智能家居的概念提出已經(jīng)有三十多年，但其呈現(xiàn)出爆發(fā)式的發(fā)展速度也就是人工智能興起的這幾年。隨著技術(shù)的發(fā)展，各種家具產(chǎn)品都相繼嵌入了遠(yuǎn)程控制、智能感知、多模態(tài)交互等智能化方案。這時(shí)家居產(chǎn)品的特點(diǎn)是:使用時(shí)的相互獨(dú)立。
仍然要對(duì)每件家居產(chǎn)品進(jìn)行獨(dú)立操作顯然還是有點(diǎn)麻煩，于是在人工智能自然語(yǔ)言處理技術(shù)逐漸成熟之后，人們最終選擇了智能音箱作為統(tǒng)一的控制入口。把分散的智能家居產(chǎn)品聯(lián)系起來(lái)，形成一個(gè)家庭范圍內(nèi)的物聯(lián)網(wǎng)，可以說(shuō)是智能音箱被賦予的特定使命。
而除了家庭物聯(lián)網(wǎng)之外，還有許多其他的物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境，比如車聯(lián)網(wǎng)。它們的一個(gè)相似特點(diǎn)是:在一個(gè)具體場(chǎng)景中，由一個(gè)入口或者中樞把場(chǎng)景范圍之內(nèi)的各種設(shè)備連接起來(lái)，從而形成一個(gè)整體。從這個(gè)角度來(lái)講，人體倒是也挺符合這樣一個(gè)特征。
我們知道，隨著醫(yī)療器械的微型化，人體已經(jīng)可以被植入大量的設(shè)備以進(jìn)行指標(biāo)檢測(cè)或者功能維持，比如心臟起搏器、胰島素泵、各種芯片、導(dǎo)管支架等，有的設(shè)備甚至需要在體內(nèi)長(zhǎng)期維持。在未來(lái)可能植入更多設(shè)備的情況下，人體很有可能將因此變得混亂而麻煩。
那么，有沒有一種設(shè)備可以像智能音箱那樣，將人體植入設(shè)備聯(lián)系起來(lái)，從而構(gòu)建一個(gè)“體聯(lián)網(wǎng)”呢?
人體植入設(shè)備，還存在哪些不足?
目前人體植入設(shè)備分類有很多種，有植入類材料和器官，比如各種填充材料、器官輔助裝置、植入性人工器官，有介入器材如各種導(dǎo)管導(dǎo)絲、管鞘等。在這些植入型設(shè)備中，以人工器官、輔助裝置等內(nèi)涵的電子元件最多，未來(lái)也可能會(huì)出現(xiàn)醫(yī)療微型機(jī)器人等更加先進(jìn)的設(shè)備。
雖說(shuō)這些植入性設(shè)備對(duì)提高人類的生存質(zhì)量起到了很大的積極作用，但其也存在著一些不容忽視的問(wèn)題。
第一，設(shè)備的電池問(wèn)題。無(wú)線充電技術(shù)也僅僅是剛剛興起，對(duì)這些植入性設(shè)備而言，穿過(guò)人體的皮膚或者肌肉進(jìn)行無(wú)線充電顯然更是一大難題。處于這個(gè)考慮，目前大部分功能性植入設(shè)備還是需要為電池預(yù)留空間，這也勢(shì)必會(huì)增加設(shè)備的體積。
由此就會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)問(wèn)題。電池終將會(huì)耗盡，屆時(shí)就需要通過(guò)二次收入將設(shè)備取出再進(jìn)行重新安裝，無(wú)疑會(huì)增加患者的痛苦。另一方面，人體為了自我保護(hù)，往往會(huì)產(chǎn)生排異反應(yīng)，植入物體積越大，其有可能產(chǎn)生的排異問(wèn)題也就越多，比如肌肉紅腫、壞死等。
第二，設(shè)備的數(shù)據(jù)控制問(wèn)題。隨著技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的植入性醫(yī)療設(shè)備上都加載了很多電子元件以進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的交換和控制，以便能夠即時(shí)或定期獲得設(shè)備的運(yùn)行情況、人體的相關(guān)數(shù)據(jù)。如果一個(gè)人身上只有一件心臟起搏器或者胰島素泵也就無(wú)所謂了，但是如果患者身上植入了多個(gè)設(shè)備呢?
