智能終端

　　未來的智能終端都會(huì)具備人體感覺器官所擁有的功能，如觸覺、味覺、嗅覺、聽覺、視覺等等，并且可以直接用人類大腦所產(chǎn)生的腦波來控制智能終端。

　　在智能終端上首先要有一個(gè)非常先進(jìn)的“人機(jī)界面”(HMI)，包含輸入、輸出及具有學(xué)習(xí)能力的智能核?，F(xiàn)在，智能終端的輸入部分主要由觸摸屏來完成，通過手指的觸摸來完成控制。但是，這還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。要想真正體現(xiàn)出優(yōu)異的輸入功能，還需要下列技術(shù)來完成：

　　生物特征辨識(shí)輸入系統(tǒng)

　　(人臉、虹膜、指紋、聲紋、手指靜脈、簽名識(shí)別、手寫識(shí)別)

　　視覺輸入系統(tǒng)

　　(眼球追蹤、視線控制)

　　語音輸入技術(shù)

　　(語音識(shí)別技術(shù)、自然語言輸入)

　　動(dòng)作輸入技術(shù)

　　(手勢(shì)識(shí)別、手語轉(zhuǎn)譯、姿態(tài)控制、姿態(tài)識(shí)別)

　　觸覺輸入技術(shù)

　　(智能服裝、穿戴式計(jì)算、織品感測(cè)器)

　　聲光輸入技術(shù)

　　(聲波控制、光線控制)

　　意識(shí)輸入技術(shù)

　　(腦波操作界面，用耳機(jī)讀取腦波)

　　有了上述幾種輸入技術(shù)，將使未來的智能終端的輸入變得更加簡(jiǎn)單和方便。例如，現(xiàn)在常用的是點(diǎn)擊終端上的鍵盤來輸入信息(如電話號(hào)碼、郵件等)，如果未來采用“光線控制”的話，就不用在終端上輸入，而是可以通過光線投射，在手背、手臂或者能投影到的任何地方點(diǎn)擊“虛擬鍵盤”。

　　更有創(chuàng)意的是“聲波”控制方法。這需要在手臂上配戴一個(gè)袖箍，然后用一只手的手指敲擊手臂及手掌，其振動(dòng)會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)槁晫W(xué)脈沖，隨后在皮膚上像波浪一樣傳播。臂帶上的傳感器檢測(cè)出該脈沖后，傳遞給分析信息的智能終端，作為各種各樣的控制信號(hào)，例如輸入電話號(hào)碼，把智能終端打開或關(guān)閉，操作各種智能終端的功能等，或者是控制終端上的音樂播放器。如在手臂上將音樂播放器的各種操作劃分為幾個(gè)部位，只需用手指敲擊手臂，便可操作與袖箍連接的音樂播放器。如果利用小型投影儀，還可將手臂及手掌作為屏幕來收看或收聽音視頻等。

　　通過這些輸入技術(shù)得到的信息，將進(jìn)入一個(gè)“智能核”。這個(gè)智能核包括兩個(gè)方面的功能：一個(gè)是分析功能，即對(duì)于獲得的大量信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，這里不光是用到“大數(shù)據(jù)”的分析技術(shù)，而且還用到“情緒計(jì)算”，即可以分析出一個(gè)人的情緒如何;另一個(gè)是具備學(xué)習(xí)能力，包含機(jī)器學(xué)習(xí)、機(jī)器翻譯、知識(shí)控制、行為控制等等。

　　智能終端的輸出界面也將符合人的基本感官效果：如視覺效果將會(huì)通過微型投影儀、三維立體顯示、電子紙、可折疊顯示器等等得到傳遞。聽覺信息輸出將會(huì)由語音合成、口語對(duì)話技術(shù)來完成;而更進(jìn)一步的是“沉浸式”輸出，即讓人沉浸到一個(gè)極具真實(shí)感的虛擬世界里。這將用到“虛擬現(xiàn)實(shí)”、“增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)”、“混合實(shí)境”等技術(shù)。

