企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新實例

企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新實例企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新與企業(yè)所處的市場位置有關系，創(chuàng)新的層次隨著企業(yè)在行業(yè)中的地位而發(fā)生改變。行業(yè)占有率高、利潤領先的企業(yè)往往更加重視技術(shù)創(chuàng)新的投入；特別是那些依靠創(chuàng)新發(fā)展起來的大型公司，更是非常重視技術(shù)創(chuàng)新的投入和相關的方式方法。一、貝爾實驗室的創(chuàng)新介紹1.1貝爾實驗室的發(fā)展歷史亞歷山大·貝爾在1847年出生在蘇格蘭的一個聲學世家，1877年他創(chuàng)辦了貝爾電話公司。在經(jīng)營了18年之后，也就是1895年，貝爾電話公司決定將“全美范圍內(nèi)的長途業(yè)務”分割出來，成立一家獨立的公司，起名叫做“AT&T”。AT&T發(fā)展迅猛，在1899年，AT&T便把其前身的貝爾電話公司整合進來，于是AT&T便成了貝爾公司的母公司。在1925年，AT&T收購了西方電子公司的研究部門，并成立了一個叫做“貝爾電話實驗室公司”（簡稱便是貝爾實驗室）的獨立實體，在建立之初，貝爾實驗室便致力于數(shù)學、物理學、材料科學、計算機編程、電信技術(shù)等各方面的研究。在二三十年代，貝爾實驗室的研究人員推出了遠距離電視傳輸和數(shù)字計算機，領導了有聲電影和人工喉的開發(fā)。兩項信息時代的重要發(fā)明-晶體管和信息論都是貝爾實驗室在40年代研究出來的。貝爾實驗室在50和60年代的重大發(fā)明有太陽能電池，激光的理論和通信衛(wèi)星。作為美國最大的科研機構(gòu)之一，貝爾實驗室為推動美國的科技發(fā)展立下了汗馬功勞：85年間近3萬項專利，11位科學家問鼎7項諾貝爾物理學獎，更有9項美國國家科學獎、8項美國國家科技獎等頂級科技獎項被收入囊中。正因為此，貝爾實驗室一度被視為美國的一張名片、美國科研機構(gòu)中杰出的發(fā)明領袖。近年由于通訊市場和資本整合的變化，貝爾實驗室先后被整合到朗訊公司，后又合并至新的阿爾卡特朗訊公司，2016年阿爾卡特朗訊與諾基亞宣布合并，貝爾實驗室也被合并至新的諾基亞公司；逐漸淡出了人們的視線。1.2創(chuàng)新是貝爾實驗室主要的使命1946年，貝爾實驗室（BellTelephoneLab）的肖克利（W.Schockley,MIT畢業(yè)的博士）、巴?。↗ohnBardeen,普林斯頓大學畢業(yè)的博士）和布拉擔（W.Brattain）組成一個課題組，研究固體電子器件。1947年，貝爾實驗室的大樓里發(fā)明了點接觸晶體管，之后他們的同事在此基礎上繼續(xù)研究，又先后發(fā)明了面型晶體管和體型效應晶體管，晶體管的誕生驚艷于世，給三位科學家?guī)砹酥Z獎，也讓貝爾實驗室隨之聞名全球。更為重要的是，這一發(fā)明掀起了以晶體管取代電子管的微電子技術(shù)革命，帶領人類開啟了新時代。晶體管直接催生了現(xiàn)代計算機，再后來的計算機聯(lián)網(wǎng)互通變成現(xiàn)實，因特網(wǎng)就這樣應運而生。畢奇說，“貝爾實驗室晶體管這一發(fā)明的偉大有目共睹，其對于科學、技術(shù)、產(chǎn)業(yè)、生活等各個領域的影響延續(xù)至今?！碑斍白盍餍械木幊陶Z言之一的C語言同樣出自貝爾實驗室。丹尼斯·里奇（DennisRitchie）出生于紐約，畢業(yè)于哈佛大學。1967年進入貝爾實驗室，1983年因發(fā)展操作系統(tǒng)理論及實現(xiàn)Unix操作系統(tǒng)而獲得圖靈獎。1999年獲美國國家技術(shù)獎章。他是C語言之父、Unix之父、圖靈獎獲得者，有史以來最偉大的程序員之一。而除此之外，和原子能、半導體、計算機一起被譽為20世紀四大發(fā)明的激光器，蜂窩式移動電話的發(fā)明和發(fā)展，光纖及光通信科技的研發(fā)直到整個光通信時代的開創(chuàng)，無一例外都是貝爾實驗室的杰作。貝爾實驗室的早期創(chuàng)新主要集中于發(fā)明層面，為此貝爾實驗室投入了非常龐大的資金用于研發(fā)團隊；對早期的貝爾實驗室而言，這一點并不值得憂心。貝爾實驗室在建立之際，其賴以生存的母公司已經(jīng)在有線和無線電話領域占據(jù)了美國90%的市場，從原本一個微不足道的小型私企搖身一變成為財大氣粗的壟斷企業(yè)，不可否認，電話專利及其之后的一系列創(chuàng)新性研發(fā)成果成就了母公司的輝煌業(yè)績。而母公司這樣的壟斷企業(yè)亦成為貝爾實驗室的基礎。母公司對于貝爾實驗室的重視尤甚，在資金問題上從不吝嗇。據(jù)了解，在當時，個人資產(chǎn)能夠達到1萬美元以上即可入列富裕階層，而貝爾實驗室獲得的第一筆年度科研經(jīng)費就已經(jīng)高達1000多萬美元。1.3寬松的環(huán)境和人性化管理對于工作環(huán)境的打造，貝爾實驗室特別注重如何提供寬松和自由的工作氣氛，雖然隨著時代的變遷，工作人員的數(shù)量有了巨大的增長，但是寬松的溝通和合作氣氛始終得以保留。用諾貝爾獎獲得者、美裔華人朱棣文的話來說，“貝爾實驗室是研究的樂園?！庇兄?0多年貝爾實驗室工作經(jīng)驗的畢奇也深有體會，他說：“對于研究人員來說，最大的樂趣莫過于按照自己的興趣和專長來選擇研究課題，并能夠得到自由交流和探討，在貝爾實驗室這些都能得到最充分地滿足?！彪m然，對于關鍵技術(shù)的保密和知識產(chǎn)權(quán)的持有可能與“自由交流”有所沖突，但在貝爾實驗室，研究成果獲得專利之后，研究人員是被允許公開發(fā)表論文，隨意參與各種學術(shù)研討的。自由開放的環(huán)境來自于一個寬松的體制，而管理方式?jīng)Q定了這一切。對于貝爾實驗室這樣的發(fā)明型機構(gòu)，技術(shù)專家才是管理方式的幕后決策者。貝爾實驗室的管理崗位沿襲企業(yè)的慣例，但不同之處是，每一層的領導都是由某個領域被認可的技術(shù)權(quán)威來擔任的。隨著時代的變化，進入80，90年代以后，特別是貝爾實驗室在歸屬于朗訊公司以后，管理方式也受到了來自市場的挑戰(zhàn)，引入了不少的職業(yè)經(jīng)理人參與實驗室的管理和運營。即便如此，技術(shù)專家在貝爾實驗室的地位也是獨特的，每一個技術(shù)人員有著與管理崗位相等同的發(fā)展路徑。筆者曾在貝爾實驗室工作過一段時間，雖然已經(jīng)是朗訊貝爾實驗室的時代，但是公司的人性化管理文化還是隨處可見；工作安排具有很大的彈性，即便是基層的員工對于管理問題也可以隨時發(fā)表自己的意見。