今年10月，剛剛設(shè)立一年半的上海?？⒖萍加邢薰荆ㄏ路Q?？ⅲ?duì)外宣布完成千萬(wàn)級(jí)天使輪融資。?？⑹且陨漕l/毫米波技術(shù)為核心健康監(jiān)護(hù)類產(chǎn)品研發(fā)企業(yè)。

人們熟知的毫米波雷達(dá)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域早年主要集中在大氣探測(cè)、軍事等專業(yè)領(lǐng)域；近年來(lái)，隨著汽車自動(dòng)駕駛和輔助駕駛的發(fā)展，毫米波雷達(dá)技術(shù)的應(yīng)用愈加成熟，在智能家居、健康監(jiān)測(cè)、人機(jī)交互等場(chǎng)景中也開(kāi)始出現(xiàn)了毫米波雷達(dá)的應(yīng)用案例?！皩⒑撩撞夹g(shù)應(yīng)用于消費(fèi)類產(chǎn)品”，上海交通大學(xué)（下稱上海交大）副教授、博士生導(dǎo)師顧昌展研究這件事已有十多年的時(shí)間。

隔空無(wú)感獲取心肺運(yùn)動(dòng)的細(xì)節(jié)信息

借助毫米波感知前端和算法等創(chuàng)新技術(shù)，?？⒌谋O(jiān)測(cè)產(chǎn)品以非接觸方式獲取呼吸、心跳等人體生理數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)呼吸暫停、哮喘、心律失常等老年高發(fā)心肺慢病的監(jiān)測(cè)。

“和常規(guī)的監(jiān)測(cè)產(chǎn)品相比，它最大的特點(diǎn)是無(wú)須佩戴和操作，而且我們的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度可以達(dá)到醫(yī)療級(jí)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于市面上的監(jiān)測(cè)手表?！鳖櫜谷涨霸诮邮芘炫瓤萍疾稍L時(shí)表示，目前?？⒁呀?jīng)與國(guó)內(nèi)一些大型養(yǎng)老機(jī)構(gòu)、保險(xiǎn)公司以及智慧家居產(chǎn)品公司達(dá)成合作，實(shí)現(xiàn)批量出貨；同時(shí)還與多家上海交大附屬三甲醫(yī)院等國(guó)內(nèi)醫(yī)院聯(lián)合開(kāi)展臨床研究，以開(kāi)發(fā)更多形態(tài)的監(jiān)測(cè)產(chǎn)品。 

希卡立與醫(yī)院合作設(shè)計(jì)睡眠監(jiān)測(cè)方案，圖片由受訪者提供。

“目前市場(chǎng)上確實(shí)慢慢出現(xiàn)越來(lái)越多的生物雷達(dá)健康監(jiān)測(cè)產(chǎn)品，這說(shuō)明隨著大眾對(duì)健康的關(guān)注和對(duì)舒適便捷監(jiān)測(cè)的需求顯著上升，毫米波無(wú)感健康監(jiān)測(cè)已經(jīng)逐漸成為新的趨勢(shì)?！鳖櫜菇榻B說(shuō)。

據(jù)了解，目前將毫米波技術(shù)應(yīng)用于消費(fèi)級(jí)場(chǎng)景的產(chǎn)品多數(shù)基于傳統(tǒng)車載雷達(dá)芯片架構(gòu)，但汽車?yán)走_(dá)在近距離、高精度要求、場(chǎng)景復(fù)雜的健康監(jiān)測(cè)場(chǎng)景其實(shí)水土不服。因此，如何通過(guò)硬件的底層創(chuàng)新來(lái)更精確地“獲取”數(shù)據(jù)，以及如何更準(zhǔn)確地對(duì)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行“處理”使數(shù)據(jù)真正發(fā)揮作用，是消費(fèi)級(jí)毫米波技術(shù)面臨的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。

參與研發(fā)世界首款集成毫米波雷達(dá)的智能硬件產(chǎn)品

早在浙江大學(xué)讀碩士起，顧昌展便開(kāi)始研究利用電磁破進(jìn)行無(wú)感監(jiān)測(cè)人體生命體征，是國(guó)內(nèi)最早開(kāi)始這一領(lǐng)域研究的團(tuán)隊(duì)之一。2008年前往美國(guó)攻讀博士期間，他繼續(xù)在這一領(lǐng)域從事科研工作。但10年前，毫米波雷達(dá)最普遍的應(yīng)用仍在軍事和氣象等專業(yè)領(lǐng)域。2013年博士畢業(yè)之后的顧昌展只能從事射頻芯片的相關(guān)工作，但這也為他今天開(kāi)發(fā)產(chǎn)品積累了更多底層硬件相關(guān)的技術(shù)，“我們產(chǎn)品所用的芯片不是采購(gòu)市場(chǎng)上現(xiàn)成的芯片方案，而是和戰(zhàn)略合作伙伴進(jìn)行半定制化合作，我自己也會(huì)參與芯片合作伙伴的芯片設(shè)計(jì)中?！?/p>