這就有點(diǎn)像獨(dú)立式的智能家居產(chǎn)品了。未來(lái)的人體植入設(shè)備可能并不僅僅是如以上兩個(gè)產(chǎn)品的救命和維持生命之需，還可能會(huì)是植入用來(lái)檢測(cè)體溫、血糖、血液成分等不同類型的芯片，以進(jìn)行實(shí)時(shí)的身體指標(biāo)數(shù)據(jù)的檢測(cè)，甚至是為了滿足自己的某種愛好或特殊需求而植入，比如在后腦勺植入個(gè)相機(jī)、在頭頂植入個(gè)天線什么的。
當(dāng)人體逐漸由純粹的血肉之軀，變成“半機(jī)械化”，可能我們就需要有一個(gè)統(tǒng)一的大腦對(duì)其進(jìn)行全面掌控了。不然的話，一個(gè)設(shè)備對(duì)應(yīng)一個(gè)App，一個(gè)一個(gè)翻，誰(shuí)受得了?
IVN能給我們帶來(lái)什么?
由麻省理工學(xué)院、哈佛醫(yī)學(xué)院和布里格姆女子醫(yī)院的研究者們研發(fā)的IVN(In-Vivo Networking，體內(nèi)聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng))將可能對(duì)體內(nèi)設(shè)備供電和通信提供一個(gè)絕佳的解決方案。
IVN由兩部分組成，一個(gè)是體外無(wú)線電波發(fā)射基站，另一個(gè)則是體內(nèi)植入設(shè)備。
在充電這一方面，由于人體肌肉的阻擋，普通的無(wú)線充電方式往往還沒有進(jìn)到設(shè)備就被分散了。IVN則通過(guò)天線陣列發(fā)射不同頻率的無(wú)線電波，來(lái)對(duì)植入設(shè)備進(jìn)行供電。當(dāng)在某一個(gè)點(diǎn)，發(fā)射的電波頻率同時(shí)達(dá)到最高點(diǎn)的時(shí)候，其就能夠突破為設(shè)備供電所需的能量閾值。這就使與之搭配的植入設(shè)備實(shí)現(xiàn)無(wú)線充電提供了可能。
而這個(gè)專門研發(fā)的植入設(shè)備，目前為止僅僅只有一粒米般大小。
那么，按照研究人員的設(shè)想，以后所有的體內(nèi)植入設(shè)備都可以將電池去掉，直接采用這種設(shè)備來(lái)進(jìn)行無(wú)線供電。當(dāng)然，要實(shí)現(xiàn)這種操作，該無(wú)線充電設(shè)備還應(yīng)該再小一點(diǎn)才可以。本來(lái)目前的植入電池體積就已經(jīng)很小了，如果比電池還要大，或者兩者大差不差，那其意義就要打個(gè)折扣了。
而IVN的作用并不僅僅是進(jìn)行無(wú)線充電，它還兼具了其他功能。
首先，設(shè)備可以被安裝在智能藥丸里面，進(jìn)行控制性釋放藥物治療瘧疾、阿茲海默癥等疾病。其次，其可以被單獨(dú)拿來(lái)或者附著在其他植入性設(shè)備上來(lái)進(jìn)行各種身體器官的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，比如腸道細(xì)菌、血糖等，并將這些數(shù)據(jù)發(fā)送到體外接收設(shè)備進(jìn)行分析。同時(shí)其還可以與腦部的刺激器結(jié)合起來(lái)治療帕金森、癲癇等。
這里引起我們注意的就是對(duì)身體器官數(shù)據(jù)的檢測(cè)。也就是說(shuō)，在通過(guò)該設(shè)備充電的時(shí)候，其他植入裝置可以將數(shù)據(jù)直接存儲(chǔ)到該設(shè)備，然后將所有的數(shù)據(jù)統(tǒng)一傳輸?shù)酵饨?。這樣造成的結(jié)果就是，原來(lái)醫(yī)生只能拿到心臟起搏器的數(shù)據(jù)進(jìn)行單獨(dú)分析，而現(xiàn)在是可以同時(shí)接收到體內(nèi)所有相關(guān)的數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行綜合分析，從而對(duì)身體數(shù)據(jù)全面評(píng)估。