公司對于每個員工在創(chuàng)新方面都有很強的支持，例如培訓員工如何發(fā)表專利，公司負責全面支持并提供獎金；鼓勵員工參與各種技術(shù)的交流和分享活動等等。1.4科技發(fā)展的變遷對貝爾實驗室的影響在并入朗訊之后，由于失去了主要的資金提供者AT&T的支持，貝爾實驗室開始被迫將主要業(yè)務從發(fā)明創(chuàng)造轉(zhuǎn)移到注重應用技術(shù)的層面，以幫助朗訊公司取得競爭優(yōu)勢。貝爾實驗室不得不開始限制科學家和工程師們的項目選擇，他們被要求將科研轉(zhuǎn)移到能夠盡快創(chuàng)造利潤的研究上來，雖然依然有技術(shù)的突破，有創(chuàng)新，但這和貝爾實驗室曾經(jīng)的發(fā)明性質(zhì)的創(chuàng)新完全不可同日而語。隨著全球通信行業(yè)進入新的競爭環(huán)境，一方面跨國公司面臨著來自華為，中興等企業(yè)的低成本競爭；另一方面通訊技術(shù)的發(fā)展與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)高度融合；這些都使得老牌大通信公司面臨利潤下降，跨行業(yè)競爭等等難題，甚至有些行業(yè)專家都聲稱傳統(tǒng)的通信將會被互聯(lián)網(wǎng)融合，慢慢消失在網(wǎng)絡世界中。這些外部的條件也使得貝爾實驗室的創(chuàng)新由原有的發(fā)明創(chuàng)造層面，滑落至延續(xù)性創(chuàng)新層面；對于未來發(fā)明創(chuàng)造項目的支持減少。正如前序章節(jié)公司提到過的，當一個行業(yè)進入C區(qū)的時候面臨的問題，在類似貝爾實驗室的研發(fā)機構(gòu)中普遍存在。公司不能斷言歸屬于新諾基亞的貝爾實驗室將會銷聲匿跡，但至少在目前來看，恐怕人們將很少再看到貝爾實驗室推出類似晶體管似的革命性的發(fā)明創(chuàng)造。公司希望這個為人類技術(shù)發(fā)明做出過杰出貢獻的研發(fā)機構(gòu)能夠再次迸發(fā)生機，也許人工智能是個不錯的領域。二、互聯(lián)網(wǎng)+創(chuàng)新實例在資本市場和國家政策的鼓勵下，越來越多的人投入了創(chuàng)業(yè)的大軍。正如媒體所說：有那么一群人，他們精力充沛，有理想，愛“折騰”；他們披荊斬棘，砥礪前行，用實際行為響應‘創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)’國家戰(zhàn)略。這群人有一個共同的稱呼——‘創(chuàng)業(yè)者’。事實上，在這些年興起的“雙創(chuàng)”大軍中，“互聯(lián)網(wǎng)+”的創(chuàng)新模式是最為普遍的一種；很多在本行業(yè)有著豐富經(jīng)驗的年輕人，借助互聯(lián)網(wǎng)這個工具，開啟了自己的創(chuàng)業(yè)之旅，更重要的是，他們堅信“互聯(lián)網(wǎng)+”將改變他們原本的業(yè)態(tài)，帶來完全不一樣的用戶體驗和企業(yè)盈利模式。2.1網(wǎng)絡媒體的“互聯(lián)網(wǎng)+”創(chuàng)新北京多樂時代信息科技有限公司是2014年4月注冊的，主營方向為移動互聯(lián)網(wǎng)音頻、視頻、閱讀的新媒體公司。業(yè)務涉及多樂電臺、多樂聽書等APP研發(fā)項目，包括APP產(chǎn)品的技術(shù)研發(fā)、有聲版權(quán)代理與運營、音頻內(nèi)容的生產(chǎn)、采購、制作與銷售等。從2014年到2015年，團隊默默耕耘了一年之久來做創(chuàng)新性研發(fā)。公司的技術(shù)創(chuàng)新主要依賴于技術(shù)團隊，直到今天為止，多樂旗下所有APP應用集群產(chǎn)品的技術(shù)研發(fā)全部都是由公司的CTO田宇先生帶領團隊完成的。公司的主力產(chǎn)品多樂電臺，是一款專注于移動聲音在線娛樂的手機應用APP，產(chǎn)品1.0版本于2015年3月23日上線，當時的產(chǎn)品構(gòu)想是，做一款集手機聽書、自媒體電臺、聲優(yōu)直播為一體的APP產(chǎn)品，打造一個綜合性聲音在線娛樂平臺，為所有網(wǎng)民提供聲音類的移動互聯(lián)聲音娛樂體驗。到目前為止，多樂電臺上線運營一年多，已覆蓋下載用戶2000萬，同時擁有大型的正版音頻內(nèi)容資源庫，含12個種類共1000萬部集；擁有精準的年輕用戶體系、UGC和PUGC主播資源，用戶體驗和粘性都非常強；擁有國內(nèi)最大的校園廣播聯(lián)盟，系中文在線、百度文學有聲版權(quán)戰(zhàn)略合作方。以下是北京多樂時代信息科技有限公司在這三年的歷程中所得到的一些創(chuàng)新體驗和經(jīng)歷，供讀者參考。2.1.1互聯(lián)網(wǎng)公司核心在于技術(shù)創(chuàng)新新媒體的科技創(chuàng)新是一件非常有挑戰(zhàn)性的事情，從技術(shù)層面來說，多樂電臺的技術(shù)團隊一直很明確自己的目標，那就是研發(fā)一款高性能的、好用的、流暢的互聯(lián)網(wǎng)影音軟件。多樂電臺本質(zhì)上就是基于內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡技術(shù)的在線移動SNS音頻分享平臺，使用Java語言開發(fā)，覆蓋了Android/IOS主流智能手機平臺，通過服務端和移動端實現(xiàn)。服務器端使用PHP腳本語言為服務端提供API接口，Linux+Nginx架構(gòu)，Redis緩存訪問數(shù)據(jù)庫，并使用CDN做分發(fā)加速，使各地訪問都毫無阻礙。移動端分別使用Java和Objective-C編寫。本產(chǎn)品創(chuàng)新的打破了返回上一層必須點返回鍵的魔咒，達到手勢交互上創(chuàng)新，同時AudioStream播放引擎的應用采用了緩存接口數(shù)據(jù)的功能，解決網(wǎng)絡慢或者網(wǎng)絡緩存失敗問題。采用Redis內(nèi)存緩存系統(tǒng)攔截推薦及熱門內(nèi)容訪問請求，在高并發(fā)訪問時保證數(shù)據(jù)的快速響應，打破傳統(tǒng)PGC(ProfessionallyGeneratedContent)模式，可使用手機錄音，使每個用戶可產(chǎn)生內(nèi)容，成為移動電臺生成者，構(gòu)建全民皆電臺模式。服務器通常是指那些具有較高計算能力，能夠提供給多個用戶使用的計算機。服務器與PC機的不同點很多，例如PC機在一個時刻通常只為一個用戶服務。服務器與主機不同，主機是通過終端給用戶使用的，服務器是通過網(wǎng)絡給客戶端用戶使用的。和普通的PC相比，服務器需要連續(xù)的工作在7X24小時環(huán)境。