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发布时间:2020-06-10 16:28:20

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作者:日经BP社

出版社:东方出版社

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黑科技:驱动世界的100项技术

黑科技:驱动世界的100项技术试读:

版权信息书名:黑科技:驱动世界的100项技术作者:日经BP社排版:辛萌哒出版社:东方出版社出版时间:2018-08-01ISBN:9787520704878本书由人民东方出版传媒有限公司授权北京当当科文电子商务有限公司制作与发行。— · 版权所有 侵权必究 · —序“人机共存”、拯救世界

技术进步与文明进化息息相关,极大丰富了人们的生活。仔细回想一下,我们从什么时候开始已不再相信这句话呢?纵观20世纪,各领域的技术取得长足进步,人类的生活五彩斑斓;另一方面,人类制造出大规模杀伤性武器,战火无情地吞噬了整个世界。历经两次世界大战后,意识形态与社会体制的对立导致世界分崩离析。

冷战结束后,人们期待自由竞争的资本主义经济奠定新秩序基础,然而好景不长,恐怖主义、地区冲突接连发生,与21世纪初相比,眼下发生世界大战的可能性有过之而无不及。

技术进步一定给人们带来幸福吗?技术进步不可或缺吗?如果因为与“机械竞争”,肉体凡胎的普通人丢掉饭碗、贫富差距急剧扩大,我们还能置身事外、一味歌颂技术进步吗?当下欧美地区旧式反抗权柄的活动频频爆发,其本质就是反对、抵抗资本主义发展和所谓的技术进步。

技术进步本是好事,就连一时无法判断有益与否的基础技术成果,人们也都拍手称赞,“连连叫好”。时至今日,这种情况依然未变,奋斗在技术专业信息报道一线的日经BP社编者深有感触。

前沿技术以肉眼可见的形式丰富生活,拯救饱受折磨的病患,克服种种曾经“理所当然”的不便。现在,人们终于开始解决技术发展的负面问题。

新技术怎样将生活和行业发展引向正轨,技术如何辅助人们的日常生活,人类应该怎样规避竞争、实现“人机共存”、共同走向美好的未来呢?

带着这些疑问,日经BP社技术部主编与200多名专业记者反复讨论,最终完成了这部《科技展望:驱动世界的100项技术》。2017年首次出版发行,此次为再版发售。

笔者坚持“用事实说话”,深入浅出地介绍了技术进步的现实价值和社会意义。打破国家界限,列举了各国各领域的尖端技术,日本“技术立国”的招牌今非昔比,笔者希望借助这些新技术,日本能再次崛起。

日本发明了许多新技术,依靠“技术兴国”丰富社会,为世界作出了卓越贡献,笔者衷心希望通过本书为全球进步略尽绵薄之力。日经BP社首席执行董事、技术媒体部部长寺山正一第1章技术融合推动再生

各项技术不断融合,人、生活、产业、地球环境……万事万物不断再生。本书收录了2018年之后的各种技术动向,介绍了技术对世界产生的深远影响。不同领域的技术兼收并蓄,互相改变,就连不少我们习以为常的商品、技术在吸收新技术之后都面目一新。

首句的结论其实来自一次技术展望主题活动——“技术影响力”。这次活动由敝社主办,邀请了200余名专业记者就电子工学、机械电子学、建筑、土木、医疗、生物、IT(信息技术)等各个领域的前沿技术进行采访报道,展望未来技术发展趋势,传递各种前沿信息。截至2017年,活动已经举办了4次。

本次活动中,技术杂志主编与专业记者们齐聚一堂,经过慎重讨论,最终确定了2018年之后的11项重要技术潮流。第2章中,各位主编将对11项技术潮流、69种具体技术进行详细阐述。第3章中,专业记者们结合52项技术,对“最想了解的技术清单”进行深入浅出的剖析,本书一共收录了121项“驱动世界的技术”。

期待技术“承载生命之重”

请看表1-1。在800位职场人士“期待的2022年技术”问卷调查基础之上,敝社的智库专家与日经BP总研(Nikkei BP Consulting,日经集团咨询机构)专家共同统计绘制了表1-1。参加调查的800人分别是日经商业在线(Nikkei Business Online)、ITpro、日经医疗在线(Nikkei Medicine Online)、日经建筑(Nikkei Architecture)的读者。具体来看,从事“经营企划”类工作的人士约占4成,“研究开发、设计技术”类的约为5成,其余多是建筑、土木、医疗领域的专家。

各位读者可以参阅2016年版《日经技术展望——改变世界的100项技术》一书了解具体的调查内容。调查过程中,受访者被随机提问是否了解某些技术、期待程度如何,根据回答情况计算出加权平均分,最后汇总排行。

纵观表1-1,可能大家首先会注意到,第1项、第8项—第10项都是“性命攸关”的技术。比如利用人体组织细胞治疗疑难杂症的“再生医疗”、通过免疫反应治疗癌症的“免疫检查点阻断剂”、进行血液与体液精确诊断的“液体活检”等,公众对各项技术满怀期待。

全新科技利用人体自身细胞和免疫系统功能唤醒人体潜能。文如其名,比如“未来手术辅助机器人”中包含了“辅助”一词,专指辅助医生诊疗的各种器械,与手术无关。

值得注意的是,这些医疗技术多是与其他领域新技术融合的产物。比如再生医疗就与精密工学密切相关;半导体制造装置行业看似每日在洁净室中与微观世界为伴,却已涉足再生医疗领域;研发药物的基因分析则离不开超级计算机。表1-1 2022年技术期待指数排行榜

出处:日经BP总研调查《经营革新与新技术应用问卷》,调查时间为2016年11月29日至2016年12月16日,《改变世界的100项技术排行榜》报告可以从日经BP总研网站下载

回到表1-1,医疗领域以外的许多技术也与人类密切相关。“基础设施监测”关系到高速公路、铁道等社会基础设施再生,是土木工程与“IoT(物联网)”技术结合的产物,而IoT技术就是通过传感器远程监控和操控事物。

车辆与IoT技术的结合催生了“无人驾驶”技术,第2章中的“不会碰撞的汽车”得以成为现实,无人驾驶技术稳定又安全。无人驾驶技术与电动汽车(EV)密不可分,汽车行业期待全固体电池等“EV专用后锂电池”技术实现突破。

还有大热的“AI(人工智能)”以及引发AI热潮的“机器学习”,该技术试图把人类的能力赋予计算机,目前人们正尝试将其应用于各领域。

交叉技术时代来临

想必各位读者已经从描述中感受到了本书的主题——“融合”和“再生”。几十年的成熟技术与问世不久的新技术交叉融合,互相影响。尽管时有问题发生,但是纵观漫长的技术发展历史,我们已经踏入技术融合的时代。

