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智能手表、詞典筆、陪伴型機器人…… 智能科技陪伴兒童快樂成長

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2023-06-01  來源:科技日報  瀏覽次數(shù):170
核心提示:陪伴型機器人能走會動,被稱為“會說話的百科全書”,能夠輕松解答“十萬個為什么”,更是一位機器人“家教”,可以帶著孩子學(xué)習(xí)語文、英語和編程。

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、陪伴型機器人等智能裝備層出不窮,它們有的能夠為家長分憂,有的能夠為孩子的學(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、智能識物等多種功能。

舉例來說,當(dāng)遇到緊急情況時,家長可以通過智能手表的定位功能,得知孩子的位置;當(dāng)兩個佩戴智能手表的小朋友想要對方的聯(lián)系方式時,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)村信息消費聯(lián)盟理事長項立剛表示,相關(guān)報告稱,在我國,智能手表在5歲至12歲兒童群體中頗受歡迎,每3個孩子中就有1個擁有智能手表。

項立剛介紹道,從硬件方面來看,智能手表有處理器、存儲器、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)采集來實現(xiàn)。

科技日報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撥打視頻電話后,手機會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)測孩子的身體及運動狀態(tài)。

“傳感器位于智能手表表盤底部,佩戴時傳感器緊貼皮膚,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)的分析計算就能得出孩子的運動數(shù)據(jù)。”閆懷志補充道,除此之外,智能手表還可以隨時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,可能會產(chǎn)生依賴。”項立剛提醒道,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,可以自動存儲使用者不認(rèn)識的生詞,然后將其導(dǎo)入手機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)文字識別技術(shù)(OCR技術(shù))進(jìn)行識別。”項立剛解釋道。

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

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:一是提高文字識別速度和精度,二是加強語言翻譯的準(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)果實時以文字或聲音形式輸出。

項立剛介紹,翻譯筆由掃描頭、識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,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。

陪伴型機器人:

既是“玩伴”又是“家教”

陪伴型機器人能走會動,被稱為“會說話的百科全書”,能夠輕松解答“十萬個為什么”,更是一位機器人“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,這類機器人可以通過機械傳動、人工智能、人臉識別等關(guān)鍵技術(shù),實現(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,陪伴型機器人正在持續(xù)完善動作、語言,甚至可以提供具有情感的擬人化表達(dá)。除此之外,該類機器人的人臉識別、人體跟蹤、智能避障、自動充電、溫濕度傳感等基本功能也在持續(xù)升級。

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

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

不過,在項立剛看來,陪伴型機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)。總體來講,該產(chǎn)品性價比不高,遠(yuǎn)未達(dá)到可大范圍普及的程度,還滿足不了更個性化的需求。

另外,閆懷志表示,長期讓機器人陪伴兒童具有潛在風(fēng)險。

“無論多么高等的智能機器人,都永遠(yuǎn)代替不了真實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)運而生。

許多智能嬰幼兒看護(hù)器的外形比較“呆萌”——有個“大腦袋”,其實這個“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”到異常就會及時發(fā)出預(yù)警,看護(hù)人即便無法時刻陪在嬰兒身邊,也能夠“看到”他們的一舉一動。

“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、動作等進(jìn)行影像識別,并將孩子的實時動態(tài)以視頻或音頻的形式,通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)字信號傳送到看護(hù)人的手機端。當(dāng)其利用人工智能技術(shù)識別評估出嬰兒處在哭鬧狀態(tài)時,就會播放舒緩音樂進(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)孩子活動區(qū)域超過此范圍,該看護(hù)器就會發(fā)出警報。

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)

 
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