今年10月，剛剛設立一年半的上海希卡立科技有限公司（下稱希卡立）對外宣布完成千萬級天使輪融資。希卡立是以射頻/毫米波技術為核心健康監(jiān)護類產品研發(fā)企業(yè)。

人們熟知的毫米波雷達技術的應用領域早年主要集中在大氣探測、軍事等專業(yè)領域；近年來，隨著汽車自動駕駛和輔助駕駛的發(fā)展，毫米波雷達技術的應用愈加成熟，在智能家居、健康監(jiān)測、人機交互等場景中也開始出現了毫米波雷達的應用案例。“將毫米波技術應用于消費類產品”，上海交通大學（下稱上海交大）副教授、博士生導師顧昌展研究這件事已有十多年的時間。

隔空無感獲取心肺運動的細節(jié)信息

借助毫米波感知前端和算法等創(chuàng)新技術，希卡立的監(jiān)測產品以非接觸方式獲取呼吸、心跳等人體生理數據，從而實現對呼吸暫停、哮喘、心律失常等老年高發(fā)心肺慢病的監(jiān)測。

“和常規(guī)的監(jiān)測產品相比，它最大的特點是無須佩戴和操作，而且我們的監(jiān)測數據精準度可以達到醫(yī)療級，遠遠高于市面上的監(jiān)測手表。”顧昌展日前在接受澎湃科技采訪時表示，目前希卡立已經與國內一些大型養(yǎng)老機構、保險公司以及智慧家居產品公司達成合作，實現批量出貨；同時還與多家上海交大附屬三甲醫(yī)院等國內醫(yī)院聯(lián)合開展臨床研究，以開發(fā)更多形態(tài)的監(jiān)測產品。 

希卡立與醫(yī)院合作設計睡眠監(jiān)測方案，圖片由受訪者提供。

“目前市場上確實慢慢出現越來越多的生物雷達健康監(jiān)測產品，這說明隨著大眾對健康的關注和對舒適便捷監(jiān)測的需求顯著上升，毫米波無感健康監(jiān)測已經逐漸成為新的趨勢。”顧昌展介紹說。

據了解，目前將毫米波技術應用于消費級場景的產品多數基于傳統(tǒng)車載雷達芯片架構，但汽車雷達在近距離、高精度要求、場景復雜的健康監(jiān)測場景其實水土不服。因此，如何通過硬件的底層創(chuàng)新來更精確地“獲取”數據，以及如何更準確地對獲取的數據進行“處理”使數據真正發(fā)揮作用，是消費級毫米波技術面臨的關鍵挑戰(zhàn)。

參與研發(fā)世界首款集成毫米波雷達的智能硬件產品

早在浙江大學讀碩士起，顧昌展便開始研究利用電磁破進行無感監(jiān)測人體生命體征，是國內最早開始這一領域研究的團隊之一。2008年前往美國攻讀博士期間，他繼續(xù)在這一領域從事科研工作。但10年前，毫米波雷達最普遍的應用仍在軍事和氣象等專業(yè)領域。2013年博士畢業(yè)之后的顧昌展只能從事射頻芯片的相關工作，但這也為他今天開發(fā)產品積累了更多底層硬件相關的技術，“我們產品所用的芯片不是采購市場上現成的芯片方案，而是和戰(zhàn)略合作伙伴進行半定制化合作，我自己也會參與芯片合作伙伴的芯片設計中。”

2015年，顧昌展加入谷歌硅谷總部的先進技術創(chuàng)新實驗室，成為世界前沿毫米波項目Project Soli創(chuàng)始成員，在此期間作為核心技術人員參與研發(fā)了世界上第一款消費級毫米波雷達芯片。 

“我們現在操作手機是通過觸摸屏幕來實現，當時我們想的是把屏幕去掉，隔空就可以操作，實現這一目標一般會通過攝像頭拍攝視頻，但拍攝一方面會侵犯隱私，另一方面功耗很大；毫米波雷達技術只對運動敏感，可以獲取我們想要的運動信息，算力要求很低。”

不過在2015年時，連自動駕駛尚未普及，更難采購到做人機交互的芯片，“當時我們投了數千萬美元來做這件事。”最終與德國半導體公司英飛凌合作，顧昌展和團隊還是把世界上第一款消費性毫米波雷達芯片做出來了。

顧昌展在谷歌，圖片由受訪者提供。

將技術在創(chuàng)新實驗室打磨成熟后，顧昌展來到了谷歌的手機部門，把在實驗室的研究成果用在谷歌的手機里，“我們想的場景是，譬如你手臟了不方便接觸手機，就可以用到非觸摸控制的功能。”雖然最后證明將這一技術植入手機的性價比并不高，毫米波手機只生產了一代就放棄了。但這一經歷對于顧昌展來說，“激發(fā)了對于毫米波應用于消費級領域做更大的事情的思考”，也讓他萌生了回國創(chuàng)業(yè)的想法。 