IT、AI等数字技术可以与任何技术融合。金融领域的IT技术便是Fin Tech(金融科技),农业领域的IT技术就是Agri Tech(农业科技)……这就是所谓的“X-Tech(交叉技术)”。IT技术可以交叉应用,产业之间、技术之间、人与人之间也可以交叉融合。

人造物让世界更美好,技术的这种本质亘古不变。人类使用技术的历史悠久绵长,无论是人、产业,还是基础设施、环境等都出现了部分老化的情况,技术的融合推动万物再生。

商务人士该如何应对技术的融合与再生呢?答案就是“交叉”。经营者与技术者的交叉、不同行业的交叉、老牌企业与新兴势力的交叉、盈利企业与非营利组织(NPO)的交叉、世界与日本的交叉……

毋庸置疑的一点是,交叉始于对话。未来也希望更多的经营者与技术者、不同行业的技术人员可以开诚布公,加强交流。衷心期待大家将本书第2章中介绍的11种技术潮流、第3章介绍的重要技术成果作为对话的素材。

为了更好地帮助经营者与技术人员对话,本书特将研究开发、设计技术人员、经营企划人员选出的技术期待指数排行榜汇总成表1-2和表1-3。两个表格内容大同小异,只不过商务人士更关注健康与安全,技术人员熟知各种技术课题,对基础设施检测、无人驾驶技术更感兴趣。(日经技术在线主编 大石基之;ITpro主编 户川尚树)表1-2 研究开发、设计技术人员选出的2022年技术期待指数排行榜

出处:日经BP总研调查《经营革新与新技术应用问卷》,调查时间为2016年11月29日至2016年12月16日,《改变世界的100项技术排行榜》报告可以从日经BP总研网站下载表1-3 经营企划人员选出的2022年技术期待指数排行榜

出处:日经BP总研调查《经营革新与新技术应用问卷》,调查时间为2016年11月29日至2016年12月16日,《改变世界的100项技术排行榜》报告可以从日经BP总研网站下载第2章驱动世界的11项技术潮流图2-1 2018年以后改变世界的11项技术潮流

2018年以后,各项技术将进一步融合,人、生活方式、社会基础设施、地球环境、各个行业发生巨变,不断再生进步。11位专业主编将在本章中详细介绍今后技术融合再生的潮流。

图2-1浓缩了11项技术潮流的内容。每项的重要性不言而喻,下面按照健康技术,商品服务技术,人类活动必需的原料、能源、社会基础设施生产技术的顺序逐一进行展望,最后介绍改变产业、带来商机的技术实例。

●永不停止的心脏:癌症与心脏衰竭是人类健康的大敌,预防心衰的医疗设备、全新治疗手段陆续出现,原本出于其他目的发明的形状记忆合金材料也开始用于心脏治疗。

●大数据改变价格:根据消费者的商品或服务消费记录和活动轨迹实现“量体定价”。IT、AI技术实现了海量数据(即“大数据”)的收集和分析,传统的保险、接待、住宿等服务业焕发新生。

●不会碰撞的汽车:无人驾驶技术强化了汽车产品功能,开创了人类移动方式的新纪元。尽管还不是最终亮相,但是无人驾驶技术已经实现了高速公路、停车场行驶的阶段性突破。当然汽车AI技术的发展需要汽车厂商与半导体公司的密切合作。

●数字化改变货币:借助IT技术的全新支付手段——“无现金支付”走进生活。尽管目前还无法预测哪种支付手段会最终胜出,但是现金大国日本必须严阵以待,更新支付体系,为金融机构与其他信息系统的对接扫清障碍。

●利用生物的物质生产:生物物质生产发展迅速。基因组编辑等技术的出现为人类改变生物基因排序创造便利。生物生产技术有助于抑制塑料产品的过度消费,而塑料产品生产需要消耗石油等化石资源。

●改进发电方式:减少CO2排放是控制地球温室效应的重要课题,水力发电是减排的有效途径之一。水力发电历史悠久,曾一度被当作夕阳技术,随着小型化、低成本的技术进步,不少落差小的地方也开始水力发电。

●“透视”老旧基础设施:高速公路、桥梁、隧道等基础设备的老化问题迫在眉睫,同时人手不足、经费拮据等问题众多,小型无人机、IT技术帮助人们检测内部老化和损坏情况,备受期待。

●VR、AR技术的多领域挑战:说起VR(虚拟现实)、AR(增强现实),人们可能首先想到那遮住整张脸的黑眼镜、娱乐游戏等。现实生活中,VR、AR技术为人们提供了全新视觉体验,广泛应用于设计、配送、销售、广告、教育、旅游等领域。

●“联结”制造:除了信息领域,制造行业也在悄然改变。比如较为成熟的FA(Factory Automation,工厂自动化)技术与IT科技融合,推动成立“智慧工厂”。而3D打印机除了打印树脂材料外,还可以在金属上“挥笔成画”。

●面貌一新的建筑技术:建筑行业与生物学、电子工学、IT等不同领域融合,碰撞出新的火花,人们发明了细菌自动修复混凝土裂纹等技术取得多项成果。为应对劳动力不足,施工现场的机械化程度也在不断提高。建筑空间价值的提高也离不开IT技术,文中具体介绍了几个国外案例。

●超越五感新设备:以上10项潮流都与IT、IoT、AI技术密切相关。新一代传感设备、AI专用处理器接连问世,两项技术融合,甚至可以代替人类去感知和理性思考。技术成熟后,人类的能力将得到极大拓展和补充。(日经BP总研首席研究员 谷岛宣之)一、永不停止的心脏——预防心力衰竭的各种医疗设备不断问世大滝隆行日经医疗编辑部部长

时下,预防心功能不全(心力衰竭)的各种医疗设备和治疗手段陆续登场,活到100岁已不再是梦想。只要没有癌症、呼吸道堵塞、大出血等危急症状,保证足够的水分、营养物质摄入,心脏始终健康,人类就能长生不老。

新型医疗设备取代了心脏的部分功能,支架采用形状记忆合金材料,无需开刀手术,利用导管就可以轻松装进心脏,植入式人工心脏更是帮助不少患者术后恢复了正常生活。此外,合金、电磁领域的交叉技术研发也在不断取得进步。

不可否认的是,心脏治疗费用不菲。不少人也在质疑,是否“有必要为了给100岁的老年人续命到110岁而浪费巨额医疗费用?”现在也是大家共同思考问题答案的时候了。

1.经导管主动脉瓣置入术(TAVI)帮助虚弱心脏脉瓣再生,从血管插入轻松操作

心脏向全身输送血液,由“水泵功能”的“4个房间”(右心房、右心室、左心房、左心室)和防止血液倒流的4个瓣膜构成。随着年龄增长,心肌肥大、主动脉瓣钙化等问题接踵而来,泵血和瓣膜功能逐渐失常,不少人患上心力衰竭、重度心律不齐等关乎生命安危的恶性疾病。