這就意味著服務器需要更多的穩(wěn)定性技術(shù)RAS，比如支持使用ECC內(nèi)存。根據(jù)不同的計算能力，服務器又分為工作組級服務器，部門級服務器和企業(yè)級服務器。服務器操作系統(tǒng)是指運行在服務器硬件上的操作系統(tǒng)。服務器操作系統(tǒng)需要管理和充分利用服務器硬件的計算能力并提供給服務器硬件上的軟件使用。在Web1.0時代，門戶和新聞類網(wǎng)站由于不存在用戶系統(tǒng)產(chǎn)生的自定義動態(tài)內(nèi)容，只需要依靠HTML靜態(tài)化和簡單添加服務器及網(wǎng)絡帶寬就可以應對高并發(fā)請求訪問。然而，在如今的移動互聯(lián)網(wǎng)時代，不僅需要解決Web2.0類高互動性高數(shù)據(jù)流動性的數(shù)據(jù)型大型網(wǎng)站所面臨的用戶個性化內(nèi)容實時檢索、修改和展示，更對客戶端（APP）與服務器端的頻繁網(wǎng)絡請求、實時信息推送的安全性、穩(wěn)定性等問題提出了更高的技術(shù)需求和挑戰(zhàn)。多樂電臺需要網(wǎng)絡支持，由服務端提供移動端所需要的文本文檔和聲音文件。移動端則扮演了一個展示內(nèi)容和聆聽聲音的平臺，移動端提供良好的方式以便于用戶和后臺的服務器交互。服務器使用Linux+Nginx總體架構(gòu)，在Linux系統(tǒng)下使用Nginx作為負載均衡服務器：Nginx既可以在內(nèi)部直接支持Rails和PHP程序?qū)ν膺M行服務，也可以支持作為HTTP代理服務器對外進行服務。Nginx采用C進行編寫，不論是系統(tǒng)資源開銷還是CPU使用效率都比Perlbal要好很多。使用Redis訪問數(shù)據(jù)庫，Redis是一個開源的使用ANSIC語言編寫、支持網(wǎng)絡、可基于內(nèi)存亦可持久化的日志型、Key-Value數(shù)據(jù)庫，并提供多種語言的API。Redis支持主從同步。數(shù)據(jù)可以從主服務器向任意數(shù)量的從服務器上同步，從服務器可以是關聯(lián)其他從服務器的主服務器。這使得Redis可執(zhí)行單層樹復制。存盤可以有意無意的對數(shù)據(jù)進行寫操作。由于完全實現(xiàn)了發(fā)布/訂閱機制，使得從數(shù)據(jù)庫在任何地方同步樹時，可訂閱一個頻道并接收主服務器完整的消息發(fā)布記錄。同步對讀取操作的可擴展性和數(shù)據(jù)冗余很有幫助。使用PHP腳本語言開放API供移動端調(diào)用。PHP獨特的語法混合了C、Java、Perl以及PHP自創(chuàng)的語法。它可以比CGI或者Perl更快速地執(zhí)行動態(tài)網(wǎng)頁。用PHP做出的動態(tài)頁面與其他的編程語言相比，PHP是將程序嵌入到HTML（標準通用標記語言下的一個應用）文檔中去執(zhí)行，執(zhí)行效率比完全生成HTML標記的CGI要高許多；PHP還可以執(zhí)行編譯后代碼，編譯可以達到加密和優(yōu)化代碼運行，使代碼運行更快。另外值得一提的是，公司技術(shù)對于服務器性能方面的優(yōu)化，做到了行業(yè)前列，例如：找到系統(tǒng)性能的瓶頸、根據(jù)瓶頸提供性能優(yōu)化方案、使系統(tǒng)硬件和軟件資源的使用達到平衡、對于硬件瓶頸所導致的性能阻礙、更新CPU配置和性能、增大物理內(nèi)存和虛擬內(nèi)存、采用更好的技術(shù)增加磁盤I/O性能，如常見的磁盤RAID技術(shù)等。公司緊跟國際設計趨勢，在Android版本的結(jié)構(gòu)中，大量使用了Fragment控件，使得在界面顯示和交互上煥然一新。而大量使用Fragment也會帶來一定的問題，Google給出的管理fragment棧的方法有一定的局限性，對開發(fā)者不是很友好，暴露出來的接口較少，在這個基礎上可以進行的操作就更少了。在公司看來，F(xiàn)ragment管理無疑是Android的福音，因為它更輕量級，相對更快。這里邊維護了一個裝有fragment的list，會模擬系統(tǒng)的fragment棧對其中的fragment進行操作，所以stacks也就是相當于系統(tǒng)FragmentManager中的回退棧，所以公司可以進行的操作就是無限的的多了，因為這個棧是在公司自己手中的，這樣增加靈活性的同時增強了穩(wěn)定性，可謂一箭雙雕。為了提高用戶體驗，本應用采用了緩存接口數(shù)據(jù)的功能，在網(wǎng)絡慢或者網(wǎng)絡緩存失敗情況下，也可以呈現(xiàn)部分數(shù)據(jù)給用戶使用。解決了在手機端網(wǎng)絡數(shù)據(jù)延遲的情況下做到更好的用戶體驗。在歌曲緩存中，并沒有像傳統(tǒng)播放器緩存整首音頻的數(shù)據(jù)，而是緩存了一部分的數(shù)據(jù)，因為在音頻的緩存中，如果緩存整個音頻，如果音頻較大的情況下，會使內(nèi)存急劇增加，會使應用比較卡。而采用部分音頻緩存，很好的解決了應用卡頓、內(nèi)存不足等問題。播放引擎使用了效率很高、所占內(nèi)存很小的在線流媒體（AudioStream）播放引擎，支持ShoutCast和IceCast流媒體協(xié)議，以及標準的HTTP傳輸協(xié)議。支持ShoutCastmetadata、ID3v2和PodcastRSSfeeds，同時可以暫停和恢復播放，會解決大音頻文件的緩存問題。使應用操作更加流暢。提高了應用的整體流暢度。點評：從以上的研發(fā)過程和技術(shù)細節(jié)描述，可以看到多了公司事實上實在成熟平臺和技術(shù)上進行的二次開發(fā)工作，也就是針對用戶需求采用較新技術(shù)進行的延續(xù)性創(chuàng)新工作。延續(xù)性創(chuàng)新的特點是細節(jié)多，受限于平臺技術(shù)、基礎軟件和硬件條件；需要大量的測試進行完善；當然好處是容易在現(xiàn)有市場中找到用戶。2.1.2技術(shù)創(chuàng)新難點實例以下是北京多樂時代信息科技有限公司在這幾年的技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新中獲得的一些創(chuàng)新實例。鑒于互聯(lián)網(wǎng)音頻服務有很多難點需要突破，例如突破服務器所面臨的大數(shù)據(jù)管理、高并發(fā)訪問及海量用戶動態(tài)實時推送等關鍵技術(shù)難題等等。例如：上億的用戶登錄注冊及個人信息管理；PB級別的海量音頻資源在全國各省市和地區(qū)的快速訪問和下載播放；用戶和音頻信息在不斷增長的同時快速搜索訪問；熱點內(nèi)容的爆發(fā)性傳播導致的超高并發(fā)訪問請求；海量用戶動態(tài)的實時更新與推送；移動端實現(xiàn)全平臺覆蓋，以及SNS的細化和覆蓋等。