【導(dǎo)讀】通俗地講，分子識(shí)別技術(shù)即物質(zhì)成分組成分析。這種方法的物理基礎(chǔ)是每種類型的分子都以其自己獨(dú)特的方式振動(dòng)，這些振動(dòng)與光相互作用后產(chǎn)生獨(dú)特的光學(xué)特征。這款手機(jī)包括照射樣品的光源和光譜光學(xué)傳感器，它收集從樣品反射的光并分解光譜進(jìn)行分析。
分子識(shí)別（物質(zhì)成分識(shí)別）技術(shù)真正落地到消費(fèi)類手機(jī)中。
在2017年美國(guó)拉斯維加斯CES展上，由長(zhǎng)虹聯(lián)合ADI和Consumer Physics（CP）公司發(fā)布了全球第一款搭載小型化分子光譜傳感器的智能手機(jī)“長(zhǎng)虹H2”天眼手機(jī)。其中，ADI主要提供光譜傳感器、相關(guān)的算法、以及云端上傳，而CP公司則負(fù)責(zé)APP以及物質(zhì)成分分析數(shù)據(jù)。
在功能上，可以直接使用這款手機(jī)判斷分析果蔬糖分、水分等信息。此外，它還能對(duì)更多物體進(jìn)行成分分析，比如藥品真?zhèn)巍⑵つw年齡、酒類品質(zhì)等檢測(cè)，成為隨身攜帶的個(gè)性化健康管理集成終端。
該機(jī)售價(jià)為2999元人民幣，預(yù)計(jì)2017年4月批量上市。
長(zhǎng)虹H2分子識(shí)別手機(jī)的主要功能。
長(zhǎng)虹H2智能手機(jī)主要硬件參數(shù)
分子識(shí)別技術(shù)原理
通俗地講，分子識(shí)別技術(shù)即物質(zhì)成分組成分析。這種方法的物理基礎(chǔ)是每種類型的分子都以其自己獨(dú)特的方式振動(dòng)，這些振動(dòng)與光相互作用后產(chǎn)生獨(dú)特的光學(xué)特征。這款手機(jī)包括照射樣品的光源和光譜光學(xué)傳感器，它收集從樣品反射的光并分解光譜進(jìn)行分析。
由于世間萬物大部分都是由分子所構(gòu)成，理論上通過光譜分析都能識(shí)別。而這種分子層級(jí)的識(shí)別直達(dá)萬物本質(zhì)，遠(yuǎn)非肉眼所能比擬。例如在挑選水果時(shí)，只要在水果表面一掃，水果的糖分、水份、維他命等營(yíng)養(yǎng)含量一目了然，并計(jì)算出綜合指數(shù)供用戶參考。再比如，測(cè)試人的胖瘦，通過手機(jī)一掃，用戶的體脂率將立即呈現(xiàn)，是胖還是瘦一目了然。此外，酒類的原料成分、工藝的過程控制、品質(zhì)等都可以輕松檢測(cè)。
工作原理。
云端數(shù)據(jù)收集和分析至關(guān)重要。
盡管ADI沒有在現(xiàn)場(chǎng)公布詳細(xì)的部件型號(hào)和主要特性，但在會(huì)后的跟蹤調(diào)查中，還是挖掘到了其以下廬山真面目：其采用了近場(chǎng)紅外技術(shù)，工作距離約3厘米，集成了光學(xué)傳感器和LED，分辨率為納米級(jí)別。
此外，按照有關(guān)人士的透露，其下一代產(chǎn)品在大小和厚度上都將有明顯的改善。
ADI分子識(shí)別傳感器。
檢測(cè)精度一定是大家關(guān)注的指標(biāo)。我在現(xiàn)場(chǎng)親自目睹了檢測(cè)一塊奶酪的成分：采用分子檢測(cè)儀測(cè)量出來的結(jié)果和產(chǎn)品包裝袋上標(biāo)注的4項(xiàng)含量中，其中3項(xiàng)完全吻合，1項(xiàng)相差約1%。
長(zhǎng)虹H2是怎么做到的？