近年来,业界逐渐认可导管治疗技术在修复“泵血”瓣膜方面的作用。心脏替代装置由细管从手脚血管送入人体,直抵心脏。导管治疗的身体负担小,辅助心脏功能再生。传统主流心脏治疗方式主要是开胸手术,暂停心脏功能后再安装人工心肺。

TAVI技术从欧美传入日本,日本具备手术条件的医院机构不断增加。通过导管将左心室和主动脉之间的“主动脉瓣”替换为医疗装置(如生物脉瓣),辅助瓣膜再生。

生物瓣膜主要用猪、牛的心囊膜制作,术前医生会用专业工具折叠瓣膜,填装进导管中。

瓣膜随患者主动脉瓣膜轮廓的形状均匀扩张并附着。采用“气球扩张法(Percutaneous Transluminal Coronary Angioplasty,瓣膜像气球一样在内部膨胀的方法)”“自膨胀式支架(self-expandable frame,将形状记忆合金支架通过压握式输送导管送达病变处,解除固定后支架自动扩张,使血液畅通并对病变部位起支撑作用的技术)”治疗,可以有效防止瓣膜周围血液倒流。图2-2 经导管主动脉瓣置入术(TAVI)使用的生物瓣膜支架(上)和安装示意图

2013年,日本政府将TAVI技术正式纳入保险范围,3年间约有5000名以上的主动脉瓣关闭不全患者接受了TAVI治疗;具备TAVI治疗条件的机构也从3年前的8所增加到了100余所。2016年,爱德华生命科学公司(Edwards Lifesciences)、美敦力日本分公司(Medtronic)分别推出新产品,扩展了患者适用范围。

TAVI技术的对象主要是无法接受开刀手术的患者。传统的主动脉瓣膜治疗方案大多选择成绩赫赫的外科手术,但是手术开胸的数十分钟内,必须暂时停跳心脏,患有并发症的3~5成患者并不适合这种方式。不适合手术的患者多为老年人,因为无法开刀,加之没有更好的治疗方案,不少人在几个月到几年时间内陆续辞世。

就术后30天的死亡率来看,TAVI技术基本在2%以下,单瓣置换外科手术约为2%,再开胸手术约为7%。有专家认为,“TAVI技术的受众人群多是高风险患者,2%以下这个数字已经十分难得”。

2.导管瓣膜治疗夹合关闭不全的二尖瓣

左心房和左心室间的“二尖瓣”治疗设备也在如火如荼的研发之中,欧洲地区的导管瓣膜治疗技术逐渐用于临床,日本尚处于临床试验阶段。

为了治疗二尖瓣受损功能不全,可以将瓣膜的前尖、后尖用特殊装置夹起来,这个装置就是“Mitra Clip(二尖瓣钳)”。Mitra Clip是雅培公司(Abbott Laboratories)的产品,2008年在欧洲率先投入使用,目前已有30多个国家引进“Mitra Clip”治疗重度二尖瓣关闭不全,日本也在临床试验当中。

导管技术的最大优点是在心脏跳动的状态下直接修复受损瓣膜。治疗过程中,导管从心脏右侧经由心房间隔到达左心房、左心室,用Mitra Clip夹合二尖瓣前后尖,减少二尖瓣血液倒流。

过去,外科手术是治疗二尖瓣功能不全的首选。常见的手术方式是缝合前后尖中央部位,阻断血液倒流。但是对老年人、心脏功能低下同时患有其他疾病,或曾做过手术的患者来说,手术死亡风险过高,还有不少人并不适合开刀。图2-3 导管瓣膜治疗过程

有专家评价:“尽管导管瓣膜治疗技术无法像外科手术那样完全阻断血液倒流,但是一定程度上减少了倒流、改善心脏衰竭症状,对不适合手术的患者来说,这是低风险治疗的有效手段。”

如果今后临床试验的结果理想,随着技术的不断进步,相信二尖瓣关闭不全的治疗范围也将不断拓展。

3.无支架自体心包瓣置换术世界首例自体心包生物瓣

医疗技术的发展开创了自体组织二尖瓣手术的先河。东京都榊原纪念医院心血管外科主任、尖端医疗研究室室长(早稻田大学客座教授)加濑川均教授与早稻田大学先端生命医科学中心梅津光生教授致力于瓣膜成形术的研究,发明了“无支架自体心包瓣置换术”。“无支架自体心包瓣置换术”是利用患者自体心包膜进行置换,是心脏功能不全的有效治疗方法。术中剥离的心包膜现场被制作成生物瓣膜,随即重新移入体内,是一项全新的二尖瓣治疗方法。

手术时,固定在瓣膜成型环上自体心包膜的与左心室乳头肌缝合,因为形状酷似“正常(Normal)”的二尖瓣,所以自体心包膜也被称作“Normo瓣膜”。

十几年来,梅津教授发明的循环模拟系统获得多方好评,大阪大学的动物实验也验证了模拟系统的卓越性能,今后将进一步进行临床研究。

因为使用患者自体组织,“无支架自体心包瓣置换术”不会引发任何排斥反应,耐久性好。术后无需服用任何抗凝药物,不影响患者妊娠生育。图2-4 “无支架自体心包瓣置换术”使用的“Normo瓣膜”

硅材料制作的瓣膜成型环质地柔软,与金属瓣膜成型环对比鲜明,极大减轻了对心脏和主动脉瓣的负担。相比高昂的人工瓣膜费用,自体心包生物瓣的费用亲民低廉。

日本国内每年实施约9000例二尖瓣手术,其中约有5700例手术适合使用“无支架自体心包瓣置换术”。

4.冷冻消融高频装置“大显神通”治疗严重心律失常

各种心脏疾病中,老年患病率高、危及生命的房颤堪称“沉默杀手(Silent killer)”。房颤是一种常见的心律失常疾病,心脏跳动失常,严重时还会影响正常供血。

之所以说房颤是“沉默杀手”,原因是它会导致心力衰竭,心房容易产生血栓,诱发心源性脑梗塞。即使患者瓣膜没有问题,只要有房颤症状,每年脑梗塞的发病概率就会达到3%—9%,终生发病风险更是高达36%。可以预见,随着日本老龄化进程加快,房颤引发的心源性脑梗塞病人将会不断增多。“射频消融技术(Radio Frequency Ablation,以下简称RFA)”是近年常见的房颤治疗方法。这种技术利用高频电流通过尖端的导管点状灼烧房颤发生部位——肺静脉入口,形成绝缘区域,以阻断、隔离电刺激回路,最终防止肺静脉电流传导到心脏。