　　智能終端的觸覺感知

　　在商店里買衣服、床上用品等，人們需要用手摸摸布料，才能知道布料的厚度、柔軟度、光滑度等等。隨著電子商務(wù)的迅猛發(fā)展，很多人都喜歡直接用智能終端在網(wǎng)上訂購商品，但遺憾的是無法知道商品的質(zhì)感。未來的智能終端，不但讓我們可以使用網(wǎng)站上的試衣間試穿衣服，還可以透過觸碰感受到衣物的質(zhì)感。

　　這方面的研究工作早已經(jīng)開始了。有人發(fā)明了一種“振蕩法”，使手機(jī)產(chǎn)生一種微弱的振蕩，當(dāng)達(dá)到某個(gè)特定頻率時(shí)，手摸上去的感覺就相當(dāng)于摸著某種質(zhì)感的物體。美國(guó)就有幾家公司在做這方面的研究。當(dāng)你準(zhǔn)備購買床單時(shí)，馬上感覺到這是全棉的柔軟床單，總比你只聽信商業(yè)廣告要好多了。

　　丹麥研究者發(fā)明的能夠體驗(yàn)對(duì)方體溫的鼠標(biāo)，也已經(jīng)在這方面作了很好的嘗試。當(dāng)你手握著鼠標(biāo)在與對(duì)方進(jìn)行視頻或音頻對(duì)話時(shí)，你可以感覺到對(duì)方握著鼠標(biāo)的手的溫度。這就像當(dāng)朋友與你握手時(shí)，你感受到朋友傳遞給你的熱量，當(dāng)對(duì)方是你的戀人時(shí)，你就會(huì)感受到來自遠(yuǎn)方的愛情的溫暖。

　　這樣的應(yīng)用也可運(yùn)用在遠(yuǎn)距離醫(yī)療上，患者只要將患部拍攝下來傳送給醫(yī)生，醫(yī)生觸碰圖像就可以知道軟組織的粗糙程度，以進(jìn)行初步的診斷。

　　智能終端的嗅覺感知

　　智能終端將內(nèi)置嗅覺感測(cè)器。這種感測(cè)器的研究目前已經(jīng)有了很大進(jìn)展，從以前體積較大的“電子鼻”到現(xiàn)在用MEMS芯片實(shí)現(xiàn)的號(hào)稱“世界上最小的”的真空泵，已經(jīng)可以輕松地放到一部智能手機(jī)里。用這樣的真空泵就可制成世界上最小的質(zhì)譜儀，可以分析任何化學(xué)元素。

　　通過這些嗅覺感測(cè)器，人們可以根據(jù)自己呼出的氣體得知自己的身體狀況，若是快要感冒了就采取預(yù)防措施，而醫(yī)生也可以用來判讀病人是否患有肝病、腎病、氣喘等其他疾病。這些信息和數(shù)據(jù)都可以實(shí)時(shí)的方式傳到遠(yuǎn)處醫(yī)生那里，這樣就可以協(xié)助醫(yī)生遠(yuǎn)距離診斷或是監(jiān)控患者的狀況。

　　農(nóng)民可以用智能終端，通過嗅覺感測(cè)器知道這塊土壤是否適合作物的生長(zhǎng)，是否含有不良的菌種，也可以嗅出作物生長(zhǎng)的狀況，是否可以收成了。這對(duì)提高農(nóng)作物產(chǎn)量將有很大的幫助。

　　護(hù)理中心可用智能終端，通過嗅覺感測(cè)器隨時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境中是否有不良細(xì)菌，是否已消毒，以防止病菌的傳染，甚至可以監(jiān)測(cè)都市衛(wèi)生與環(huán)境污染情況。用智能終端來監(jiān)測(cè)空氣中的PM10和PM2.5值，也已經(jīng)有不少研究者作了不同的試驗(yàn)，希望在不久的將來能夠商用。