這些問題，都是之前市面上所出現(xiàn)的產(chǎn)品所沒有解決的，公司的技術(shù)團隊是如何一步步實現(xiàn)的呢？攻克難點一：數(shù)據(jù)庫海量數(shù)據(jù)處理在系統(tǒng)負載量不大的情況下，數(shù)據(jù)庫的select、delete和update操作響應延遲較低，一般在10ms以內(nèi)，配合合適的索引，在中等性能的服務器上，可應對100萬以內(nèi)的數(shù)據(jù)量處理。但千萬級的注冊用戶和一個設計不好的多對多關系將帶來非常嚴重的性能問題。另外在高UPDATE的情況下，更新一個聚焦索引的時間基本上是不可忍受的。索引和更新在大數(shù)據(jù)情況下很難做到同時快速響應。此時，單獨一臺服務器已經(jīng)很難滿足服務性能需求。解決方案：數(shù)據(jù)庫分表分庫中間件針對以上問題，項目組在經(jīng)過長時間研究和探討后，自主研發(fā)了一套數(shù)據(jù)庫分庫分表連接處理中間件，將原本保存在一臺服務器中數(shù)據(jù)表，按功能模塊拆分，保存至不同的服務器，通過硬件的橫向擴展，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的分布式處理。分表分庫的基本思想就要把一個數(shù)據(jù)庫切分成多個部分放到不同的數(shù)據(jù)庫(server)上，從而緩解單一數(shù)據(jù)庫的性能問題。不太嚴格的講，對于海量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫，如果是因為表多而數(shù)據(jù)多，這時候適合使用垂直切分，即把關系緊密（比如同一模塊）的表切分出來放在一個server上。如果表并不多，但每張表的數(shù)據(jù)非常多，這時候適合水平切分，即把表的數(shù)據(jù)按某種規(guī)則（比如按ID散列）切分到多個數(shù)據(jù)庫(server)上。當然，現(xiàn)實中更多是這兩種情況混雜在一起，這時候需要根據(jù)實際情況做出選擇，也可能會綜合使用垂直與水平切分，從而將原有數(shù)據(jù)庫切分成類似矩陣一樣可以無限擴充的數(shù)據(jù)庫(server)陣列。點評：大數(shù)據(jù)庫實時響應問題普遍存在，在諸如QQ，facebook等通訊軟件登陸，注冊修改也面臨同樣問題。目前多采用分布式數(shù)據(jù)庫的形式，多樂公司自己的創(chuàng)新也同樣解決的實際問題；在創(chuàng)新方法中屬于較為常見的問題——解決式創(chuàng)新。攻克難點二：海量音頻、圖片文件的儲存與訪問大型網(wǎng)站有海量圖片數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)、文件數(shù)據(jù)等等，他們?nèi)绾未鎯Σ⒈挥行饕扛卟l(fā)的情況下IO的瓶頸問題會迅速顯現(xiàn)。也許用RAID和專用存貯服務器能解決眼下的問題，但是還有個問題就是全國各地不同網(wǎng)絡環(huán)境針對同一資源的訪問問題，也許公司的服務器在北京，可能在云南或者海南的訪問速度如何解決？解決方案：CDN靜態(tài)文件加速網(wǎng)站訪問響應速度取決于許多因素，如網(wǎng)絡的帶寬是否有瓶頸、傳輸途中的路由是否有阻塞和延遲、網(wǎng)站服務器的處理能力及訪問距離等。多數(shù)情況下，網(wǎng)站響應速度和訪問者與網(wǎng)站服務器之間的距離有密切的關系。如果訪問者和網(wǎng)站之間的距離過遠的話，它們之間的通信一樣需要經(jīng)過重重的路由轉(zhuǎn)發(fā)和處理，網(wǎng)絡延誤不可避免。一個有效的方法就是利用內(nèi)容分發(fā)與復制技術(shù)，將占網(wǎng)站主體的大部分靜態(tài)網(wǎng)頁、圖像和流媒體數(shù)據(jù)分發(fā)復制到各地的加速節(jié)點上。所以動態(tài)內(nèi)容分發(fā)與復制技術(shù)也是CDN所需的一個主要技術(shù)。CDN(ContentDeliveryNetwork):幾乎在各大網(wǎng)站都有使用該技術(shù)。例如，使得你的網(wǎng)站在各省市訪問更快，其原理是采取了分布式網(wǎng)絡緩存結(jié)構(gòu)（即國際上流行的webcache技術(shù)），通過在現(xiàn)有的Internet中增加一層新的網(wǎng)絡架構(gòu)，將網(wǎng)站的內(nèi)容發(fā)布到最接近用戶的cache服務器內(nèi)，通過DNS負載均衡的技術(shù)，判斷用戶來源就近訪問cache服務器取得所需的內(nèi)容，解決Internet網(wǎng)絡擁塞狀況，提高用戶訪問網(wǎng)站的響應速度，如同提供了多個分布在各地的加速器，以達到快速、可冗余的為多個網(wǎng)站加速的目的。攻克難點三：大數(shù)據(jù)實時搜索隨著互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)規(guī)模的爆炸式增長，如何從海量的歷史、實時數(shù)據(jù)中快速獲取有用信息，變得越來越具有挑戰(zhàn)性。搜索是獲取信息最高效的途徑之一，因此也是各類網(wǎng)站、應用的基礎標配功能。建立“適當”的索引是實現(xiàn)查詢優(yōu)化的首要前提。索引（index）是除表之外另一重要的、用戶定義的存儲在物理介質(zhì)上的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。當根據(jù)索引碼的值搜索數(shù)據(jù)時，索引提供了對數(shù)據(jù)的快速訪問。事實上沒有索引數(shù)據(jù)庫也能根據(jù)SELECT語句成功地檢索到結(jié)果，但隨著表變得越來越大，使用“適當”的索引的效果就越來越明顯。注意，在這句話中，公司用了“適當”這個詞，這是因為，如果使用索引時不認真考慮其實現(xiàn)過程，索引既可以提高也會破壞數(shù)據(jù)庫的工作性能。解決方案：搭建專有搜索引擎然而，在數(shù)據(jù)量越過千萬級別之后，上訴方法也將面臨嚴重的性能問題，模糊搜索和數(shù)據(jù)插入的延時將上升的3秒甚至更多，這將嚴重影響普通用戶的使用體驗，此時需要專門的搜索引擎框架軟件，并部署專門的服務器提供搜索服務。開發(fā)者想在自己的產(chǎn)品中實現(xiàn)搜索功能一般都是基于某個開源搜索系統(tǒng)（如ElasticSearch、Solr、Sphinx）搭建搜索服務。攻克難點四：熱點內(nèi)容超高并發(fā)訪問Web2.0是一種新的互聯(lián)網(wǎng)方式，通過網(wǎng)絡應用(WebAPPlications)促進網(wǎng)絡上人與人間的信息交換和協(xié)同合作，其模式更加以用戶為中心。