最近,利用冷却到零下45摄氏度的气球导管冷却冻结肺静脉入口圆周部位的新技术——“冷冻消融(Cryoablation)”技术正式问世。

气球在左心房内膨胀后,可以准确贴合肺静脉入口部位,大大缩短治疗时间。与RFA相比,冷冻消融技术操作简单,方便医生上手治疗。

2016年4月,“高频热气球”——利用高频装置将装有70摄氏度生理盐水的气球导管与肺静脉入口部位贴合,对相关部位进行一次性灼伤治疗的技术率先纳入日本医保范畴。气球大小可自由调整,“高频热气球”技术可以与各种肺静脉入口部位相吻合,精准治疗。图2-5 “冷冻消融”原理

房颤一旦发病就无法彻底治愈,患者不得不终生服用抗心律失常药物、交感神经节阻断药和预防脑血栓的抗凝药。即使如此也无法完全控制症状,避开脑梗塞“恶魔”,还有出血等副作用。

5.左心耳封堵器预防房颤引发的血栓“左心耳封堵器”是解决房颤诱发血栓问题的新技术。

左心耳是左心房上突出的耳状结构,血液容易滞留于此处形成血栓。90%以上的非瓣膜性房颤都发生在这一部位。如果将心脏上的左心耳封堵上,血栓就难以形成,这也是左心耳封堵器的发明原理。

目前全球有两家公司正在为进行左心耳封堵器的临床有效性实验做准备。一旦成功,患者将不必服用抗血栓的抗凝剂,这无疑给脑卒中高危风险患者提供了新的选择,备受期待。

现有的两种产品中,波士顿科学(Boston Scientific)公司的“WATCHMAN”装置在国外非瓣膜病房颤患者的栓塞随机控制试验中表现更加优异,甚至与华法林抗凝剂(“Warfarin”,香豆素类抗凝剂的一种)不相上下(确认非劣性)。改变预后不良疾病的历史

新设备的问世改变了房颤这种预后不良疾病的历史。一些欧美国家的报告指出,利用冷冻消融技术治疗房颤,排除脑卒中发病风险因素,治疗后的存活率几乎与非房颤患者持平。专家评价道,“早发现、早治疗房颤,今后更加重要”。图2-6 左心耳封堵器留置图

6.全皮下植入式心律转复除颤器(S-ICD)无导线结构减少断线事故、消除感染风险

各种预防严重心律不齐、心力衰竭诱发猝死的医疗装置正在快速普及。“全皮下植入式心律转复除颤器(Subcutaneous Implantable Cardioverter Defibrillator,以下简称S-ICD)”就是预防室性心动过速、房颤等致死性心动过速猝死的最新利器。

S-ICD的主体留置在左侧腋窝皮下,皮下预留导线电极细通道,沿胸正中线的左侧边缘经剑状凸起肋骨留置主体发生器,整个过程中电极完全不经过血管。

S-ICD与植入式心律转复除颤器(ICD)的效果大同小异。经欧美国家的临床验证,S-ICD没有植入设备常见的菌血症、电极不全等困扰;而传统的ICD主体直接植入皮下,电极留置在血管内,术中、术后极易导致断线、短路事故,还会诱发感染、血肿等。

7.无导线起搏器超微结构植入心室,电流脉冲直接起效

治疗心动过缓的最新医疗装置——无导线起搏器表现抢眼,在窦房结功能障碍调整、改善房室阻断患者心率方面作用显著。经由导管将设备留置于右心室后,发生器前端电极通电后便可正常起搏(电流脉冲调整心跳)。

2017年2月,日本国内正式批准美敦力公司(Medtronic)的“Micra”产品上市。此前“Micra”已经在2015年4月、2016年4月分别获得欧洲、美国认证。3“Micra”直径6.7mm,长25.9mm,体积1mm,重1.75g,大小约是普通起搏器的1/10。使用专用递送导管,在腹股沟处插入大腿静脉,抵达右心室后即可固定在靠近心尖部的心室中隔位置,利用前端阴极与起搏器后部的黑色环状阳极间电极差维持起搏。

起搏器能够牢固固定在心肌上,这离不开发生器前端特殊形状记忆合金材料的功劳。“Micra”电池的平均使用寿命大约是12.5年,只适用于心房或心室单腔起搏的情况,日本年均植入60000台起搏器,其中使用无导线起搏器的情况微乎其微。当然科学家也在抓紧研发两心室同时起搏的新设备,未来无导线起搏器必将成为主流。图2-7 无导线起搏器留置示意图“Micra”是全球第二例无导线起搏器,美国雅培公司研发了首个临床无导线起搏器产品(Nanostim)。该产品在2013年10月获得欧洲批准,日本目前还处于临床试验阶段,尚未正式获批。

8.心脏再同步化治疗(CRT)模拟因人制宜、刺激心脏不同部位

心脏向全身输送血液时,中度、重度心力衰竭患者因为左心室左右壁跳动不同步,影响正常送血功能,医学界大多选择在双心室安装起搏器的方法刺激左心室,改善收缩不同步的症状,这就是所谓的“心脏再同步化治疗法(Cardiac Resynchronization Therapy,以下简称CRT)”。不过实际治疗时,CRT法对30%的患者并不奏效。

东京大学的创业公司——UTHeart研究所(位于东京世田谷,法人代表为久田俊明)针对这一问题研发了UTHeart系统,模拟患者CRT过程,预估治疗效果。

据杉浦清了董事长介绍,UTHeart系统收集患者的X线、CT、MRI、心电图、心脏超声、血压等各种信息,“精密计算2000万个细胞发展、血液流动,利用计算机模拟患者的心脏状态”。有了UTHeart技术,医生可以根据患者的心脏形状、跳动差异确定刺激部位。杉浦清了表示,“UTHeart模拟后,如果发现治疗并不奏效,医生就可以放弃这种方法。电流刺激的部位只有有限的几个选择,如果使用模拟技术验证无线电流刺激是否有效,也许能将不可能变为可能”。

目前此项技术已经应用到了十几例临床研究中,预测的心脏泵血功能改善数据与实际数据关联性强。未来,富士胶卷公司(Fujifilm,以下简称富士胶卷)的手术装置将会搭载这一模拟系统,2017年计划开展临床试验,以获得医疗器械许可。

9.植入式辅助人工心脏重症心衰患者也可以长命百岁

药物疗法、CRT技术对扩张和收缩型重症心肌病患者并不奏效,植入式辅助人工心脏技术——泵体植入体内技术有望给这些患者带来福音。

辅助人工心脏由输送血液的远心泵、连接血泵和心脏的人工血管、驱动装置等几部分组成。

植入式辅助人工心脏分类如下:最常见的是转子转动、连续送血的“非搏动式”,也有模仿心脏输送血液、一次储存后由脉动流挤压送血的“搏动式”等等。图2-8 辅助人工心脏示意图

