可穿戴设备与传感器大数据应用基础1可穿戴设备目前常见应用模式•最简单的模式:•数据收集把数据记录下来,供用户自己或其他人查看记录。这对于普通人、病人、畜牧业都很有用。•更高级的模式:•数据收集实时作用于身体。这种模式主要针对病人。2可穿戴设备的种类•手环、谷歌眼镜、鞋、手表、臂环、腕带等。•其中,手环和谷歌眼镜最为常用。两者功能不同。•现阶段,通常把手机作为可穿戴设备与云端的中转站。并且,手机也能用来观察数据记录。3应用场景:运动质量•最基本的功能是记录步数、公里数、路线。•如果假装气压计,能知道你在登山还是游泳。•通过内置算法,也能判断用户在进行的是那种运动:跑步、拳击、游泳、骑车、瑜伽还是引体向上。4应用场景:睡眠质量•可以记录入睡时间、翻身次数。5应用场景:动物、老人、婴儿•让动物吃下集成了传感器和通讯系统的电子药片,然后它会追踪动物的心跳、体温、反刍时间、胃酸浓度、激素分泌等,一旦有异常就会报警:VitalHerd公司6应用场景:运动员选拔•通过可穿戴设备在赛季前对每一位球员进行测试,从而评估他们的价值;甚至让潜在的转会目标在训练中佩戴这种设备:CatapultSports7应用场景:运动员动作追踪•在世界杯开始前,德国队就已使用SAPMatchInsights进行训练数据的分析。球员的鞋内、护胫中被放置了传感器,偌大的训练场地内也到处布满传感器。通过这些装置,SAP的系统得以捕捉球员的各种细节动作与位置变化。他们的跑动及传球路线被实时传回到SAPHANA平台上。•经过后台迅速的处理后,教练只需手持一个平板,可以方便地了解每个球员的特色和优劣势。比如任一球员的运动轨迹、进球率、攻击范围等数据都会实时呈现在面板上。8应用场景:运动员动作追踪•对于对手的动作,也能设法进行追踪。•勒夫说:与法国队比赛时,正是因为通过数据分析,得知对方虽然注重中场布局,却在两翼出现空档,让德国有机可乘,最后以1比0胜出。•SAP还给赛车车队、NBA球队提供过类似服务。•类似的公司还有:研发出SportVU多镜头追踪系统的STATS公司等。9应用场景:健康状况检测•血压•血糖•血氧•心率•体温•心电图•颤抖•呼吸•皮肤导电性10应用场景:心理状况检测•上述身体状况指标,还可以用来推测心理状况。•例如,皮肤导电性、血压、心率、呼吸等都反映了心理状况,例如压力、情绪、注意力集中程度等。–比如,心率能反映情绪。11应用场景:实时治疗•糖尿病:血糖检测传感器用微泵缓释药物•帕金森病:热传感器自动释放药物12应用场景:实时反馈•除了实时治疗,更多的场景中,可以做到实时反馈。有简单的和智能的两种:–简单的:只要某个指标偏高,就自动向用户报警。–智能的:在云端采用监督学习算法,实时预测用户未来身体和心理状态。这对于心脏病、运动损伤等的预防非常有帮助。13有些设备并不是便携的•比如,用超声波探头检测胎儿的胎音:快乐妈咪•在家中地毯内置传感器感应家中老人下床和行走的速度和压力:GE和Intel14其他可穿戴传感器•气压•光度•磁场15可穿戴设备传感器的三个发展方向•更便捷(小型化),更准确,功耗更低–以前血糖仪可以靠滴一滴血才可以测量–用光伏等方式,使得传感器不需要电池或充电16可穿戴设备未来应用场景•现有的这些产品都还是比较基础的,首先是做好硬件。但在硬件做好的基础上,就应该在云端收集用户数据,做基于算法的服务了。例如:•能否结合推荐系统?比如,通过用户在不同地点、观看不同视频或新闻时的身体状态推测用户的偏好,进而向用户推荐有趣的场所、视频等。•能否结合搜索技术?17可穿戴设备未来应用场景•能否结合基于机器学习的实时预测?比如,预测身体状况、并给用户提出建议。–很多公司都打算往这方面发展,例如Jawbone、快乐妈咪、VitalHerd•实际上,有些公司已经在预测方面做了初步尝试。例如:根据球员身上戴着的传感器,测量压力、疲劳程度,然后再用算法预测出受伤可能性。如果受伤可能性升高,球队可以减轻训练负荷。18智能家居中的传感器•初级的应用方式:•自动根据周围物理条件进行参数调整、设备开关:–例如,空气PM2.5超标之后,自动打开空气净化器;•家里老人或者小孩出现状况,第一时间通知到主人:–例如,通过在家中地毯内置传感器感应家中老人下床和行走的速度和压力,一旦数据发生异常,就会给亲人发送警报:GE和Intel联合开发的“魔毯”项目19智能家居中的传感器•高级的应用方式:•在家中安装几十个带有位置信息的传感器,从而刻画用户的日常行为,从而掌握用户的喜好、健康状况、心情。•对大量数据分析的结果,将有助于向用户推荐合适的产品、调整家居设计。你让系统帮你订票时,它也会考虑到你的喜好。系统还能对健康和安全隐患进行预警。•基于传感器,掌握个人行为偏好,这将是未来的推荐系统和互联网广告的重要数据来源。20零售中的传感器•实体店客流分析:每人计公司–这种服务目前更多是通过传感器收集数据,并进行基本的统计。21用传感器来识别身份•通过智能腕带,用心电信号来给智能手机或汽车解锁:Bionym公司–原理:每个人的心电信号都互不相同22医疗领域其他大数据应用方式•用“流感”等词条的搜索热度预测各地区流感爆发:百度、谷歌•借助自然语言处理,把医院的癌症方面的电子病历进行结构化和汇总,以便科研人员分析哪些治疗方案对哪些患者有帮助:FlatironHealth、IBM•基因数据分析平台:聚道科技•根据购物记录等信息,预测病人出院之后再度入院的风险,从而实现在病人发病之前进行医疗措施:美国的连锁医院CarolinasHealthCare–比如一个哮喘病人,医院可以通过了解他是否加大药物剂量、是否购买过香烟、是否居住在高花粉区域,计算出该病人被紧急送往抢救室的几率。23运动领域其他大数据应用方式•预测世界杯结果:微软、谷歌、百度等。他们用机器学习来进行预测,类似的算法也被用于预测奥斯卡、总统选举、NBA等。–体彩预测方面还有一些基于机器学习的创业公司:NBAStat24