正如同創(chuàng)新2.0所倡導的以人為本、草根創(chuàng)新、開放創(chuàng)新、共同創(chuàng)新理念，Web2.0的核心概念是互動、分享與關系，所有的網(wǎng)絡行為，都可用“互動、分享、關系”的概念來做詮釋。在Web2.0興起的今天，信息的發(fā)布已經(jīng)不再是管理員統(tǒng)一發(fā)布的了。Web2.0網(wǎng)站的內(nèi)容通常是用戶發(fā)布的，使得用戶既是網(wǎng)站內(nèi)容的瀏覽者也是網(wǎng)站內(nèi)容的制造者，這也就意味著Web2.0網(wǎng)站為用戶提供了更多參與的機會，例如：微博和維基百科就是典型的用戶創(chuàng)造內(nèi)容的指導思想。這一交互方式模式的轉(zhuǎn)變，使得互聯(lián)網(wǎng)用戶的網(wǎng)絡訪問具備以下特點：海量數(shù)據(jù)。之前的Web站點多半屬于靜態(tài)網(wǎng)頁，信息的發(fā)布是基于管理員統(tǒng)一操作，而Web2.0網(wǎng)站的信息發(fā)布主要來自于用戶，這使得數(shù)據(jù)量呈爆炸性的增長，原先一個網(wǎng)站可能幾百個G的數(shù)據(jù)量，而現(xiàn)在一個Web2.0站點，動輒上T，甚至是幾個T。實時刷新。Web2.0體現(xiàn)是用戶間的參與、共享、交互，進而給用戶帶來豐富多彩的訪問體驗。直接的影響就是網(wǎng)絡流量增大，服務器請求壓力變大。在多樂電臺項目中，由于明星效應所帶來的熱點內(nèi)容高并發(fā)訪問，將是對系統(tǒng)服務穩(wěn)定性及高可用性的極大考驗。解決方案：負載均衡及緩存優(yōu)化負載均衡是由多臺服務器以對稱的方式組成一個服務器集合，每臺服務器都具有等價的地位，都可以單獨對外提供服務而無須其他服務器的輔助。通過某種負載分擔技術(shù)，將外部發(fā)送來的請求均勻分配到對稱結(jié)構(gòu)中的某一臺服務器上，而接收到請求的服務器獨立地回應客戶的請求。均衡負載能夠平均分配客戶請求到服務器列陣，籍此提供快速獲取重要數(shù)據(jù)，解決大量并發(fā)訪問服務問題。這種群集技術(shù)可以用最少的投資獲得接近于大型主機的性能。在電臺服務訪問量越來越大、內(nèi)容越來越多的時候，用戶交互不斷增強，訪問集中，造成數(shù)據(jù)庫負載過大、網(wǎng)站顯示延遲等影響，而造成影響用戶體驗的主要瓶頸集中在數(shù)據(jù)庫服務器承載能力方面。要讓數(shù)據(jù)庫服務器快速響應并能夠承受越來越大的負載,緩存技術(shù)就是解決此問題的一種方案。Cache性能高效，設計簡單，可以對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行緩存，降低數(shù)據(jù)庫負載；可以對Web頁面進行緩存，提高Web頁面響應速度；對復雜計算結(jié)果進行緩存,可以減少網(wǎng)站服務器的傳輸負荷和計算速度和對用戶的響應速度，有效地提高網(wǎng)站性能及可擴展性。多樂電臺項目開發(fā)了基于Redis的內(nèi)存緩存系統(tǒng)，以應對熱點數(shù)據(jù)的高并發(fā)訪問，攔截推薦及熱門內(nèi)容訪問請求，保證數(shù)據(jù)的快速響應，將數(shù)據(jù)庫訪問壓力減少50%以上。點評：這些是典型的復制/模仿技術(shù)，利用成熟技術(shù)解決面臨問題。從以上的技術(shù)難點以及解決方案來看，主要是采用的第四層的創(chuàng)新方法——學習和模仿，來解決工作中遇到的問題，這符合大多數(shù)創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新企業(yè)的操作模式。像北京多樂時代信息技術(shù)有限公司這樣的新興互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，能夠抓住市場需求，采用成熟及技術(shù)迅速站立市場是最重要的一部，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展與擴散正是引發(fā)這場活動的引擎，筆者相信，隨著人工智能技術(shù)的進一步發(fā)展，類似這樣的APP應用還會迎來再次的革命。希望那時，公司的技術(shù)創(chuàng)新能夠有所突破，從而保持自己的技術(shù)優(yōu)勢。2.2“互聯(lián)網(wǎng)”+大數(shù)據(jù)分析北京京西創(chuàng)業(yè)公社信息科技服務有限公司的水滴數(shù)據(jù)平臺是接住了互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)兩種潮流技術(shù)的信息服務平臺。水滴大數(shù)據(jù)資源平臺主要用于整合企業(yè)數(shù)據(jù)、投資人數(shù)據(jù)、政府數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)并為不同用戶對象提供分析、查詢、預測、評估推送及決策等功能。獲取中小企業(yè)、投資人和實業(yè)企業(yè)家數(shù)據(jù)，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)建立數(shù)據(jù)平臺，通過數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)為三者提供個性化的信息對接、融資服務、企業(yè)孵化服務，幫助創(chuàng)業(yè)企業(yè)成長。最終以圍繞科技創(chuàng)業(yè)整條鏈條，可衍生出投前投后服務、云服務、融資服務、法律服務、人才招聘服務、咨詢及數(shù)據(jù)服務、資源互換、廣告分發(fā)等的互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)業(yè)生態(tài)服務平臺。2.2.1水滴數(shù)據(jù)平臺技術(shù)核心(1)企業(yè)大數(shù)據(jù)平臺，通過互聯(lián)網(wǎng)爬蟲技術(shù)抓取網(wǎng)絡上企業(yè)的各類數(shù)據(jù)，結(jié)合工商、銀行等系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口，獲得創(chuàng)業(yè)企業(yè)的融資、團隊、產(chǎn)品、媒體報道等數(shù)據(jù)；獲得投資機構(gòu)和投資人的投資案例、投資記錄、投資偏好、工作經(jīng)歷等數(shù)據(jù)。