最近问世的“Dura Heart”[泰尔茂株式会社(Terumo Corporation)]、“Heart Mate”[梭拉特公司(Thoratec)]等产品采用“磁悬浮技术”,利用磁力推动泵内转子工作。因为新产品省去了接触轴等部件,血泵内不容易形成血栓,产品的使用寿命大幅延长。

植入辅助人工心脏后,患者就可以出院回家、安心静养了。以前的辅助人工心脏大多是“体外型”,驱动装置、血泵留置体外,是患者等待心脏移植的一个过渡,一旦使用,心脏将无法恢复自主功能,患者只能住院治疗。不适合心脏移植患者的福音

长期以来,重度心衰患者只有心脏移植一条路。然而捐献者严重不足,适合手术的患者十分有限,如果植入式辅助人工心脏技术继续完善,上述问题将得以解决。

今后,辅助人工心脏技术还将造福糖尿病并发症、老年人等不适合心脏移植的人群,辅助重度心衰患者“居家治疗(Destination Therapy)”。

美国已经批准若干种辅助人工心脏产品作为长期居家治疗的医疗手段,用于不适合心脏移植的重度心衰患者治疗,今后将有更多高龄心衰患者接受移植。

设备费用昂贵、“成本效果分析”时代“永不停止心脏”技术和治疗方法的出现造福了患者,但是高昂的价格也令人望而却步。我们不能忽视天价医疗导致医疗费用一路飙升,更有必要讨论“成本效果分析”的价值。

举例来说,植入式辅助人工心脏的价格超过1千万日元。缺血性心肌病、重度心衰患者中,不少人已经试过长期药物治疗、搭桥手术等各种方法,倘若为100岁的高龄患者植入辅助人工心脏,从技术层面来说,患者的寿命完全可以延长到110岁。就算医保能覆盖辅助人工心脏术后长期居家治疗,但是社会也无法承担这种无休止增加的医疗费用。

导管治疗装置价格高昂。比如经导管主动脉瓣置入术(TAVI)的医保报销价格大约是465万日元,再加上住院费用,医疗费共需要600万日元左右。相比普通主动脉置换外科手术300万—400万日元的费用,TAVI增加了1倍之多。

日本中央社会保险医疗协议会(Central Social Insurance Medical Council,以下简称“中医协”)将TAVI手术的高昂费用纳入讨论议题,TAVI设备也入选2018年诊疗费用改革再核算目录,中医协费用效果评价分会也将重新对其进行“成本效果分析”。二、大数据改变价格——“因人定价”成为现实市嶋洋平日经大数据主编“您全年驾驶状况安全良好,汽车保险费用相比去年为您降低两成。”“您的健康年龄比实际年轻5岁,人寿保险费用每年便宜4000日元。”2018年起,随着大数据技术的广泛应用,商品、服务“因人定价”的时代即将拉开帷幕。

行为习惯、身体状况、爱好、信用情况……收集此类个人数据,利用人工智能(AI)技术对这些数据进行全面分析。大数据技术为保险、金融、酒店等传统行业带来了“第二春”。

另一方面,我们也必须正视各种问题,完善数据流通体系,保护个人信息,规范个人数据的使用。

◆车联网保险驾驶操作数据决定保险金额

驾驶员安全行驶,保险金额就会打折,车联网保险(telematics insurance)已经走进人们的生活。“车联网”是将车辆连入网络、提供各种服务的技术。保险公司利用通信技术收集车速、刹车、油门等驾驶操作数据,分析结果并对保费进行调整。

丰田公司计划在2019年前,为中、日、美三国销售的车辆统一配备通信设备。车辆通信环境的改善将带动车联网保险市场迅猛发展,根据驾驶数据调整车险金额。

爱和谊保险有限公司(Aioi Nissay Dowa Insurance)计划2018年正式推出浮动型车联网保险。结合驾驶员的月度驾驶数据,参照现有车保等级标准确定保单金额。以每年行驶2万公里为例,保险价格最多相差20%。

日本兴亚财产保险有限公司(Nipponkoa Insurance)也计划从2018年1月开始推出新产品,分析驾驶数据,为“安全驾驶打折”,折扣最多相差20%。公司利用自主研发的智能手机导航应用“Portable Smiling Road”收集驾驶数据,衡量驾驶员的驾驶水平。应用兼具驾驶诊断功能,根据手机感应设备收集的各项数据,从油门、刹车、驾驶、环保四个方面为安全驾驶程度打分。

前者利用车载设备、后者则用手机应用收集驾驶数据。保险公司还可以参考车辆加减速、转弯的操作习惯与事故概率的联系,周密分析后确定折扣力度。

2015年3月,爱和谊保险有限公司收购了英国知名保险公司(Box Innovation Group,以下简称“BIG”)。BIG旗下的Insur The Box(以下简称“ITB”)保险公司为高保费的年轻消费者提供预存车辆保险服务。消费者提前支付一定公里数的保金,减少超速、急刹车等危险操作就可以获得额外“里程奖励”,保险覆盖的里程也随之变长。2010年5月上市后,销量高达50万份。

据公司方面介绍,已签约产品的累计行驶里程已经超过了50亿公里。图2-9 联网车辆增多

利用收集的大量驾驶和事故数据,公司还将开发更加精密的算法,计算驾驶操作反馈型车险保费。

◆大数据时代的健康保险智能手机收集健康数据

各大人寿保险公司接连推出大数据寿保产品,2018年以后将有更多产品上市。

第一生命集团(The Dai-ichi Life Insurance Company)旗下的Neofirst生命保险公司推出了新产品“Neo Health Yell”,按照用户的健康年龄、而非实际年龄缴纳保费。用户因为癌症等常见的8种生活习惯性疾病住院后,保险公司还会赔付临时住院补助。用户每3年签约一次,签约时根据体检结果确定“健康年龄”,年龄不同,费用也各不相同。

举例来说,一位健康年龄是50岁的男性,他每月需要支付2722日元的保费,而如果健康年龄降到40岁,每月的费用只需要1782日元。据介绍,健康年龄年轻5岁,患上生活习惯病的风险将比同龄人降低2-3成。

为了准确计算健康年龄,Neofirst生命保险公司使用瑞穗第一金融技术公司(Mizuho-DL Financial Technology)的精密技术,结合日本医疗数据中心存储的160万份体检报告和诊费明细单(Rezept)海量数据计算分析,当然正式计算前,用户还需要补充BMI、血压、尿液检查、血液检查等数据。