2015年，顧昌展加入谷歌硅谷總部的先進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，成為世界前沿毫米波項(xiàng)目Project Soli創(chuàng)始成員，在此期間作為核心技術(shù)人員參與研發(fā)了世界上第一款消費(fèi)級(jí)毫米波雷達(dá)芯片。 

“我們現(xiàn)在操作手機(jī)是通過(guò)觸摸屏幕來(lái)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)時(shí)我們想的是把屏幕去掉，隔空就可以操作，實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)一般會(huì)通過(guò)攝像頭拍攝視頻，但拍攝一方面會(huì)侵犯隱私，另一方面功耗很大；毫米波雷達(dá)技術(shù)只對(duì)運(yùn)動(dòng)敏感，可以獲取我們想要的運(yùn)動(dòng)信息，算力要求很低。”

不過(guò)在2015年時(shí)，連自動(dòng)駕駛尚未普及，更難采購(gòu)到做人機(jī)交互的芯片，“當(dāng)時(shí)我們投了數(shù)千萬(wàn)美元來(lái)做這件事。”最終與德國(guó)半導(dǎo)體公司英飛凌合作，顧昌展和團(tuán)隊(duì)還是把世界上第一款消費(fèi)性毫米波雷達(dá)芯片做出來(lái)了。

顧昌展在谷歌，圖片由受訪者提供。

將技術(shù)在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室打磨成熟后，顧昌展來(lái)到了谷歌的手機(jī)部門(mén)，把在實(shí)驗(yàn)室的研究成果用在谷歌的手機(jī)里，“我們想的場(chǎng)景是，譬如你手臟了不方便接觸手機(jī)，就可以用到非觸摸控制的功能?！彪m然最后證明將這一技術(shù)植入手機(jī)的性價(jià)比并不高，毫米波手機(jī)只生產(chǎn)了一代就放棄了。但這一經(jīng)歷對(duì)于顧昌展來(lái)說(shuō)，“激發(fā)了對(duì)于毫米波應(yīng)用于消費(fèi)級(jí)領(lǐng)域做更大的事情的思考”，也讓他萌生了回國(guó)創(chuàng)業(yè)的想法。 

“如果創(chuàng)業(yè)，應(yīng)回中國(guó)”

“雖然谷歌的手機(jī)沒(méi)有在中國(guó)售賣(mài)，但是谷歌的手機(jī)其實(shí)都是在中國(guó)生產(chǎn)的?！鳖櫜棺鳛楫?dāng)時(shí)毫米波模組的負(fù)責(zé)人，為了跑供應(yīng)鏈，在2017年和2018年期間幾乎每年往中國(guó)飛十多趟，“因?yàn)檫@是一項(xiàng)新技術(shù)，沒(méi)人知道怎么設(shè)計(jì)、安裝和測(cè)試，所以我們必須深度參與進(jìn)去。”

期間，他也曾在富士康產(chǎn)線里和工人一起工作。正是通過(guò)這一過(guò)程，顧昌展看到了毫米波技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室研究走向產(chǎn)品化過(guò)程中諸多的流程，摸清了其中的門(mén)道。也是在這一過(guò)程中，顧昌展切身體會(huì)到中國(guó)供應(yīng)鏈的強(qiáng)大，“谷歌這么大的公司，也沒(méi)有去世界其他地方制造手機(jī)，即便不在中國(guó)售賣(mài)，也是在中國(guó)造，因?yàn)樵谥袊?guó)你幾乎可以找到手機(jī)整個(gè)供應(yīng)鏈上下游，中國(guó)可以提供制造電子產(chǎn)品所需要的所有供應(yīng)鏈資源，這是我親身經(jīng)歷后看到的?！鳖櫜拐f(shuō)，當(dāng)時(shí)他便覺(jué)得“如果創(chuàng)業(yè)，應(yīng)該選擇回中國(guó)?！?/p>

回國(guó)并不是一個(gè)容易的決定，“在硅谷，有很多中國(guó)人談?wù)撘灰貒?guó)，但一旦孩子上了小學(xué)后，大多數(shù)人是不會(huì)選擇回去的；即便有些人回國(guó)了，但很快又回去了，畢竟家人在美國(guó)?！币呀?jīng)在美國(guó)生活了十多年的顧昌展坦言，他在美國(guó)對(duì)周圍的一切都太熟悉了，“譬如今年6月我去美國(guó)出差，從舊金山機(jī)場(chǎng)出來(lái)，我租個(gè)車都可以不用導(dǎo)航，一時(shí)間仿佛又回到了以前，美國(guó)不像中國(guó)，隔了幾年就會(huì)發(fā)生很大的變化，在美國(guó)生活就是平平淡淡的。”