利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對海量企業(yè)數(shù)據(jù)進行存儲。同時還需要整合政府、企業(yè)、交通、人工智能、金融等細分垂直領域的相關數(shù)據(jù)。建立數(shù)據(jù)抓取系統(tǒng)、數(shù)據(jù)在線采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)清洗系統(tǒng)、數(shù)據(jù)模型搭建系統(tǒng)等一整套數(shù)據(jù)自動化系統(tǒng)。(2)企業(yè)數(shù)據(jù)挖掘模型，利用企業(yè)大數(shù)據(jù)平臺采集到的創(chuàng)業(yè)企業(yè)數(shù)據(jù)、投資人數(shù)據(jù)和實業(yè)家數(shù)據(jù)，通過分類、聚類、回歸分析、決策樹等數(shù)據(jù)挖掘手段，分析企業(yè)發(fā)展健康度指標、市場發(fā)展趨勢、企業(yè)融資需求、投資人投資需求等多方面結(jié)果?；诖髷?shù)據(jù)算法的基礎上建立模型分析出每個行業(yè)的熱點投資機構(gòu)，為創(chuàng)業(yè)人員推薦優(yōu)質(zhì)的投資機構(gòu)，同時也為投資機構(gòu)推薦優(yōu)秀的創(chuàng)業(yè)項目和創(chuàng)業(yè)公司，通過水滴數(shù)據(jù)打通投融資圈的封閉模式，讓投、融資過程更透明化。(3)企業(yè)服務平臺，根據(jù)企業(yè)數(shù)據(jù)挖掘的結(jié)果，為創(chuàng)業(yè)公司、投資人和實業(yè)家提供多種在線的服務，如：企業(yè)融資展示、企業(yè)招聘、企業(yè)辦公場地租賃、投資人對接等。滿足企業(yè)孵化和融資、投資人尋找投資項目、實業(yè)家尋找投資基金的需求。通過對不同行業(yè)的創(chuàng)業(yè)公司成長記錄、人員信息記錄、發(fā)展歷程記錄、融資信息記錄、媒體報道記錄等，運用大數(shù)據(jù)構(gòu)建模型，通過海量數(shù)據(jù)和模型以及算法來分析各個行業(yè)的前景發(fā)展，以及預測不同行業(yè)存在的商機，為創(chuàng)業(yè)者提供詳細的創(chuàng)業(yè)指導意見。(4)企業(yè)知識圖譜，水滴數(shù)據(jù)是基于企業(yè)大數(shù)據(jù)的基礎上，構(gòu)建企業(yè)知識圖譜，知識圖譜就是把所有不同種類的信息(HeterogeneousInformation)連接在一起而得到的一個關系網(wǎng)絡。知識圖譜提供了從“關系”的角度去分析問題的能力。知識圖譜可用來更好地查詢復雜的關聯(lián)信息，從語義層面理解用戶意圖，改進搜索質(zhì)量。它通過將應用數(shù)學、圖形學、信息可視化技術(shù)、信息科學等學科的理論與方法與計量學引文分析、共現(xiàn)數(shù)據(jù)分析等方法結(jié)合，并利用可視化的三維屬性的圖譜形象地展示企業(yè)多維度的關聯(lián)關系。2.2.2水滴數(shù)據(jù)平臺應用大數(shù)據(jù)和人工智能相結(jié)合，機器學習算法相結(jié)合來突出產(chǎn)品創(chuàng)新模式，公司將搭建從數(shù)據(jù)挖掘分析到應用的一整套生態(tài)系統(tǒng)。在這個系統(tǒng)之上，公司提供整套的數(shù)據(jù)開發(fā)和應用工具，公司把這些工具提供給第三方數(shù)據(jù)分析師、應用開發(fā)者。他們都過調(diào)用水滴平臺的工具獲取需求數(shù)據(jù)，同時也可以完善水滴平臺的數(shù)據(jù)。依托大數(shù)據(jù)技術(shù)和豐富的行業(yè)經(jīng)驗，體察互聯(lián)網(wǎng)+時代的變革和機遇，提供基于企業(yè)層面的用戶全景畫像以及行業(yè)范疇的產(chǎn)品、品牌、營銷、輿情等全方位的分析與報告服務。通過企業(yè)知識圖譜、機器算法、人工智能結(jié)合模型搭建，為金融風險預測、企業(yè)征信評估、投資評價提供支撐。例如反欺詐是“企業(yè)風險控制”中非常重要的一道環(huán)節(jié)。基于大數(shù)據(jù)的反欺詐的難點在于如何把不同來源的數(shù)據(jù)（結(jié)構(gòu)化，非結(jié)構(gòu)）整合在一起，并構(gòu)建“反欺詐”引擎，從而有效地識別出欺詐案件（比如身份造假，團體欺詐，代辦包裝等）。而且不少欺詐案件會涉及到復雜的關系網(wǎng)絡，這也給欺詐審核帶來了新的挑戰(zhàn)。知識圖譜，作為關系的直接表示方式，可以很好地解決這兩個問題。首先，知識圖譜提供非常便捷的方式來添加新的數(shù)據(jù)源，這一點在前面提到過。其次，知識圖譜本身就是用來表示關系的，這種直觀的表示方法可以幫助公司更有效地分析復雜關系中存在的特定的潛在風險反欺詐的核心是人，首先需要把與借款人相關的所有的數(shù)據(jù)源打通，并構(gòu)建包含多數(shù)據(jù)源的知識圖譜，從而整合成為一臺機器可以理解的結(jié)構(gòu)化的知識。在這里，公司不僅可以整合借款人的基本信息（比如申請時填寫的信息），還可以把借款人的消費記錄、行為記錄、網(wǎng)上的瀏覽記錄等整合到整個知識圖譜里，從而進行分析和預測。這里的一個難點是很多的數(shù)據(jù)都是從網(wǎng)絡上獲取的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，需要利用機器學習、自然語言處理技術(shù)把這些數(shù)據(jù)變成結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)。完備的知識圖譜應用流程通常應包含以下步驟：確定知識領域、收集數(shù)據(jù)、提取研究領域術(shù)語、閾值選擇、精簡和合并、顯示、可視檢測、驗證關鍵點、從數(shù)據(jù)挖掘的思想出發(fā)，將其分為數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)預處理、數(shù)據(jù)計算、繪制圖譜、研究報告形成五個主要部分。本文將圍繞這一系列步驟，從應用領域、數(shù)據(jù)來源、研究方法與技術(shù)、研究應用目標等方。未來需要持續(xù)關注知識圖譜先進技術(shù)與方法的研究。例如尋徑網(wǎng)絡、自組織特征映射、力矢量布局算法、潛在語義算法、最小生成樹算法、三角測量等較為先進的映射技術(shù)，以及知識圖譜使用的工具與軟件。同時還需要整合政府、企業(yè)、交通、人工智能、金融等細分領域的相關數(shù)據(jù)。