一般来说,大数据保险的计算主要参照3年一次的体检结果,各家公司也在陆续研发新技术,比如健康生活的手机APP等,实时获得消费者的健康数据。

2014年,法国安盛公司(AXA)上线“Health U”APP,向签约客户提供健康管理服务。结合用户的作答情况,“Health U”划分健康程度、参与积极性的等级,共有9级。此外,根据用户的身体状况,“Health U”还会发出温馨提示,比如“外出用餐不要忘吃沙拉哦”“每天最多吃3口甜食”等。应用还能自动测算每日步数,与好友“一较高低”。

日本生命保险公司(Nissay Group)与Mapion公司共同开发了一款名为“aruku&(あるくと)”的软件,为用户提供个性化的“健康support mile”服务。

AI技术也开始应用于保险行业。明治安田生命保险公司(Meiji Yasuda Life Insurance Company)与手机减肥应用公司Fi NC合作,为中小企业的健康经营保驾护航。用户用这款“私人AI教练(Personal Coach AI)”软件记录并管理步数、体重、睡眠、饮食等日常生活数据,切实保障员工身体健康。除了生活轨迹外,软件还会根据体温、血压等生命体征提出各种建议。Fi NC公司由明治安田生命保险公司、第一生命集团共同出资成立。

◆积分借贷参考SNS状态确定信贷额度

积分借贷(Score Lending)专指根据顾客各项数据决定信贷额度和利率的融资方式。

瑞穗银行(Mizuho Bank)与软银(Softbank)联合出资创建了J.Score公司,主要从事积分借贷业务,已于2017年9月正式营业。

J. Score公司参考的数据包括个人信用、家庭成员情况、与软银及瑞穗银行的业务往来、SNS(Social Networking Serivces)活跃度、爱好及性格测试结果等。

公司利用AI技术分析以上数据,结合用户的思考方式、行动特征等得出最终分数,参照得分确定额度和利率,当然用户也可以查询得分情况,手机操作即可轻松完成。

不少新兴的银行也尝试用大数据分析方法拓宽融资渠道。有趣的是,某些公司还会对申办业务时的面部照片、签字笔体“大做文章”,研究签名工整的人是否按期还款等。

大数据分析技术在中小企业融资领域崭露头角。小型企业很难获得融资,如果将它们纳入借贷范畴,融资市场将会大幅拓展。

2017年10月,欧力士集团(ORIX Corporation)携手自己集团旗下公司弥生(Yayoi),借助大数据财务借贷模型,正式进军融资行业,专门成立了新公司“ALT”负责相关业务。

据ALT公司事业部高级经理池田威一郎介绍,未来公司的目标是“5年后开拓5万用户,完成高达百亿日元的融资”。公司将弥生公司财务软件每日收集的各项业务数据与借贷模型进行对照,分别确定每笔借贷金额和利率。借贷模型是欧力士与d.a.t公司结合现有技术和AI技术共同研发的。

ALT融资公司自成立以来,大量收集用户交易数据,努力提高借贷模型精确度,未来还考虑引入专利转让收入等更多外部数据,目前公司已经与千叶银行(Chiba Bank)、福冈银行(Fukuoka Bank)、山口金融集团(Yamaguchi Financial Group)、横滨银行(Bank of Yokohama)建立业务合作关系。

视线转向美国,面向中小企业的大数据融资市场不断扩大。移动支付软件公司SQUARE日前推出了基于交易数据的预支服务“Square Captial”,2017年1-3月,用户人数突破4万大关,金额达到2.5亿美元,同比增长64%。

住信SBI网络银行等金融机构,Money Forward、Freee等云端财务软件公司,亚马逊资本服务公司、乐天信用卡等电商企业纷纷加入大数据借贷行业。今后各种参考数据不断完善,市场有望进一步扩大。

◆动态定价参照需求浮动房价

同样的酒店,不同的房价,有人欢喜有人愁。日本某比价网站曾经推出的这则广告一时间引发热议。对于住宿服务提供方酒店来说,比价网站虽然带来了大量客源,但是也加剧了行业的低价竞争。“动态定价”是服务方使用大数据技术,摒弃传统的低价竞争、以浮动定价方式提供优质服务的新概念。

2018年开始,旅行网站Jalan.net的运营公司Recruit Life Style推出名为Revenue Assistant的新服务。根据市场环境和网站已有大数据来预测顾客需求,优化定价。

Recruit Life Style公司电子商务部旅游单元企划人员宫田道生介绍说,“数据科技向服务方提供定价参考,包括预订预测、同区住宿需求等,当然最终定价还是由酒店自行确定”。

如果需求旺盛,酒店可以在快要满房时调高价格;相反情况下,为了避免大量空房,酒店可以调低价格。美国爱彼迎(Airbnb)先发制人

美国最大的民宿预订平台——爱彼迎(Air Bed and Breakfast,以下简称“Airbnb”)率先行动,平台房价每天各不相同。不过决定房价的不是房东(host),而是机器学习自己计算出的算法。

Airbnb向房东提供定价软件Smart Pricing,房主输入最高房价、最低房价、接待人数3项,Airbnb根据算法自动优化定价。产品经理卡尔·贝利卡诺(Karl Pellicano)介绍说,“对房东来说,定价是头疼的大事,既要收集各种信息,还得每天更新价格,所以我们(推出这款软件)省去麻烦,帮房东实现收入最大化”。

Airbnb着重考虑住宿需求、地点位置、房间条件这3项价格弹性浮动要素,合理定价,最大程度增加收入。价格弹性浮动是房价受需求影响而上下浮动的差额。

Airbnb公司的数据科学家巴尔·伊弗拉(Barr Ifrah)表示,“在影响房间定价的诸多因素中,价格弹性浮动比需求走向更加重要”。

条件好、价格上浮对需求影响不大时,网站会按照需求适当涨价。而条件一般、休闲为主的房间,如果价格上浮,消费者很可能转而选择其他城市或其他房子,涨价严重影响需求。

Smart Pricing的算法运用数百项数据预测住宿变化和价格弹性浮动。这些算法都是机器学习的产物。机器学习的数据对象多达数十亿,模型特征也有几十万种,Smart Pricing高级软件工程师张力(音译)表示,“预测过程没有任何人为因素干扰”。影响住宿的大型庆典都是软件预测时的重要参考数据,人为操作则难以记录这些活动日期。Airbnb排除人为因素干扰,以天为单位,准确管理平台数百万登记房屋的价格。

◆机器学习制定最优定价棒球比赛票价每日变化

2017年7月开始,雅虎(Yahoo)与福冈软银鹰(Fukuoka Soft Bank Hawks,日本职业棒球队)比赛的网络售票中部分引入机器学习技术,优化票价体系。图2-10 棒球比赛票价随日期浮动

