智能手表、詞典筆、陪伴型機(jī)器人…… 智能科技陪伴兒童快樂成長

 

今天是“六一”國際兒童節(jié)，相信許多家長送給孩子的禮物清單中，都有不少智能科技好物。

如今，智能手表、詞典筆、陪伴型機(jī)器人等智能裝備層出不窮，它們有的能夠?yàn)榧议L分憂，有的能夠?yàn)楹⒆拥膶W(xué)習(xí)助力。

那么，這些科技產(chǎn)品的原理是什么？它們是如何幫助家長和孩子的？就此科技日報(bào)記者采訪了相關(guān)專家。

智能手表：

集定位和健康監(jiān)測于一體

現(xiàn)在孩子戴的手表，多是科技感十足的智能手表。智能手表是一種可穿戴設(shè)備，它結(jié)合了智能手機(jī)和腕表的功能，具備定位防丟、音視頻通話等核心功能，以及電子支付、健康監(jiān)測、社交聊天、拍照攝影、智能識(shí)物等多種功能。

舉例來說，當(dāng)遇到緊急情況時(shí)，家長可以通過智能手表的定位功能，得知孩子的位置；當(dāng)兩個(gè)佩戴智能手表的小朋友想要對方的聯(lián)系方式時(shí)，可以通過“碰一碰”功能加好友……

“當(dāng)下，智能手表不僅深受孩子們喜愛，也為家長提供了智能化、便捷化的兒童看護(hù)工具。”中關(guān)村信息消費(fèi)聯(lián)盟理事長項(xiàng)立剛表示，相關(guān)報(bào)告稱，在我國，智能手表在5歲至12歲兒童群體中頗受歡迎，每3個(gè)孩子中就有1個(gè)擁有智能手表。

項(xiàng)立剛介紹道，從硬件方面來看，智能手表有處理器、存儲(chǔ)器、顯示屏、傳感器、電池、無線通信模塊等組件，這些組件通過電路板相互連接形成整個(gè)系統(tǒng)。而智能手表的軟件，則包括操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序。

那么，智能手表具體是如何實(shí)現(xiàn)各種功能的呢？

“智能手表覆蓋室內(nèi)外的定位功能，主要基于GPS定位、基站定位和WiFi定位這三類定位技術(shù)實(shí)現(xiàn)。”工業(yè)和信息化部信息通信科技委委員、北京理工大學(xué)網(wǎng)絡(luò)與安全研究所所長閆懷志表示，特別是室內(nèi)和樓層定位，主要利用基站定位技術(shù)，搭配特定的算法，輔以海量數(shù)據(jù)采集來實(shí)現(xiàn)。

科技日報(bào)記者來到北京一家商場專柜試用了一款智能手表，在用手表給綁定的手機(jī)撥打視頻電話后，手機(jī)會(huì)顯示智能手表所在商場樓層、周邊店鋪以及手表狀態(tài)等信息，還可以查看手表佩戴者的歷史行動(dòng)軌跡。

除此之外，閆懷志表示，智能手表還能利用智能監(jiān)測算法和高靈敏傳感器，全天候監(jiān)測孩子的身體及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

“傳感器位于智能手表表盤底部，佩戴時(shí)傳感器緊貼皮膚，可以監(jiān)測手表的各種狀態(tài)，比如加速度、重力、位置、方向等，通過這些數(shù)據(jù)的分析計(jì)算就能得出孩子的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。”閆懷志補(bǔ)充道，除此之外，智能手表還可以隨時(shí)采集佩戴者的生物數(shù)據(jù)，比如心率、血氧、血壓、無創(chuàng)血糖、體溫、呼吸、睡眠狀態(tài)等，智能分析各項(xiàng)生理指數(shù)，輔以相應(yīng)的App，就能夠讓家長掌握孩子的身體健康狀況。

閆懷志提醒道，兒童日常使用智能手表，應(yīng)避免手表跌落、磕碰或者遭受撞擊，防止接觸到肥皂水等溶劑和液體。其次，不要在潮濕狀態(tài)下為智能手表充電。再次，要注意手機(jī)App與智能手表的同步匹配和升級。