放棄這種熟悉的生活很難，但這種平淡并不是顧昌展想要的生活，“硅谷的創(chuàng)業(yè)氛圍一直很濃，2018年以前中國(guó)有很多投資機(jī)構(gòu)活躍在硅谷，我也參與過(guò)很多華人的創(chuàng)業(yè)活動(dòng)，一直對(duì)創(chuàng)業(yè)很感興趣，但我也知道自己的優(yōu)勢(shì)在技術(shù)，如果沒(méi)有團(tuán)隊(duì)盲目創(chuàng)業(yè)太魯莽了?！?/p>

2018年，顧昌展認(rèn)識(shí)了時(shí)任上海交大副校長(zhǎng)的毛軍發(fā)院士，后者的主要研究領(lǐng)域正是微波與射頻技術(shù)，雙方一拍即合。2019年顧昌展全家從美國(guó)搬回中國(guó)，“決定回國(guó)，我選擇先回到學(xué)校，是因?yàn)閷W(xué)校的實(shí)驗(yàn)室是繼續(xù)打磨技術(shù)的一個(gè)好地方?！?022年6月，?？⒄匠闪?。

“從技術(shù)到產(chǎn)品的認(rèn)知是一個(gè)漫長(zhǎng)的摸索過(guò)程”

選擇消費(fèi)級(jí)的健康監(jiān)測(cè)產(chǎn)品作為毫米波雷達(dá)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，顧昌展認(rèn)為這是市場(chǎng)的選擇，也是各類資源匯集后水到渠成的事?！盁o(wú)論從國(guó)家層面的健康中國(guó)2030規(guī)劃，還是經(jīng)歷疫情之后大家對(duì)于健康的重視，整體健康監(jiān)測(cè)市場(chǎng)的發(fā)展是確定的；此外，我們接到了很多三甲醫(yī)院的合作邀請(qǐng)，通過(guò)大數(shù)據(jù)AI模型，用生物雷達(dá)判斷被測(cè)者的心肺慢病，實(shí)現(xiàn)人體健康大模型的建立。”

從科研到創(chuàng)業(yè)，顧昌展和研發(fā)團(tuán)隊(duì)也在不斷轉(zhuǎn)變思路，“我們做科研時(shí)，覺(jué)得做技術(shù)就要做到頂尖”，但這與做產(chǎn)品的追求目標(biāo)可能并不一致。

顧昌展舉了個(gè)例子，在做睡眠監(jiān)測(cè)算法時(shí)，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室搭建了“睡眠間”，晚上用他們的設(shè)備和從醫(yī)院借來(lái)的睡眠監(jiān)測(cè)金標(biāo)準(zhǔn)——多導(dǎo)睡眠監(jiān)測(cè)儀（PSG）共同采集數(shù)據(jù)，白天做數(shù)據(jù)分析和算法調(diào)優(yōu)，和交大附屬醫(yī)院的醫(yī)生溝通專業(yè)醫(yī)學(xué)問(wèn)題以調(diào)整閾值，這樣在實(shí)驗(yàn)室和醫(yī)院持續(xù)實(shí)驗(yàn)了近三個(gè)月，收集了千余小時(shí)的數(shù)據(jù)。實(shí)現(xiàn)了睡眠具體時(shí)相、睡眠時(shí)生命體征超過(guò)95%的判斷精度，并行業(yè)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)精度超過(guò)90%的睡眠呼吸暫停判斷方法?！比欢?，在與越來(lái)越多的產(chǎn)品公司開(kāi)展合作后，顧昌展發(fā)現(xiàn)做產(chǎn)品，除了需要“極客”的態(tài)度外，更需要懂用戶需求、懂得真實(shí)場(chǎng)景。比如，在監(jiān)測(cè)兒童的睡眠時(shí)，發(fā)現(xiàn)兒童睡眠有從床頭睡到床尾的睡眠特點(diǎn)；在監(jiān)測(cè)老人的睡眠時(shí)，發(fā)現(xiàn)老人的心跳比成人微弱不少。于是，研發(fā)團(tuán)隊(duì)開(kāi)始將本來(lái)在實(shí)驗(yàn)室和醫(yī)院進(jìn)行的標(biāo)準(zhǔn)化睡眠實(shí)驗(yàn)搬到親朋好友的家中，在千余小時(shí)的測(cè)試中，收集了各種人群，各式各樣的睡眠方式，半年時(shí)間內(nèi)算法迭代了三十余版，硬件迭代了十余版?，F(xiàn)在，“?？⑺弑O(jiān)測(cè)方案已經(jīng)是一個(gè)產(chǎn)品級(jí)的方案了”，下一步，顧昌展希望找到更多的場(chǎng)景，并把產(chǎn)品穩(wěn)定性做到極致。