苏州大学朱铭鲁团队——面向可持续边缘计算的可穿戴智能人机界面:感知、反馈与自供能融合新范式 MDPI AI Sensors。论文标题:Wearable Intelligent Human–Machine Interfaces Ready for Sustainable Edge Computing Systems
原文链接:https://doi.org/10.3390/aisens1020009
期刊名:AI Sensors
期刊主页:https://www.mdpi.com/journal/aisens
为了让人与数字世界之间的交互更自然、更实时、更沉浸,可穿戴人机界面正从会采集数据的设备迈向能本地理解与响应的智能系统。来自苏州大学的朱铭鲁团队与新加坡国立大学Chengkuo Lee团队的研究者们在 AI Sensors 发表综述,系统梳理了可穿戴智能人机界面的关键组成与演进路径。文章从商用可穿戴技术出发,逐步延展到感知机制、反馈单元、能量采集、自供能传输、机器学习分析和边缘计算架构,勾勒出一条从感知走向理解,再走向闭环交互的完整技术路线。

图1:具有边缘计算的可穿戴人机接口(HMI)的基本组成概览。
本综述指出,具备边缘计算能力的可穿戴 HMI,正指向下一代信息技术的重要发展方向。但真正阻碍它走向长期实用的,往往并不是某一个传感器性能不够强,而是续航、时延、舒适度与隐私保护能否同时兼顾。
作者们特别强调,真正高质量的人机交互不能只有输入,还必须具备输出。因此,文章不仅关注各类可穿戴传感方案,也系统讨论了振动、线驱动、气动执行、电热与热电等反馈方式。与此同时,压电、摩擦电等自供能传感器以及可穿戴能量采集技术,为系统的长时工作提供了关键支撑,使未来的可穿戴设备更有机会摆脱对传统电池的高度依赖。

图2:用于皮肤触觉反馈、本体感觉反馈以及温度反馈的可穿戴反馈系统。
在智能化层面,文章指出多维数据的高效解读离不开机器学习,而要进一步降低时延、减少冗余传输并提升隐私保护,就必须让更多处理能力前移到设备侧。为此,神经形态计算被视作极具潜力的新方向:它有望突破传统冯·诺依曼架构在功耗上的限制,使可穿戴系统更接近边感知、边计算、边响应的电子皮肤式智能平台。

图3:具备边缘计算功能的可穿戴人机接口(HMI)。
研究总结
这篇综述展示了可穿戴 HMI 的未来图景:它不再只是附着在人体表面的电子器件,而是深度嵌入human in the loop闭环中的智能接口。随着柔性可拉伸电路、自供能器件、低功耗无线传输、边缘 AI 与神经形态硬件持续融合,面向智慧医疗、智能工业、智慧家居与沉浸式交互的下一代人机界面正加速到来;与此同时,功耗控制、数据安全与材料可靠性,仍是其走向规模化应用必须跨过的关键门槛。
期刊信息
AI Sensors (ISSN 3042-5999) 是一本国际性开放获取期刊,致力于探讨和分享人工智能 (AI) 在传感技术领域的最新进展。随着边缘计算的兴起,新型传感器越来越多地部署于分布式环境中,方便数据处理与决策可在更接近数据源的地方实现。这一转变在人工智能与物联网 (AIoT) 的背景下尤为关键,人工智能与物联网的融合正推动着智能互联系统的发展。
期刊主编:Chengkuo Lee, National University of Singapore, Singapore
期刊主题涵盖:
•AI传感器与边缘计算
•AIoT感知技术
•边缘计算中的传感器融合
•边缘AI系统的安全与隐私
•AI增强的边缘传感器分析
•AI驱动的物联网网络优化
•低功耗AI感知
•分布式AI传感器等
来源:AI Sensors