“孩子使用智能手表，可能會(huì)產(chǎn)生依賴。”項(xiàng)立剛提醒道，家長應(yīng)叮囑孩子在上課期間不要操作智能手表；此外，還要叮囑孩子謹(jǐn)慎使用智能手表的電子支付功能，避免誤操作為游戲充值。

詞典筆、翻譯筆：

把大部頭詞典“裝”進(jìn)筆里

一根小小的詞典筆，可以“裝”下厚重的中英文詞典。只需像使用涂改帶一樣，用透明的寬“筆尖”輕輕一掃目標(biāo)內(nèi)容，即可中英互譯、朗讀句子，甚至可以講解掃描到的目標(biāo)內(nèi)容。有的詞典筆還具有“生詞本”功能，可以自動(dòng)存儲(chǔ)使用者不認(rèn)識(shí)的生詞，然后將其導(dǎo)入手機(jī)App中，以備使用者學(xué)習(xí)、記憶。

“詞典筆采用紅外線掃描技術(shù)，其先通過筆頭的攝像頭組件，每秒拍攝多張圖片，然后將小圖進(jìn)行拼接、修正，再利用光學(xué)文字識(shí)別技術(shù)（OCR技術(shù)）進(jìn)行識(shí)別。”項(xiàng)立剛解釋道。

在日常生活中，使用OCR技術(shù)的場景有很多。比如，手機(jī)App掃描名片、身份證，并識(shí)別其中的信息；汽車進(jìn)入停車場、收費(fèi)站無需人工登記，自動(dòng)識(shí)別車牌等。

閆懷志介紹，自2011年首款國產(chǎn)詞典筆面世，至今已逾十年。“未來，詞典筆的發(fā)展方向主要有兩個(gè)：一是提高文字識(shí)別速度和精度，二是加強(qiáng)語言翻譯的準(zhǔn)確性。”他說。

據(jù)了解，新一代詞典筆既具有傳統(tǒng)的光學(xué)文字識(shí)別功能，還配備了激光輔助定位攝像頭，能夠?qū)崿F(xiàn)分享、編輯和打印等功能。

除了詞典筆，幫助孩子們學(xué)外語的“利器”還有翻譯筆，后者在中英文互譯方面下足了功夫。翻譯筆不僅可以解釋單個(gè)詞的意思，還可以對句子、篇章（文字形式或語音形式均可）進(jìn)行翻譯，翻譯結(jié)果趨近于自然語言。有的翻譯筆還配備了喇叭和顯示屏，可以將翻譯結(jié)果實(shí)時(shí)以文字或聲音形式輸出。

項(xiàng)立剛介紹，翻譯筆由掃描頭、識(shí)別引擎和翻譯軟件等組成。在OCR技術(shù)的基礎(chǔ)上，翻譯筆還可以利用TTS翻譯技術(shù)，即“從文本到語音”技術(shù)，在內(nèi)置芯片的支持下，通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)，以及人工智能大模型訓(xùn)練，把文字智能地轉(zhuǎn)化為自然語音流。

除此之外，為了防止孩子在外語學(xué)習(xí)中過度依賴翻譯筆，現(xiàn)在部分翻譯筆增加了“兒童鎖”功能。此功能開啟后，翻譯筆將關(guān)閉整句翻譯功能，防止孩子在做作業(yè)時(shí)通篇翻譯不思考，養(yǎng)成過度依賴此類工具的習(xí)慣。

陪伴型機(jī)器人：

既是“玩伴”又是“家教”

陪伴型機(jī)器人能走會(huì)動(dòng)，被稱為“會(huì)說話的百科全書”，能夠輕松解答“十萬個(gè)為什么”，更是一位機(jī)器人“家教”，可以帶著孩子學(xué)習(xí)語文、英語和編程。

“陪伴型機(jī)器人的定位是同伴，它既不是孩子的老師，也不是孩子的父母，而是孩子的擬人化‘同伴’。”閆懷志表示，這類機(jī)器人可以通過機(jī)械傳動(dòng)、人工智能、人臉識(shí)別等關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)陪伴功能。

閆懷志表示，當(dāng)前，在日新月異的人工智能技術(shù)的加持下，陪伴型機(jī)器人正在持續(xù)完善動(dòng)作、語言，甚至可以提供具有情感的擬人化表達(dá)。除此之外，該類機(jī)器人的人臉識(shí)別、人體跟蹤、智能避障、自動(dòng)充電、溫濕度傳感等基本功能也在持續(xù)升級。