深度挖掘金融數(shù)據(jù)，結(jié)合企業(yè)知識圖譜逐步建立完整的金融風險預測體系，提高企業(yè)征信相關的業(yè)務，完善互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)業(yè)生態(tài)服務平臺的搭建。點評：水滴大數(shù)據(jù)平臺為企業(yè)征信等服務提供了新的方法，水滴數(shù)據(jù)利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的集成，初步建立的自己的數(shù)據(jù)平臺，目前可以通過訪問水滴數(shù)據(jù)獲得企業(yè)的公開資料。未來通過整合數(shù)據(jù)端口、實時抓取數(shù)據(jù)等方式，還會有很多應用的場景。水滴數(shù)據(jù)在企業(yè)服務端目前算是延續(xù)性的創(chuàng)新工作，對水滴數(shù)據(jù)的未來發(fā)展，公司依然期待能有技術(shù)上的突破。三、技術(shù)創(chuàng)新在醫(yī)療行業(yè)新技術(shù)的應用往往具有跨行業(yè)的特點，有其對于關乎人身健康的醫(yī)療行業(yè)，一直是技術(shù)創(chuàng)新的熱門行業(yè)，本節(jié)記述了兩個在醫(yī)療行業(yè)創(chuàng)新的公司案例以供參考。3.1紅外人體姿勢評估及虛擬運動訓練設備三齊正康（北京）醫(yī)療科技有限公司與清華大學生物醫(yī)學工程系、北京康復醫(yī)院、清華大學第二附屬醫(yī)院等專業(yè)機構(gòu)合作，利用最新的紅外空間結(jié)構(gòu)光技術(shù)，通過整合專家資源，研發(fā)了一些圖像識別的算法，實現(xiàn)了非接觸式人體姿勢快速的評估，在設備前站立3秒鐘，就能夠快速識別人體姿勢出現(xiàn)的問題。同時，通過直觀的骨架圖，能夠?qū)崟r進行姿勢矯正的反饋性訓練。解決了標記操作不便的難題，是一款先進的關于姿勢評估與運動康復訓練的設備。3.1.1創(chuàng)新點的發(fā)現(xiàn)研究發(fā)現(xiàn)，不良姿勢加劇了骨關節(jié)、肌肉的老化，是頸肩腰腿痛發(fā)病的重要因素；我國頸肩腰腿痛病人估計超過1.5億人，每年要花費大量的國家醫(yī)保費用。此姿勢評估及訓練設備研發(fā)成功后很多人將通過姿勢矯正，恢復骨關節(jié)與脊柱的平衡，疼痛就會減輕或者緩解，為國家節(jié)省大量的醫(yī)療支出，同時為患者、醫(yī)生節(jié)約了寶貴的時間，提高生產(chǎn)效率。目前想要對姿勢評估的結(jié)果進行量化分析，就要在人體特定的骨骼位置，使用標記物，拍攝照片后，使用軟件進行分析測量，得出結(jié)果。這種使用標記物的方法，操作繁瑣、費時費力，不容易大范圍開展和使用，同時不能作為一個互動的矯正姿勢的產(chǎn)品,也不適合作為科普互動產(chǎn)品。姿勢的評估與運動功能評價是醫(yī)學研究和臨床實踐中一個熱門的領域，關系到人體健康的基礎，應該并列為與人體的基本生命體征相等的重要位置。尤其在醫(yī)學、競技體育、健身、養(yǎng)生保健等多個領域的廣泛應用，姿勢評估的研究是一個熱點。目前姿勢評估主要方法有徒手評估技術(shù)、身體標記、照片評估技術(shù)，主要的系統(tǒng)都是國外的設備，包括韓國的exbody、意大利的GPS系統(tǒng)等等。通過在人體的特定骨骼位置，標記上一些特定的標記，進行正面和側(cè)面的照相，使用軟件，計算出姿勢偏斜的角度。這種方法可以實現(xiàn)定量評估，但是操作復雜，評估一個人至少需要20分鐘；評測者需要盡量少穿衣服，操作不便捷。同時，他不能夠?qū)崟r提供身體的姿勢反饋信息，不能用于實時的訓練矯正。基于此現(xiàn)狀，公司考慮研發(fā)一款即快速又準確的人體評估設備，美國、加拿大等醫(yī)療公司有采用紅外結(jié)構(gòu)光分析人體姿勢的科研項目，是未來姿勢評估與運動評測領域的發(fā)展趨勢，公司決定采用紅外結(jié)構(gòu)光技術(shù)作為非接觸式的姿勢評估的技術(shù)實現(xiàn)手段，而沒有選擇在人體進行標記、拍片的方法，后者需要人工操作，操作復雜而繁瑣，也不能夠?qū)崿F(xiàn)互動的功能。點評：典型的發(fā)現(xiàn)問題——>尋找成熟方案——>研發(fā)創(chuàng)新的模式，這種方式的特點是：1潛在市場確定；2技術(shù)已有先行者，風險較低；3未來的持續(xù)性研發(fā)需要尋找突破；4面臨潛在對手的競爭。3.1.2創(chuàng)新過程與產(chǎn)品1，創(chuàng)新設計和思路公司在分析了國內(nèi)外技術(shù)人體姿勢功能評定技術(shù)的基礎上，找到現(xiàn)存技術(shù)不足、缺點，主要問題有四點，一是手工操作，定性但無法定量；二是可以實現(xiàn)定量評估的方案操作復雜，評估一個人少則20分鐘多則1個小時，極大的降低就醫(yī)效率，而且評測者需要盡量少穿衣服，操作不便捷；三是不能夠?qū)崟r提供身體的姿勢反饋信息，不能用于實時的訓練矯正；四是只能用于動態(tài)運動的評測，不能用于靜態(tài)的姿勢評估。通過多種技術(shù)比對，發(fā)現(xiàn)紅外結(jié)構(gòu)光技術(shù)能有效解決以上問題，目前也屬于國外大學、科研機構(gòu)正在研究的領域，所以公司將工作重心轉(zhuǎn)移到以此為核心。結(jié)合目前公司現(xiàn)狀，并不能投入百分之百的技術(shù)力量來解決行業(yè)難點問題，需要借助國內(nèi)高校實驗室技術(shù)專家、康復從業(yè)醫(yī)院行業(yè)專家的力量，共同完成產(chǎn)品設計及技術(shù)創(chuàng)新。（清華大學生物醫(yī)學工程實驗室是國家重點實驗室、首都醫(yī)科大學附屬北京康復醫(yī)院為合作單位）2、創(chuàng)新產(chǎn)品情況紅外人體姿勢評估及虛擬運動訓練設備產(chǎn)品創(chuàng)新是針對需要進行姿勢評估和監(jiān)測的人群，包括：青少年、頸肩腰腿痛病人、腦卒中、腦癱、骨關節(jié)疾病、脊柱側(cè)彎等病人，解決在病理評定期能簡單高效準確的給出評測人定量的指標依據(jù)，并提供有效的康復訓練矯正方案。本次創(chuàng)新產(chǎn)品中如何獲取人體各骨骼的空間坐標位置是核心關鍵，公司選擇了微軟的kinect作為紅外體感設備，原因在于其是一個普適性的設備，價格適中，可以大量使用。沒有選擇市場上的精度更高的紅外設備，如加拿大的NGI系統(tǒng)，因為后者的價格昂貴，單個機器的價格在10萬美元左右。高昂的價格，也不能可能將這樣的設備大量普及。所以公司選擇了微軟的kinect作為紅外體感設備,尤其是V2版本上市后，其識別的精度進一步提升。接下來就是如何計算出有價值的量化指標來衡量判斷人體姿勢的相關問題。