9月的某天,登录雅虎电子票务平台Pass Market,您可能会发现软银主场比赛的S指定席一垒一侧前方区域票价从4500日元至7000日元不等,价格差异明显。

传统印象中,棒球比赛各区域的普通座位一般都是统一定价、先到先得。现在这种情况正在悄然改变,同一区域的抢手场次、抢手座位票价上浮。尽管只有部分平台采用,但这无疑打破了传统的票务销售模式。

影响因素包括双方战绩、选手是否打出“2000支安打(日本专业棒球名球会的入会条件)”、投手、剩余场次等。

雅虎票务部产品销售部长稻叶健二在接受采访时表示,“同级别的位置也有价值上的差别,希望大家可以买到称心如意的席位”。优化价格的体验销售已经在2016年上线。

平台评估每排座位的价值,座位不同,定价也各不相同。定价的参考数据与2017年基本一致,价格浮动大约在几百日元之间。根据排数不同,原来9000日元的门票可能上调到9900日元,而随着比赛的临近,价格也有可能再次上涨500日元。如果需求低迷,网站也会下调价格。

◆数据交易市场个人、企业间的数据交易

在大数据技术、数据分析创造出新价值的当今时代,从外部收集海量数据的社会氛围也愈发浓郁。为了适应潮流的发展,个人与企业、企业与企业间的数据交易市场也陆续出现。

初创企业成立数据交易平台,供买卖双方开展交易;大型企业也积极涉足数据交易。

Every Post就是日本Every Sense公司研发的个人与企业间交易数据的手机应用。用户下载程序后,提前设置愿意出售的传感数据,比如位置、加速度、方位、步数、气温、气压等。所有的注册用户都会收到数据购买公司提供的“菜单”,里面详细记录着各种交易项目和条件。三个月的位置数据价值500日元

下面我们来看一个“菜单”的例子:(通过智能手机)每10分钟提供一次位置数据,并且公开自己的出生年月日和性别等,提供X次数据即可获得Y点积分。

看完“菜单”的用户如果点击同意,就可以通过智能手机传感器出售自己的位置数据了。

提供数据后,用户就可以根据“菜单”的规定获得Every Sense积分,积分积累到一定程度后可以换成现金。为了纪念应用程序上线,Every Sense公司在菜单中表示,连续提供三个月感测数据的用户即可获得500日元的等价积分。

个人与企业、企业与企业间的数据交易不仅限于智能手机的数据,还扩展到了IoT设备所收集的数据。2017年10月,数据交易价格得以正式确定。Every Sense公司等机构并不拥有数据,它们只是数据买卖双方的中介。Every Sense公司CEO北田正己解释道,“为了保证交易的中立性,我们绝不干预定价”。

另一方面,从2017年1月起,日本数据交易所(Japan Data Exchange)开始试运行“目录网站”,网站上主要刊登各种企业的数据需求。交易所由森田直一社长创立,森田本人此前从事市场营销、数码智能与数据工作,曾在三菱商事公司工作。

从名字可以知道,目录网站主要提供各种数据目录,方便用户购买数据商品,当然网站也充分考虑了标价、权限处理等交易影响要素。

为了方便交易,企业在注册时需要填写50多个必要问题。森田直一社长在接受采访时表示,“经营企划、法务等企业的不同部门,以及学术研究团体要确认的数据信息各不相同,所以尽可能地输入更多信息可以促进交易方便开展,加快数据流通”。

企业与企业间的数据交易往往要花费更多时间才能达成一致条件和价格。我们很难了解什么企业掌握哪些数据,“目录网站”是解决问题的新途径。健康数据流通纳入视野

致力于健康信息学研究的东京大学研究生院教育学研究科的山本义春教授成立了保健IoT财团(Healthcare IoT Consortium),旨在通过产学结合的方式规范健康数据流通技术,夯实产业基础。“2018年前完成标准化平台设计,希望2020年正式投入运营”(山本教授)。

财团计划将匿名处理的健康数据收录到“信息银行”中,由“信息银行”统筹管理。银行出售数据给有需求的公司,用于技术研发、产品开发、营销等。使用方支付等价的报酬,经由银行支付给提供者。

信息银行是政府主导的机构,有利于数据提供方,促进数据使用,提高数据社会价值。此外,人们还提出了“个人数据商店(PDS)”的构想,个人可将数据存储在服务器或终端设备,指定数据提供对象。数据的进一步流通将为数据收集者、所有者带来难以想象的全新价值。大型企业也加入数据交易阵营

大型企业的动向方面,手机运营商KDDI已经率先提供数据销售服务。KDDI IoT云端数据市场在2017年6月全面上线。

销售的数据包括最新店铺信息、采购信息(True Data提供)、未来人口浮动、访日外国游客动向分析数据(Nightley公司提供)等。数据的价格从数十日元起,但“为了有效利用,很多公司大多整合购买整个区域和区间的数据,单笔买卖的价格从数万日元到数百万日元不等”(KDDI)。

除了数据之外,KDDI公司还提供各种分析工具,向用户有偿提供与GIS(地理信息系统)日本公司共同开发的商圈分析工具。

KDDI公司方面表示,“各种产业都在提供IoT服务,我们积累了很多经验,了解怎样分析数据才能最大限度创造价值,我们将把这些经验都应用在数据市场上”。

提到大数据收集,不能忽略欧姆龙(OMRON),它在数据交易市场表现活跃。不过欧姆龙自身并不参与市场的运营或交易,只是提供、利用传感数据,向交易市场经营者提供左右交易的专利技术等。

Senseek技术(专利第5445722号)通过导出提供方、利用方的数据元数据,帮助双方配对,促进交易进行。“传感器种类=彩色图像”“传感对象领域位置=京都车站前”“传感数据价格=××日元”“利用用途种类=学术/商业目的等”,这些是元数据的具体例子。

欧姆龙公司技术知识产权总部SDTM推进室长、业务骨干竹林一介绍说,使用专利技术的“处理引擎原型已经完成”。欧姆龙公司还积累了多种数据收集传感器技术,“可以考虑从多个企业获得多个收集数据的传感器”(竹林)。

受数据交易高涨的影响,2017年10月,数据交易市场的民间团体已经正式成立。在欧姆龙、Every Sense两家公司的号召下,十家公司踊跃参加。

该团体主要讨论数据交易经营者运营的自主性规则、业界数据合作、如何推动数据提供和交换等。必要情况下,团体今后还将研究制定行业标准和国际标准。如何应对公众对侵犯隐私的质疑

