ToF技術飛入百姓家 監察呼吸防嬰兒窒息

Hubble Connected行政總裁李曼濤（左）及中文大學邢國良教授，展示以3D飛行時間（Time-of-flight）技術。邢國良為嬰兒呼吸方案開發了智能的傳感算法。

眾創時代

高精凖量度技術，可用於遙感測量人類生理數據，隔空監察健康，相當神奇。最近本港有研究團隊，以傳感技術隔空監察嬰兒呼吸，防止嬰兒睡眠窒息致死，亦可發現早期肺炎。

傳感技術具醫療價值，如毫米波雷達可監察心跳，多項研究正試圖毋須接近人體，偵察心律不正常，不過仍未達致商用。

近年，3D飛行時間（Time-of-flight）技術日飛猛進，原理為測量光信號在傳感器和物體之間傳播的時間，亦可用於醫療健康。ToF可創建視場內物體深度映射，開發數碼視覺訊息；獲得「亞納秒」級（Subnanosecond）實時傳感數據；並避免附近的信號干擾。ToF技術廣泛應用在工業、自動駕駛汽車、智慧城市等用途上。

ToF量度的高精確，可用於高級消費電子產品，尤其監察健康。Arrow Electronics就在2020 CES，發佈首個針對健康護理產品概念驗證設計，採用了Analog Devices（ADI）3D飛行時間ToF技術，為呼吸模式監測和微小動作檢測，提供了高精度實時傳感數據。

通過智能傳感算法，Hubble Connected為嬰兒監察技術的創新企業，採用上述3D ToF技術測量，並以摩托羅拉智能育兒品牌，出售以物聯網技術睡眠監察方案。

智能傳感技術

智能傳感技術應用在保健護理設備，經常面臨設計挑戰：如何選擇合適智能傳感技術；結合硬件和AI算法，轉化傳感數據為有意義數據；加快工程設計週期，減少開發成本。

初生嬰兒須父母緊密看護照顧，Hubble Connected開發監察鏡頭，以鏡頭判斷嬰兒是否熟睡，或正從睡夢中醒覺，甦醒後手機通知父母，再慢慢亮起燈光，以免嬰兒受驚，父母安心入睡，又隨時可照顧嬰兒。

Hubble Connected行政總裁李曼濤說：「通過開發整合平台，結合ADI傳感技術、計算模塊和傳感算法，3D ToF技術為下一代保健監測產品提供智能功能；也為人工智能深度學習開發，提供發展空間。」

李曼濤說，ToF技術精凖監察嬰兒的每次呼吸；研究顯示一歲以下嬰兒，趴睡甚至側睡導致嬰兒猝死，技術可及時警報以防猝死。不少初生嬰兒罹患肺炎，即使是呼吸過度急促，甚至可AI算法分析，以手機提供父母注意。

Arrow致力協助工程師採用3D ToF技術，加速原型製作和開發產品，推出了評估工具套裝，其中包括AD-96TOF1-EBZ開發平台夾層卡、ADI完整模擬前端（AFE）以及高通DragonBoard 410c開發板。

ADI開發3D ToF

模擬技術廣泛用於人類和機器之間的界面，物理世界的類比訊息（Analog），以模擬技術變為數碼化，再以信息技術監察分析。人類生理和通訊，就以類比發出，數碼化處理前須通過轉譯，全球各大廠商之中，以德州儀器（Texas Instrument）和ADI技術均為模擬技術領導廠商，但如何為技術找到應用場景，又是另一挑戰。

ADI市場技術總監Kris Lokere表示:「很高興ADI的3D深度傳感技術，擴展到消費醫療產品領域。3D深度傳感高分辨率，以無接觸和非侵入性方式，準確收集嬰兒的數據，亦不受光線限制。」

中大開發傳感算法

傳感器獲得數據須分析，結合人工智能才達到預測。香港中文大學邢國良教授為Arrow合作夥伴，為嬰兒呼吸方案開發智能的傳感算法。

「很高興能將AI研發應用於商業應用上。傳感技術捕獲各類的精確數據，以AI深度學習技術識別隱藏模式，分類作預測，日後可優化預測模型提高預測準確。」邢國良表示。

Arrow致力於為各項IoT技術尋找市場，甚至在科學園建立Open Lab，供全港工程師免費使用和驗證概念。今次Arrow工程師亦聯合Hubble Connected工作小組，再加上中大研究小組，解決多項工程挑戰。