那么由此激發(fā)的想象力是:如果在該系統(tǒng)中加入人工智能的模塊，身體各個(gè)部位的設(shè)備數(shù)據(jù)在進(jìn)行匯總之后即立刻可以的出來(lái)一個(gè)基本的評(píng)測(cè)，將大大減少醫(yī)生的工作量，也更有助于患者的個(gè)人健康。
從這個(gè)角度上來(lái)說(shuō)，IVN實(shí)際上是把幾乎所有的體內(nèi)裝置給連接起來(lái)，形成了一個(gè)體內(nèi)植入物的聯(lián)網(wǎng)。
當(dāng)然，這項(xiàng)技術(shù)可能連最終成熟地進(jìn)行無(wú)線充電都需要好幾年，要想形成對(duì)人體植入設(shè)備的大連接，需要的時(shí)間會(huì)更久。但它至少，讓我們看到了這種可能性。
體聯(lián)網(wǎng)雖好，安全更重要
那么，作為一項(xiàng)尚且躺在論文里的新嘗試，IVN的成熟應(yīng)用也面臨著一些問(wèn)題。
首先，人體對(duì)電波的分散仍然是技術(shù)攻關(guān)的難點(diǎn)。也就是說(shuō)，無(wú)線信號(hào)在穿過(guò)人體的時(shí)候會(huì)迅速地衰減，以至于微弱的的信號(hào)很難對(duì)植入設(shè)備如傳感器等供電。目前，研究人員在一些哺乳類動(dòng)物，尤其是豬的身上已經(jīng)進(jìn)行了相關(guān)測(cè)試，比如豬的皮膚以下以及豬胃內(nèi)10厘米深的地方。在皮膚表層，其可以實(shí)現(xiàn)38米的供電距離;而在10厘米的豬胃，則只能實(shí)現(xiàn)1米之內(nèi)的供電。如果以后對(duì)人體供電的話，1米的距離顯然存在很大的局限性。
其次，植入設(shè)備與其他植入裝置的數(shù)據(jù)交換問(wèn)題。
就像不同品牌的智能音箱對(duì)不同品牌的智能家電產(chǎn)品的控制會(huì)有差別一樣，醫(yī)療植入裝置也是由不同的數(shù)據(jù)傳輸方式的。適配無(wú)線充電不是什么大問(wèn)題，但要想把不同廠家生產(chǎn)的不同裝置的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一，就需要制定相關(guān)的協(xié)議了。畢竟數(shù)據(jù)對(duì)產(chǎn)品和廠家是非常敏感的，要把這些東西都交給一個(gè)中樞進(jìn)行處理，肯定要涉及數(shù)據(jù)開放的問(wèn)題。如果這個(gè)問(wèn)題處理不好，IVN想要打造一個(gè)“體聯(lián)網(wǎng)”恐怕任重而道遠(yuǎn)。
最后，要更加注意采取安全防范措施。以前黑客可能入侵心臟起搏器或者胰島素泵，通過(guò)對(duì)某一個(gè)器官裝置的干擾來(lái)達(dá)到綁架的目的。而現(xiàn)在如果把所有的裝置都連接在一起，一旦被黑客入侵，其就不是一個(gè)兩個(gè)器官的問(wèn)題，而是對(duì)整個(gè)人的所有情況了如指掌。就像智能家居被人控制之后搞惡作劇一樣，黑客掌握了對(duì)人的體內(nèi)植入設(shè)備的控制，簡(jiǎn)直就相當(dāng)于對(duì)此人的全面接管，真的是可以為所欲為。
也許現(xiàn)在談體聯(lián)網(wǎng)還為時(shí)尚早，畢竟體內(nèi)植入設(shè)備目前仍然是以醫(yī)療為主要領(lǐng)域，且涉及電子設(shè)備的產(chǎn)品一般都價(jià)格比較昂貴，因此受眾面并不大。但隨著技術(shù)的進(jìn)步，設(shè)備植入在未來(lái)將可能成為人們的普通日常。那么盡早給這些設(shè)備做個(gè)統(tǒng)一的連接點(diǎn)，也算是未雨綢繆吧。