在交互上，陪伴型機(jī)器人可以實(shí)現(xiàn)拍照、講故事、游戲交互、語音交互、繪本閱讀、內(nèi)容點(diǎn)播、雙向視頻通話等功能。

舉例來說，把一本繪本放在機(jī)器人面前，其可以對封面進(jìn)行識(shí)別，然后隨使用者翻頁，朗讀出書中內(nèi)容。

不過，在項(xiàng)立剛看來，陪伴型機(jī)器人目前還處于初級階段，只能完成簡單的陪玩、陪學(xué)或問答交流任務(wù)�？傮w來講，該產(chǎn)品性價(jià)比不高，遠(yuǎn)未達(dá)到可大范圍普及的程度，還滿足不了更個(gè)性化的需求。

另外，閆懷志表示，長期讓機(jī)器人陪伴兒童具有潛在風(fēng)險(xiǎn)。

“無論多么高等的智能機(jī)器人，都永遠(yuǎn)代替不了真實(shí)人類特別是父母的陪伴。”閆懷志提醒，應(yīng)避免類似產(chǎn)品的過度使用，否則可能對兒童的語言、情感和人際發(fā)展等造成一定程度的負(fù)面影響。

智能嬰幼兒看護(hù)器：

以無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)守護(hù)兒童

在傳統(tǒng)嬰兒看護(hù)場景中，看護(hù)人需要時(shí)刻注意嬰兒是否哭鬧、嘔奶、被衣物遮掩口鼻、掉床……這些問題時(shí)刻牽扯著看護(hù)人的精力。隨著育兒方式向科學(xué)化、精細(xì)化方向轉(zhuǎn)變，智能嬰幼兒看護(hù)器應(yīng)運(yùn)而生。

許多智能嬰幼兒看護(hù)器的外形比較“呆萌”——有個(gè)“大腦袋”，其實(shí)這個(gè)“大腦袋”就是智能攝像頭，將其置于寶寶房間，可對寶寶的面部、呼吸、哭聲等進(jìn)行監(jiān)測。

當(dāng)其“察覺”到異常就會(huì)及時(shí)發(fā)出預(yù)警，看護(hù)人即便無法時(shí)刻陪在嬰兒身邊，也能夠“看到”他們的一舉一動(dòng)。

“智能嬰幼兒看護(hù)器好比家長的‘千里眼’‘順風(fēng)耳’。”閆懷志表示，智能嬰幼兒看護(hù)器本質(zhì)上是一種無線家庭安全防護(hù)系統(tǒng)，主要由看護(hù)端和顯示端組成。該看護(hù)器利用無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)定期掃描，對嬰兒表情、動(dòng)作等進(jìn)行影像識(shí)別，并將孩子的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)以視頻或音頻的形式，通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)字信號(hào)傳送到看護(hù)人的手機(jī)端。當(dāng)其利用人工智能技術(shù)識(shí)別評估出嬰兒處在哭鬧狀態(tài)時(shí)，就會(huì)播放舒緩音樂進(jìn)行安撫，并向看護(hù)人的顯示端發(fā)送預(yù)警。

值得一提的是，智能嬰幼兒看護(hù)器具有電子圍欄功能，使用者可以設(shè)置孩子的活動(dòng)范圍，即通過超聲波雷達(dá)設(shè)置虛擬電子圍欄。當(dāng)孩子活動(dòng)區(qū)域超過此范圍，該看護(hù)器就會(huì)發(fā)出警報(bào)。

除此之外，使用者還可以設(shè)置幼兒看護(hù)區(qū)域，區(qū)域外部分看護(hù)器是拍攝不到的，進(jìn)而有效保護(hù)個(gè)人隱私。

當(dāng)然，家長不能把智能嬰幼兒看護(hù)器當(dāng)作“萬能神器”。

閆懷志提醒道，父母的陪伴是任何智能化的產(chǎn)品都無法替代的。除此之外，生產(chǎn)廠家需要重視隱私保護(hù)問題，在產(chǎn)品功能上進(jìn)一步采取措施，更好地對嬰兒和看護(hù)人的隱私進(jìn)行有效保護(hù)。（記者 唐芳）