在這個環(huán)節(jié)公司咨詢了大量的康復醫(yī)學院專家，包括中國康復醫(yī)院劉主任、北京康復醫(yī)院郄主任，定期開展見面討論會，逐漸形成了一套計算機體系的數(shù)據(jù)算法和展現(xiàn)方式，通過設備可以快速評估出姿勢的問題，并且給出個性化的虛擬運動康復訓練方案，算法的完善借助了實驗性的方法，每次版本迭代或算法更新后都會去清華大學生物工程實驗室與現(xiàn)有國際高精度定位儀器進行比對，用真實實驗來佐證研究的科學性。設備精度調(diào)校，最終達到縱向4mm,橫向1mm的誤差，已經(jīng)達到國際先進水平，完全可以滿足臨床醫(yī)學上的需要。為了避免長期訓練的枯燥性，公司特地成立了游戲開發(fā)小組，小組成員包括訓練設計醫(yī)師、游戲開發(fā)專家、動畫設計專家、網(wǎng)絡專家等，共開發(fā)了5款針對不同問題的康復游戲，包括訓練腿部、平衡的長城律動，訓練重心平衡的翻滾小球，訓練上肢諧調(diào)的摘蘋果、抓氣球、訓練行動能力的森林漫步。涵蓋了人體重點關節(jié)和常見康復病癥，游戲的數(shù)據(jù)還可以上傳云端，與他人共享交流。為了更好的檢測運動訓練過程中的人體數(shù)據(jù)變化，解決醫(yī)生遠程量化指標監(jiān)測的問題，在場景訓練和游戲訓練中增加了實時動作監(jiān)測模塊，可監(jiān)測八組運動指標和兩組動態(tài)曲線及人體重心的變化。紅外姿勢評估與體感運動康復訓練設備目標適用人群將包括：青少年、頸肩腰腿痛病人、腦卒中、腦癱、骨關節(jié)疾病、脊柱側(cè)彎等病人。也適用于愛好健身、高爾夫愛好者、體育運動愛好者或體育運動技術(shù)員的監(jiān)測。智能分析，自動推送頸肩腰腿痛康復運動訓練解決方案；圖1線上智能訓練方案系統(tǒng)通過紅外設備采集人體數(shù)據(jù)，并根據(jù)算法給出問題描述，實現(xiàn)了智能人體姿勢評估、診斷預警；大量用戶數(shù)據(jù)使數(shù)據(jù)挖掘，為提供臨床大數(shù)據(jù)分析提供可能。圖2分析預警報告移動客戶端作為紅外體感設備的服務窗口，從困擾人們身體的各種疼痛為訴求，利用簡單、方便、快捷、高效的3A姿勢療法的理念，通過用戶自評測及身體疼痛原因等數(shù)據(jù)，為用戶制定有效緩解病痛的訓練方案。大量的線上數(shù)據(jù)為后期建立國人身體健康大數(shù)據(jù)平臺提供了堅實的基礎。圖3App界面設備樣機如下：圖5一體機設備公司目前正致力與研發(fā)和推廣小型化設備，使服務可以運用到家庭，為康復病人在家和醫(yī)生的溝通提供解決方案，實現(xiàn)醫(yī)院康復與居家康復有機融合的服務模式。圖6紅外體感便攜式設備2、關鍵技術(shù)眾所周知，姿勢其實是一種特殊的運動狀態(tài)，人體姿勢千千萬萬，如果大家探討每一個姿勢比如站姿、坐姿、臥姿乃至行走的正確姿勢，都會是非常深刻的一門學問。3A姿勢就是復雜的問題簡單化，讓身體處于一個最容易判斷的姿勢，通過這個姿勢完成的情況來檢查身體是否有了改變。人體在空間上可以分為3個軸，即水平軸、矢狀軸、冠狀軸。取英文中“軸”（axis）的第一個字母“A”，可以簡單地將這3個軸簡稱為“3A”。以這3個軸為標準，可以對姿勢做出正確與不正確的評判，這個方法被廣泛地應用在解剖學、生理學、人體功能學等。水平軸是沿左右方向與人體垂直的軸線，將人體分為上、下兩個部分。它是反映人體水平位置的一個評估指標。也可以劃出不同高度的許多條水平軸。在水平軸上評估人體姿勢要重點關注雙眼、雙耳、肩膀、髂前上棘、髂后上嵴、膝蓋、腳趾部位。矢狀軸是沿前后方向、與人體垂直的軸線，將人體分為左右兩部分，它是反映人體左右側(cè)對稱情況的評估指標。在矢狀軸上評估人體姿勢要重點關注鼻根、胸骨上窩、肚臍、脊柱、膝蓋、足跟部位。冠狀軸是與矢狀軸垂直、將人體分為前、后兩個部分的軸線。這個軸不好用圖像直觀表示，所以我把這個軸表示為垂直方向。你可以想象這是一個左右方向的平面，也就是沿正中線把身體前、后分開的線。在冠狀軸上，重點關注頭部、肩膀、髂前上棘與髂后上嵴、小腿與腳的交角。骨骼識別技術(shù)系統(tǒng)采用微軟紅外體感設備KinectV2的紅外結(jié)構(gòu)光，通過計算人體骨骼的25個標記點的三維空間位置坐標信息為基礎，分析人體信息及狀況。圖2紅外人體骨骼標志點示意圖Kinect骨架追蹤處理的核心是一個紅外傳感器，該傳感器通過黑白光譜的方式來感知環(huán)境。測量事件發(fā)生時，紅外線發(fā)射器發(fā)出的激光可覆蓋整個Kinect的可視范圍，激光在散射體表面產(chǎn)生漫反射，紅外線或視頻圖形陣列(videographicsarray，VGA)攝像頭組接收漫反射光線，通過激光散斑(1aserspeckle)照明利用光編碼(1ightcoding)技術(shù)對可視范圍內(nèi)的空間進行編碼。Kinect可對獲取的具有三維縱深的編碼進行運算，獲得相應的彩色圖像數(shù)據(jù)、深度圖像數(shù)據(jù)以及骨架模型數(shù)據(jù)。Kinect與計算機通過USB接口相連，所獲數(shù)據(jù)通過USB端口輸入計算機，再由應用程序編程接口(applicationprogramminginterface，API)來讀取相關數(shù)據(jù)，按程序中規(guī)定的算法進行運算，在計算機界面上以文字、語音形式實時輸出人體下肢ROM。測量原理的核心是對受試者進行骨架追蹤處理，Kinect提供了人體骨架的25個不同關節(jié)點，所有關節(jié)點都通過空間三維坐標(X，Y，Z)進行定義，其中VGA攝像頭提供x和y平面坐標值，紅外攝像頭提供z向深度值。通過修訂微軟提供的kinect開源SDK，對于頭部、肩關節(jié)、脊柱、骨盆、膝關節(jié)等關節(jié)點進行數(shù)據(jù)平滑處理和算法優(yōu)化，識別關節(jié)點的空間位置坐標，經(jīng)過數(shù)學計算出人體常見的姿勢問題。本項研究的技術(shù)路線如下：此外系統(tǒng)后臺支持層采用分布式云端部署，具有良好的安全性和伸縮性。關鍵數(shù)據(jù)云端匯總分析，實時掌握訓練過程、用戶進步情況。開發(fā)環(huán)節(jié)上采用高性能計算機，使用了多種算法、建模技術(shù)。系統(tǒng)基于C#、PHP、JavaScript等技術(shù)語言,使用了3dMax、unity3d、KinectStudio、VisualStudio2015、PhpStorm等開發(fā)工具實現(xiàn)。加入AdaBoostTrigger、RFRProgress兩種機器學習算法，使系統(tǒng)更加智能。點評：醫(yī)療設備的國產(chǎn)化是我國在創(chuàng)新轉(zhuǎn)型的重點領域，此公司的創(chuàng)新路徑非常具有中國特色，并結(jié)合了高校和醫(yī)療機構(gòu)聯(lián)合開發(fā)，具有替代進口產(chǎn)品的作用，