推动大数据应用、促进数据交易的过程中,最大的阻碍莫过于个人信息的保护。2017年5月,个人信息保护法修订版正式生效,个人的相关信息在一定程度匿名化后可以转让给第三者。此前含糊不清的个人信息、身体特征、识别符号(号码)等作为个人信息的范畴拿上台面。例如,明确定义身体特征包括脸、指纹、DNA等个人数据。

软银迅速应对匿名信息的加密要求。在网站上登载了关于利用匿名加密信息的公开政策,“公司内部也加强要求”,具体公布了数据的定义、加密方法、使用目的、管理方法、停止使用的手续等。提供对象仅包括:“(1)灾害对策、地域振兴等公共目的;(2)业务伙伴;(3)规划或实施其他对签约方有益的政策。”

软银等通信公司涉及手机定位信息的匿名化,这与通信保密条款有关,日本总务省(主要负责行政组织、公务员制度、地方行财政、选举制度、信息、通信、邮政、统计等业务)正在计划制定电力通信事业行业的指导大纲。软银回应说:“我们要充分考虑今后信息整合和评价的风险,以及完全匿名化后可以利用到什么程度,慎重确定服务内容。另一方面,有汇报说使用深度学习等最新技术可进行个人再识别,今后一定要更加谨慎。”

2017年夏天,札幌市放弃了原本计划实施的实验测试。最初政府计划在一条长约五百米的地下步行街,通过指示灯、照相机等收集人流和属性信息(性别、年代等)。原计划3月份确定感应设备,8月、9月安装传感器、数字显示设备和摄像机等。

结果虽然3月份顺利在地下步行街的北二条广场安装了数字标牌,摄像机的安装工程却迟迟未能落实。理由是2月28日的北海道报纸刊登了《札幌市计划开展“人脸识别实验”》《可能滥用个人信息》《严格管理公共空间的使用》等报道。看了报道的札幌市民几乎打爆了咨询电话。3月22日的市议会上,市政府表示将中止安装摄像机,23日北海道报纸马上发表了题为《“人脸识别”实验“流产”》的报道。

札幌市城市建设推进室的负责人表示:“其实夏天的实验并不包括人脸识别,但是无论怎么说明,市民们都表示无法接受,时间一天天拖下去,有可能影响实验正常进行,所以我们只能放弃摄像机,改为安装触摸屏向数字显示设备传递信息了。”图2-11 关注公众对侵犯隐私的担忧

对企业和各地方政府来说,不少个人信息利用被妖魔化的原因都是因为“对外部的说明不充分”“消费者不理解这样做的好处”“责任归属不明确”。

企业若能克服上述困难,有效利用独具特点的个人数据,将处于有利地位。在激烈竞争的环境中,数据利用不当就会一败涂地,这样的时代已然来临。(执笔合作:日经大数据原主编 杉本昭彦;硅谷分局长 中田敦)三、不会碰撞的汽车——从高速公路到停车场,无人驾驶不断发展小川计介日经Automotive主编“2030年实现汽车零事故”,丰田汽车的伊势清贵董事意气风发,放出豪言。“不会碰撞的汽车”是汽车行业的终极目标,随着各种技术陆续出现,无人驾驶汽车也开始阶段性成为现实,衷心期待今后十年内汽车的安全性能越来越高。

德国奥迪(Audi)是全球第一家宣布将在2018年实践“3级无人驾驶”技术的厂商。3级水平的汽车可以实现无人驾驶,当然司机需在紧急情况下恢复手动驾驶。不仅德国奥迪宣布将在2018年推行3级无人驾驶技术,美国的特斯拉(Tesla)也正在积极开发新技术。日本国内方面,为了配合2020年东京奥运会召开,丰田、本田、日产等品牌也计划在2020年前应用无人驾驶技术。组合各种自动化技术

不会碰撞的汽车集合了各种自动化技术。除了升级已经普及的“自动刹车”技术外,还加入了自动变道辅助技术、“自动停车”技术等。

这些技术背后的坚实力量正是“汽车AI”和“三维激光雷达(Li DAR)”技术。通过装载在车辆上的雷达、摄像头等传感器收集数据,用AI手段分析并及时反馈结果,最终打造出“不会碰撞的汽车”。“Li DAR”让人类“不会碰撞的汽车”的理想离现实更近了一步。三维技术扫描车辆四周,甚至可以分辨出障碍物是汽车还是行人。而激光技术帮助司机夜间识物,相比以往的摄像头,毫米波雷达性能更加优越。无人驾驶等级的全球标准化

无人驾驶技术白热化竞争的大背景下,各国也在谋求建立全球通用的性能标准。日本和欧洲的汽车制造商向SAE(Society of Automotive Engineers,美国汽车工程师学会)标准靠拢。驾驶辅助系统的等级被划分为0-5六个阶段,而无人驾驶使用的是三级以上的技术。

2017年7月11日奥迪在西班牙巴塞罗那举办展会——“奥迪峰会”,期间展出了新款A8。A8由德国内卡苏尔姆工厂生产,计划2017年秋天正式在德国上市。新款A8搭载了3级自动驾驶技术“AI traffic jam pi IoT”,2018年起改装为适应各地规定的版本并开放预订。售价是90600欧元。

按下A8仪表板中央的“AI”键,车辆启动自动驾驶功能,自动转向、给油、刹车。在有中央隔离带、比较拥挤的高速公路上,可以保持低于60km/h的速度行驶。

因为汽车能自动观察车辆周围环境,驾驶员无需时刻关注方向盘,所以司机可以在国家和地区的法律规定范围内尽享影音娱乐等。

自动行驶过程中,车载计算机会处理各种传感器发来的数据,掌握车辆周围情况。除了摄像头、毫米波雷达、超声波传感器等传感设备外,车辆还配备了激光雷达。

一旦无人驾驶无法应对,车辆的驾驶权将重新交还司机。为了保障手动、自动顺利切换,驾驶者也需要掌握过硬的驾驶技术。表2-1 SAE(美国汽车工程师学会)规定的无人驾驶技术等级

*这里的“区域”不一定专指地理区域,还包括环境、交通、速度、时间等条件。出处:官方自动驾驶商务讨论会(2017年3月14日)图2-12 奥迪2017年秋季发售的新款“A8”预装3级无人驾驶技术

◆自动刹车日益普及、路口处理能力升级

为了实现3级无人驾驶技术,业界研发并使用了多项自动化技术,其中成绩斐然的莫过于自动刹车技术了。

自动刹车普及的契机当属斯巴鲁辅助驾驶系统“Eye Sight”。“Eye Sight”是2010年投产的“Eye Sight Ver2”版本,价格只有原来的一半,控制在10万日元以内。之后其他公司也相继开始使用10万日元以内的自动刹车系统。丰田汽车在2015年正式引入自动制动系统“安全感(Safety Sense)”,2017年年底前在日本、美国、欧洲销售的所有车辆中普及。

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