　　智能終端的味覺感知

　　具有味覺認(rèn)知的智能終端可以知道每道食物的味道。你可以把智能終端碰觸食物，它就可分析出食物中所含有的各種成分。這對(duì)于保障食品安全來說，將是必不可少的應(yīng)用。具有味覺感知的智能終端還能知道食品是太咸了、太辣了，或是太甜了，它可以提供每天要攝入的食物建議。它可以從數(shù)以萬計(jì)的食譜中，根據(jù)營(yíng)養(yǎng)師的建議以及食用者的喜好，重新設(shè)計(jì)出營(yíng)養(yǎng)均衡的菜單。

　　廚師們也可以使用智能終端品嘗自己烹飪的餐點(diǎn)，找出需要加強(qiáng)的地方，并通過不同的食材組合，開發(fā)出更多佳肴。而保健食品從業(yè)者可以針對(duì)有特殊飲食需求的人，如糖尿病患者，調(diào)配出可控制血糖卻又可滿足喜歡吃甜食的欲望的配方，讓患者有更多選擇。

　　智能終端的視覺感知

　　“計(jì)算機(jī)視覺”是一個(gè)已經(jīng)發(fā)展了很多年的技術(shù)領(lǐng)域，但是在智能終端得到應(yīng)用的主要瓶頸是處理器的速度。隨著新型半導(dǎo)體器件的不斷出現(xiàn)，芯片運(yùn)算速度將會(huì)有幾個(gè)數(shù)量級(jí)的提高，這樣，“人臉識(shí)別”將會(huì)進(jìn)一步提升識(shí)別率和識(shí)別速度。

　　智能終端的“計(jì)算機(jī)視覺”在很大程度上將會(huì)超過人眼。例如，對(duì)于醫(yī)療圖像或X光片上的不正常的圖像小點(diǎn)，人眼不一定能作出準(zhǔn)確的判別甚至?xí)雎?，但是它卻不會(huì)放過。如果和大數(shù)據(jù)技術(shù)包括數(shù)據(jù)分析技術(shù)配合使用，這樣的視覺感知在許多場(chǎng)合將會(huì)具有非常重大的意義。

　　在不遠(yuǎn)的將來，利用智能終端的“視覺”，還可以完成3D掃描或者利用一些背景完成3D合成。圖片縮放、移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、指令操作、精準(zhǔn)控制等都可以在智能終端里自動(dòng)完成。這將會(huì)對(duì)一些傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生重大影響。例如，雕塑家、建筑師可以利用該技術(shù)完成一份虛擬的作品，然后再通過3D打印機(jī)把模型或?qū)嵨锎蛴〕鰜?，而醫(yī)生可利用該技術(shù)做實(shí)驗(yàn)或者模擬手術(shù)等等。

　　智能終端的聽覺感知

　　再過幾年，隨著機(jī)器聽覺和語音識(shí)別技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，智能終端將可以非常準(zhǔn)確地分析語言特征，例如使用一部智能終端，你就可以準(zhǔn)確地知道你的嬰兒為什么在哭。

　　另外，帶有聽覺感知的智能終端有很高的靈敏度，能夠檢測(cè)到微弱的聲音信號(hào)，并能判別音頻的微弱變化。這對(duì)于有些場(chǎng)合非常有用。例如，如果用它來監(jiān)測(cè)一座大橋，可以及時(shí)知道橋的哪一部分已有松動(dòng)，從而可在大橋倒塌之前及時(shí)進(jìn)行修復(fù)和處理。同樣，用智能終端也可以做到在一棵樹倒塌之前，知道內(nèi)部的斷裂情況。

　　或許還有“第六感”呢

　　智能終端必將成為人類器官的延伸，甚至成為感覺器官的一個(gè)不可缺少的補(bǔ)充。至于究竟可以延伸多少，延伸到哪里，那就要靠人們的想象力和人類的需求了。而10年之后所能想到的和需求的，又會(huì)與今天有很大不同，用到智能終端上的技術(shù)也會(huì)有巨大的進(jìn)步，到時(shí)很有可能除了延伸人類的五大感官之外，智能終端還擁有“第六感”的功能呢！