为名的“洁身器”在中国的城市家庭已经非常普遍，其中就有很多来自中国的加工厂。那么，这场马桶升级的名誉保卫战就到此结束了吗？目前看来，距离“成功”还为时过早。

在大洋彼端，有科学家正在用马桶圈，介入老年人和心脏病患者的健康诊疗。而这背后，正酝酿着下一场至关重要的“厕所革命”。

这一次，谁又能跑到前列呢？

想买马桶盖，改道去美国？

相比几年前国人纷纷去日本抢购的取代传统马桶圈功能的“洁身器”，最近罗彻斯特理工学院工程师发明的一款智能马桶圈，功能更为强大。

它可以通过在人体组织上照射激光来获得细胞健康的重要信息，实时评估线粒体氧化状态，准确地跟踪血压、血氧水平和其他心脏数据，再经由后台的AI算法，预测心脏骤停的概率。也就是一个简单的“马桶圈”，就可以密切监控心脏健康状况，为老人和医院里患有心力衰竭的患者提供随时随地的护理和观照。

座椅包括三个关键传感器：用于测量心脏电活动的心电图，一个测量血氧水平的光电容积描记图，和心冲击描记图。心冲击描记图能够用来测量心脏抽血的能力：即血液突然从心脏射入主动脉，逐渐跟踪身体的反冲。工程师Borkholder认为，这是一个完美的可以衡量一个人坐下来时每次心跳从心脏抽出的血液量（即每搏输出量）。

这意味着，如果监测系统按照预进行工作，该装置可以帮助发现心脏衰退的早期迹象，从而减少心脏病患者的住院次数。

研究人员还通过罗彻斯特大学医学中心的38名健康志愿者和111名心脏病患者的心脏容量测量值（这是心脏健康的关键指标），实验结果证明，测量心脏数据的马桶座与医院级监测设备的黄金标准效果一样好。

看到这里，想必不少在外打拼的年轻人都有些意动。近两年因为心脏问题而猝死的现象时有发生，它早已不仅是老年人的“专属风险”，都市里工作紧张、压力大的中青年，都是心源性猝死的高危人群。现在有可能无需花费过多时间和精力去注意，就能够每天规律地监测心脏健康状况，岂不是大大的好事？

正所谓“上医治未病”，对于心脏这种关键且高危的潜在病例特征，如果能在它开始兴风作浪之前，就通过有效的监测算法将危险杜绝于萌芽之中，自然是最理想的治疗了。

新硬件的未来：懒惰是第一生产力

伴随着“马桶盖”技术的更新换代，我们不难看到人工智能硬件的发展方向：

1.可持续的数据采集

研究表明，人类并不擅长持续服用药物、遵循医疗保健计划，或者定期记录健康信息，即使医生明确要求，也往往会半途而废。而世界卫生组织的数据显示，让人们坚持医疗干预，可能会比任何特定的医疗对健康产生更积极的影响。

为什么在坚持记录健康数据这件事上，人类总是会犯“臣妾做不到”的毛病，也许跟注意力资源越来越稀缺有关。人们总是想把注意力投资在更有价值的事情上面，与之相比，放弃一两天的测量，结果似乎并非不可承受。

而马桶圈则不需要人类付诸特别的注意力，其工具化属性和使用难度被大大简化，只需要坐在上面传感器就会自动工作，并且，这款智能马桶圈具有防水功能，可以使用任何传统的家用清洁器进行清洁，并将健康数据直接无线传输到云端，可以说是零门槛操作了，没有任何学习和操作成本。因此，高频率的心脏监测培养成习惯，也就变成了一个现实可行的事情。

2.医疗级的临床价值

其实“智能马桶”的创意并不新鲜。谷歌就拥有能够追踪健康的卫生间的技术专利，而日本制造商Toto和Matsushita（现为松下的一部分），也都开发过能够通过Wi-Fi连接的马桶。但这类产品大多侧重于进行尿液和粪便分析，而不是使用座椅中的传感器跟踪生命体征。

但需要利用马桶来高频检测尿液、粪便指标的疾病，几乎不存在。偏偏对高频检测能力需求很迫切的血压、心脏等问题，一直没有简便快捷的方式。

目前唯一经FDA批准的心力衰竭监测仪CardioMEMs HF系统，需要将一个小型压力传感器植入心脏附近的动脉，并要求患者每天躺到床上的电子装置上才能捕获数据。

与之相比，不需要改变行为或习惯就能够采集到心脏健康数据的“智能马桶圈”，其出现就显得非常重要。

3.可靠的算法+边缘处理能力

工程师Borkholder的工作之所以令人惊叹，还在于不仅发明了一种全新的健康数据采集模式，而且超越了传统硬件的能力，指向了结合计算机和AI的新方法。

尽管目前我们还没有得知这款心脏健康预测算法的具体细节，但从已有的产业端实践推测，其市场前景只要来自于两方面的潜力：一是算法的有效性。来自谷歌、IBM、加州大学等机构的研究人员，都推出了相应的根据临床监测数据预测人体脏器细微变化辅助诊疗的算法，技术的临床价值已经得到了多方验证，欠缺的只是更大、更多样化的患者群体中验证和校准，“心脏监测马桶圈”的出现正当其时；