據(jù)長(zhǎng)虹控股公司總經(jīng)理李進(jìn)介紹，在APK程序的控制下，手機(jī)向所搭載的小型化高分辨率近紅外光譜傳感器發(fā)出指令對(duì)被測(cè)物體進(jìn)行“近紅外吸收光譜”的數(shù)據(jù)采集，并將光譜數(shù)據(jù)傳輸至云平臺(tái)進(jìn)行分析、計(jì)算、處理，得出定性、定量分析結(jié)果，手機(jī)將數(shù)據(jù)化和圖形化的結(jié)果呈現(xiàn)給用戶，并向用戶給出相應(yīng)建議及推薦，手機(jī)即可直接識(shí)別到物質(zhì)的分子屬性。
H2分子識(shí)別流程。
長(zhǎng)虹H2手機(jī)。
大數(shù)據(jù)分析的重要性
“這個(gè)應(yīng)用的關(guān)鍵是光譜數(shù)據(jù)庫(kù)足夠大。而且，用戶使用的越多，則測(cè)試精度和速度就會(huì)越快。”李進(jìn)指出。
無疑，長(zhǎng)虹看好該技術(shù)。據(jù)悉CP公司這顆光譜分析模塊單價(jià)為299美元，成品價(jià)格更高。
發(fā)布會(huì)現(xiàn)場(chǎng)嘉賓。
SCiO揭秘
作為ADI的合作伙伴，Consumer Physics（CP）公司，可能很多人并不熟悉。
其實(shí)，他們?cè)缭?014年就嶄露頭角。當(dāng)時(shí)他們開發(fā)的一款SCiO微型光譜分析儀，在Kickstarter上成功眾籌了276萬美元，支持者達(dá)到了12,958名。它基于實(shí)驗(yàn)室級(jí)別的大型光譜儀制造而成，對(duì)著物品材料發(fā)散近紅外線，活躍材料中的分子。通過分析由分子振動(dòng)反射的光線，由此確定材料的化學(xué)成分組成。
光譜技術(shù)已經(jīng)存在了100多年了，SCiO的出現(xiàn)讓它使用起來更便利，價(jià)格更易于接受。用SCiO掃描物體后，它會(huì)記錄物體的激發(fā)態(tài)波長(zhǎng)和疊加波，并將數(shù)據(jù)上傳到云端，通過云上的數(shù)據(jù)庫(kù)匹配以及計(jì)算后，將分析結(jié)果返回到手機(jī)上。
小型化SCiO和傳統(tǒng)的光譜儀相比，測(cè)試的精度會(huì)不會(huì)存在較高的誤差？Consumer Physics的CEO Dror Sharon表示，測(cè)試精度約為1%，該數(shù)值與我在現(xiàn)場(chǎng)看到的實(shí)際精度數(shù)值吻合。盡管在讓SCiO轉(zhuǎn)變成消費(fèi)級(jí)的產(chǎn)品的時(shí)候必須對(duì)一些東西做權(quán)衡，但是測(cè)試所得的數(shù)據(jù)還是與傳統(tǒng)光譜儀非常接近。“我們目前已建立了數(shù)百多個(gè)不同種類產(chǎn)品的數(shù)據(jù)庫(kù)。相信這個(gè)數(shù)據(jù)會(huì)越來越多和完善。”他在發(fā)布會(huì)現(xiàn)場(chǎng)表示。
無疑，SCiO傳感技術(shù)嵌入長(zhǎng)虹H2智能手機(jī)是邁出了第一步。在未來，更多的智能終端、可穿戴設(shè)備或者其它聯(lián)網(wǎng)設(shè)備都將成為其潛在的用戶，而更重要的是：收集的數(shù)據(jù)越多，識(shí)別的不確定性就越少，對(duì)于用戶的價(jià)值就會(huì)更大。
本文來源于電子技術(shù)設(shè)計(jì)。
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