“如果創(chuàng)業(yè)，應回中國”

“雖然谷歌的手機沒有在中國售賣，但是谷歌的手機其實都是在中國生產的。”顧昌展作為當時毫米波模組的負責人，為了跑供應鏈，在2017年和2018年期間幾乎每年往中國飛十多趟，“因為這是一項新技術，沒人知道怎么設計、安裝和測試，所以我們必須深度參與進去。”

期間，他也曾在富士康產線里和工人一起工作。正是通過這一過程，顧昌展看到了毫米波技術從實驗室研究走向產品化過程中諸多的流程，摸清了其中的門道。也是在這一過程中，顧昌展切身體會到中國供應鏈的強大，“谷歌這么大的公司，也沒有去世界其他地方制造手機，即便不在中國售賣，也是在中國造，因為在中國你幾乎可以找到手機整個供應鏈上下游，中國可以提供制造電子產品所需要的所有供應鏈資源，這是我親身經歷后看到的。”顧昌展說，當時他便覺得“如果創(chuàng)業(yè)，應該選擇回中國。”

回國并不是一個容易的決定，“在硅谷，有很多中國人談論要不要回國，但一旦孩子上了小學后，大多數人是不會選擇回去的；即便有些人回國了，但很快又回去了，畢竟家人在美國。”已經在美國生活了十多年的顧昌展坦言，他在美國對周圍的一切都太熟悉了，“譬如今年6月我去美國出差，從舊金山機場出來，我租個車都可以不用導航，一時間仿佛又回到了以前，美國不像中國，隔了幾年就會發(fā)生很大的變化，在美國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年以前中國有很多投資機構活躍在硅谷，我也參與過很多華人的創(chuàng)業(yè)活動，一直對創(chuàng)業(yè)很感興趣，但我也知道自己的優(yōu)勢在技術，如果沒有團隊盲目創(chuàng)業(yè)太魯莽了。”

2018年，顧昌展認識了時任上海交大副校長的毛軍發(fā)院士，后者的主要研究領域正是微波與射頻技術，雙方一拍即合。2019年顧昌展全家從美國搬回中國，“決定回國，我選擇先回到學校，是因為學校的實驗室是繼續(xù)打磨技術的一個好地方。”2022年6月，希卡立正式成立。

“從技術到產品的認知是一個漫長的摸索過程”

選擇消費級的健康監(jiān)測產品作為毫米波雷達技術的應用領域，顧昌展認為這是市場的選擇，也是各類資源匯集后水到渠成的事。“無論從國家層面的健康中國2030規(guī)劃，還是經歷疫情之后大家對于健康的重視，整體健康監(jiān)測市場的發(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，通過大數據AI模型，用生物雷達判斷被測者的心肺慢病，實現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)團隊也在不斷轉變思路，“我們做科研時，覺得做技術就要做到頂尖”，但這與做產品的追求目標可能并不一致。

顧昌展舉了個例子，在做睡眠監(jiān)測算法時，他們在實驗室搭建了“睡眠間”，晚上用他們的設備和從醫(yī)院借來的睡眠監(jiān)測金標準——多導睡眠監(jiān)測儀（PSG）共同采集數據，白天做數據分析和算法調優(yōu)，和交大附屬醫(yī)院的醫(yī)生溝通專業(yè)醫(yī)學問題以調整閾值，這樣在實驗室和醫(yī)院持續(xù)實驗了近三個月，收集了千余小時的數據。實現了睡眠具體時相、睡眠時生命體征超過95%的判斷精度，并行業(yè)內首次實現精度超過90%的睡眠呼吸暫停判斷方法。”然而，在與越來越多的產品公司開展合作后，顧昌展發(fā)現做產品，除了需要“極客”的態(tài)度外，更需要懂用戶需求、懂得真實場景。比如，在監(jiān)測兒童的睡眠時，發(fā)現兒童睡眠有從床頭睡到床尾的睡眠特點；在監(jiān)測老人的睡眠時，發(fā)現老人的心跳比成人微弱不少。于是，研發(fā)團隊開始將本來在實驗室和醫(yī)院進行的標準化睡眠實驗搬到親朋好友的家中，在千余小時的測試中，收集了各種人群，各式各樣的睡眠方式，半年時間內算法迭代了三十余版，硬件迭代了十余版。現在，“希卡立睡眠監(jiān)測方案已經是一個產品級的方案了”，下一步，顧昌展希望找到更多的場景，并把產品穩(wěn)定性做到極致。