前沿!三分钟带你看遍全球最新最炫脑波穿戴式设备 脑机接口

小编的话：是啦，我知道脑波穿戴式设备或许比你们早了一点，这次作为福利发放，只需三分钟，看尽全球最新最炫产品，业内业外人士面前，都能侃大山啦！当然，请持续关注安人心智关于「世界脑科学与类脑智能创业公司」的持续系列报道，将有更多精彩！

你在想什么？我能知道！

早在1924年，德国生理学家 Hans Berger 就第一次记录下了人类的脑电波。后人在他的工作基础上发现脑电波具有直接的生理意义，例如在放松状态下，脑波频率以 8-13Hz 为主，命名为 Alpha 波；专注状态下，频率会增加至 13-30Hz 的 Beta 波。这些规律适用于全人类，也就奠定了脑电图研究和临床应用的基础。

与此同时，随着信号分析技术和材料科学等学科的发展，脑电波采集设备的精度和采集量也得以大幅提升，现在医学上最高端的设备可以同步采集高达256导人类脑电波信号（见下图）。

这些密密麻麻分布的传感器所记录的庞大的数据不仅可以帮助医生做出诊断，也可以用于科学研究。

到这里为止提到的脑电波采集都是在头颅外进行的，因此它们也被称之为颅外脑电。但有些时候医生或科学家还需要一些更厉害的黑科技，比如：

这种在颅内记录脑电波信号的设备一般需要开颅手术。

因为脑电波起源于脑皮层的电活动，而颅外所记录的信号会收到颅骨、皮肤等的影响，往往信号质量不那么理想，所以当医生需要更精确的信息时，颅内脑电会被派上用场。

意念控制成为可能？

到这里我们清楚了脑电波是和我们精神状态有关的生理信号，而且是可以像体温、体重一样被记录的。但我们可以怎么使用脑电波呢？

有没有小伙伴此时此刻想起了X教授？

我不知道X教授是如何控制他人心灵的，不过脑电波的确可以用于控制其他物体，这个技术又被成为脑机接口（Brain-Computer Interface, BCI）。就像我们需要用USB接口读取U盘里的信息一样，BCI设备就是帮助我们采集、分析脑电波信号的设备。

我们可以使用BCI设备控制机械手臂：

控制四旋翼飞行器：

上面提到的密密麻麻的那款设备可以用不？当然可以！但是，太贵。。。便宜的医用或者科研级别的设备动辄数十万，更别谈256导的脑电设备了。除此之外，医用的设备还有一些不便，它的佩戴过程比较纠结，仪器也相对比较笨重。所以呢，有趣的脑电波以及传统设备的一些缺点催生了很多脑波公司的诞生，这几年也诞生了一些优秀的产品。

炫酷的脑机接口设备

熟悉脑电波产品的开发者们一定会对 Emotiv EPOC （见下图）印象深刻，这个长的像头盔的设备 07年 面世后让开发者们眼前一亮。和其他一些轻量级商品不同，EPOC 更像是一个简化的科研医用级的标准脑电波检测设备。

也许是 Emotiv 觉得 EPOC 长的实在有点丑，很快他们推出了外形经过重新设计的 EPOC+（见下图），使这个拥有多达 14 个检测电极和 2 个参考电极的设备变成了八爪鱼模样。EPOC/EPOC+ 定位于专业开发者，被不少高校、科研院所和极客选购，EPOC/EPOC+ 只需 399 美金。

如果仅仅从产品的质量（信号的采集与分析）考虑，EPOC/EPOC+ 无疑是成功的，这得益于它的 14 个检测电极。EPOC/EPOC+ 可以监测用户的脑电图，进而追踪和改善用户的注意力和情绪。Emotiv 向第三方开发者提拱了 SDK，在第三方应用的配合下，用户可以用脑电波发出指令，控制其他设备。Emotiv 还为 EPOC 设计了几款游戏，使 EPOC 成为世界上第一套用大脑来控制游戏的系统。

Emotiv 给业界带来了不小的震撼，而其他的竞争者们也纷纷蠢蠢欲动。这其中最引人注目的首选 NeuroSky，这家野心勃勃的硅谷公司，在无锡设有中国分公司。NeuroSky从一开始就定位在研发消费级的脑电波可穿戴产品，拥有完整的硬件平台。除了提供 App，NeuroSky 的芯片广受业界欢迎。日本 Neuroware 就使用他们的芯片做了下面这款很受欢迎的 「猫的秘密」（见下图）— 如果佩戴者情绪沮丧，猫耳便会倒下；注意力集中时，猫耳会竖起；心情愉快时，猫耳会来回摆动；感到疲惫时，猫耳便会像泄了气的皮球一样。

NeuroSky 目前的主打产品是 MindWave（见下图），构造非常简单，只有一个夹在耳垂的参考电极和额头的检测电极，佩戴比 EPOC/EPOC+ 方便 — 因为后者才用了湿性电极，需要配合导电膏或生理盐水从而提高采集精度，而前者是干电极，可以直接佩戴。产品的不同定位使得 EPOC/EPOC+ 注定不会像 MindWave 一样成为可以日常佩戴的首选设备。

在这样的背景下，Emotiv 又推出新的主打消费市场的产品 — Emotiv Insight（见下图）。已公布的资料看，这款售价 658.95 美金的产品在设计上比它的前一代有了很大改进。设计更加简洁、优雅，同时用白色代替黑色，看上去很像一款高端的头戴式蓝牙耳机，非常符合消费市场的定位。Insight 甚至因为其出色的设计获得了德国红点设计奖。

Emotiv Insight 可以检测 8 种行为现象：注意、集中、参与、兴趣、激动、亲密、放松以及压力。可以识别到 7 种表情：眨眼、左眼眨眼、右眼眨眼、皱眉、惊喜、微笑以及咬牙。

在 Emotiv 公司列举的应用案例中，有残障人士用它来控制轮椅、驾驶汽车、创作音乐，还有更传统的控制飞行器、游戏等。从目前公开的资料看，Insight 并未因其传感器数量少于 EPOC/EPOC+ 而导致功能减少。现有的应用基本可以采用少量传感器采集的信号来实现。

同样设计精美、工艺出色的还有加拿大InteraXon公司生产的 Muse（见下图），但 Muse 和其他主流产品的功能相似。

这些脑波穿戴式设备产品的出现，使得我们也可以使用以前只在实验室里存在的黑科技。除了可以使用脑波操纵物体之外，我们还可以使用神经反馈帮助训练注意力。前面提到，Beta波和人类注意力有关，已经有一些方法可以使用脑电波设备帮助训练注意力。

总之，这的确是一个值得期待的领域。

编者注：熟悉的读者朋友，一定还记得我们安人心智集团就已经有这样的设备，，点击链接即可查看全文。温故而知新是好习惯哟~