二是数据的安全性。和体联网、便携式智能硬件的高安全风险不同，该马桶圈的应用场景决定了其在边端侧就能够处理收集的数据。由于不会上传到云端就可以分析新的行为和异常情况，也就避免了隐私被截获的危险。

不过也别高兴得太早，这款马桶圈距离真正面世还有大规模临床实验和工程化的道路要走，最终的价格可能也会劝退不少人，并不需要过早担心会被“人肉代购们”抢断货。不过在它背后，我们却可以思考一个问题：如果想要在智能物联的新时代弯道超车，AI创业者们到底应该向何处去？

AI落地：亟待揭开的双重枷锁

人工智能的火爆带起了新一波智能硬件浪潮，每年有无数人力物力财力投入其中，仅2017年就有152亿美元被吸引到该领域。而与此并不对应的是，我们常见到的却是各种层出不穷的蠢笨机器。

更有甚者，很多项目只是贴上了“AI”标签的融资商品，涉及具体的算法、逻辑、商业化路径时，就说不上所以然。

不过随着一级市场募资的难度和成本加大，这种“先上车、后补票”的方式正在被投资人放弃。缺乏核心技术、商业模式又尚未成型的AI创业项目，将在2019年面临残酷的淘汰赛。

面对这种不太乐观的形势，或许是时候回头仔细看看人工智能硬件商业化的现实困境了。

一般来说，AI硬件想要商业化平稳着陆，需要解决的核心问题本质上只有两个：一是工程基础；二是成本问题。

宏观上看目前的AI创业者，已经有了很好的“发动机”，各种算法引擎、数据集、开源架构等等。以医疗领域为例，已经做出了非常优秀的算法，比如加州大学利用机器学习算法，可以在发病的六年前诊断出早期阿尔茨海默症，准确率高达98%。

但从实验室到用户身边，还需要一个复杂而精密的传动机制，包含了传感器、芯片、云服务器等所有中间环节，将算法传导到硬件。

很多人的想象中，AI硬件的技术很成熟，给完需求和设计图稿，就能从流水线上得到预想的产品大，但事实绝非如此。目前来看，智能物联的产业生态环境是割裂的。

工程环境中有着冗长的流程和各种隐蔽的陷阱，技术开发者与工程团队、制造产业链各自为政。能否找到可靠的硬件团队和愿意配合的ODM厂商，对AI硬件创业者来说至关重要。

“心脏监测马桶盖”的发明者已经成立了一家名为Heart Health Intelligence的公司，并与美国一家设备公司合作生产。而另一家刚刚拿到84万美元融资的美国AI初创企业Cherry Labs，则在柏林、莫斯科和深圳三地部署了超过27名AI研究人员、产品设计师和工程师。

接下来要面对的第二个问题，是成本。很多产品，诸如智慧安防、健康监测等，虽然有足够的需求量和越来越合理的解决方案，但成本上如果不降下来，最终恐怕也会黯然离场。

前面提到的Cherry Labs，它们研发的人工智能家居系统Cherry Home，能够通过视觉传感器和麦克风来检测和跟踪老年用户，根据异常视频判断老人绊倒、哭泣、呼喊等行为，并及时将信息发送给医疗人员，以降低意外并发症的概率。

该硬件和“心脏监测马桶圈”一样，对于老年人和病患监护有着很强的现实意义。但现实问题是，这样一套传感器和处理器的售价却在1600-2000美元（最多支持6个房间）。在高昂的价格面前，其市场表现恐怕会比较尴尬。

（Cherry Home 拍摄的一位步履蹒跚的老年病人的照片）

综合来看，尽管上游的技术算法和设计能力已经做好了准备，但想要通过AI硬件来实现一些美好的橙黄想，在缺乏产业生态、制造基础等下游支持的前提下，依然只能画饼充饥。

但无论如何，“心脏监测马桶圈”的出现，是AI开发者融合割裂化场景和体验的一个优质案例，正在展现出越来越清晰和明确的开发方向，而不仅仅是PPT上的“虚假繁荣”。

毕竟，人工智能与物联网的结合，不是为了听上去有多么炫酷高大上，而是真正改变普通人的生活。

未来已在路上，希望真的到了那一天，我们不需要越过大洋去抢购一只马桶圈了。