文/VR陀螺 来福

受到科技网红埃隆·马斯克、社交巨头之父扎克伯格、游戏巨贾G胖追捧的脑机接口已经成为科技界话题“顶流”，但无论是特斯拉、Facebook还是Valve对脑机接口的研究都处在实验阶段，各界人士也对这项黑科技保持观望态度。

但就在今年2月，一家来自加拿大的创业公司宣布其脑机接口的AR眼镜Cognixion One将于2021年上市。

图源：Cognixion官网

熟悉脑机技术的人可能比较了解，脑机技术无论是从技术本身还是道德层面都仍然存在许多尚未解决的风险，对它是否适合商业化也仍在讨论中，Cognixion One的消息无疑压缩了脑机接口走向市场的时间线，那么这家加拿大公司到底是如何实现所谓的脑机接口AR眼镜的呢？

专注于用科技

让语言障碍人士更好地沟通

Cognixion One由Andreas Forsland创立于2014年，其前身为Smartstones，专为语言障碍人士开发无障碍通信技术。于2017年更名为Cognixion，总部设立在加拿大和美国。

在2014年至2017年间，该公司主要产品名为“Smartstone”。一款掌心大小，通过触摸手势传递信息的电子设备，意在帮助人们在不方便的场景，或者不方便用语言表达的人群快速的形成语句，进行沟通。比如语言有障碍的老年人可以通过手势触摸，向自己的家人发短信表示想念。

图源：smartstone youtube

更名为Cognixion后，其团队更加专注于用科技帮助语言障碍人群更好地与世界沟通。

先是于2019年在苹果App Store上架一款名为“Speakprose”的文字输入工具，该工具主要目的也是帮助语言障碍人群快速、自然沟通。

Speakprose界面有诸如Yes、NO、I Feel、I want等已经编辑好的短语，通过选择你的诉求、身处的场景等，只需要简单的几次点击就可以组合成完整的一句话，内置的语音会读出这句话，帮你完成沟通。

图源：Cognixion官网

除了点击之外，还支持单指、双指8个方向，4个形状的手势操作，帮助语言障碍人士更快速的“说”一句话。在高级版本中，使用iPhone X（初代搭载面部识别的iPhone）以上手机的用户，可以利用软件的面部及眼动追踪，更加快捷的选择短语进行沟通操作。

Speakprose还设置了大部分生活场景的词汇包和机器人，方便用户练习更快速地输入、更自然的对话。高级版本也支持自定义短语，把工具的效果最大化。

不管是Smartstone还是Speakprose，Cognixion团队一直以来都致力于用AI、面部追踪、眼动追踪等技术帮助如唐氏综合征、脊髓侧索硬化症、失语症等语言沟通有障碍的人群更好地与世界沟通。

这也是搭载了脑机技术的Cognixion One的初衷。

Cognixion One是如何利用脑机接口的？

由于距离正式发售尚有一段时间，Cognixion的官网并没有Cognixion One的详细参数，不过从外观和宣传片推测，其使用的是与Dream Glass类似的曲面反射技术。由于该技术的限制，Cognixion One 在AR光学技术方面的亮点并没有脑机接口那么有吸引力。

脑机接口也就是Brain Computer Interface，简称BCI。广泛意义上来讲，就是通过某种手段获取大脑的活跃信号，转化成人类可以识别的信号。

根据脑电信号获取的方式，BCI可分为非侵入式、半侵入式和侵入式3种（如下图）。像埃隆·马斯克的脑机技术研究公司Neurallink主攻的就是侵入式，也就是“脑后插管”。

图源：脑机接口社区

与之相对的，非侵入式BCI由于只需要获取大脑皮层的表面信号，而不需要通过外科手术，已经成为广泛研究的技术，其获取的信号也被应用于对机械装置（如轮椅、机械手臂）等的控制系统中。

Cognixion One作为第一个带着商业化的目标出现的BCI AR设备，就采用的是非侵入式脑机接口。根据其创始人Andreas Forsland的描述，辅助技术行业一直依赖于经过重新设计的消费类电子产品，比如苹果手机的残疾人模式，虽然说已经足够便捷，甚至能够精确地解读出拍照时画面上的内容，但它从硬件到设计仍然首要服务的是普通人而不是特殊人士。

iPhone盲人模式（图源：kknews）

Andreas Forsland认为，Cognixion One的出现就是创建了一种新的信息输入/输出的方式，让全球超过5亿无法正常讲话的人（包括自闭症，生理/心理语言障碍等），能够更好地与世界沟通。

从外观上可以看出，Cognixion One相较于普通的AR眼镜明显更大，其后部的头带部分由传统的带状变成了片状。原因是Cognixion One在后枕骨头带位置加入了6个非侵入式电极，此外在左右两侧的太阳穴位置还有2个非侵入电极，对于用户来说，可以不需要剃发或涂抹特殊凝胶，只需要戴上就可以使用。

图源：Cognixion

后枕骨位置的6个电极用来获取大脑视觉皮层的信号，左右两侧的2个电极来获取眼动等辅助信息。这些信息通过传感器被收集到处理器中，直接完成本地处理。这些信号被用来使用Cognixion One内置的上下文感知键盘、径向句子生成器、集成AI助手和数据流等功能来实现用户引导。

视频来源：Cognixion Youtube

在Cognixion的测试视频中可以看到，相关操作还是通过“眼动”来完成的。这其实就是Cognixion One利用BCI实现的功能——通过VEP反应来完成操作。

VEP，Visual Evoked Potential，中文学名为视觉诱发电位，就是在视野范围内，以一定强度的闪光或图形刺激视网膜，可在视觉皮层或头颅骨外的枕区记录到电位变化，利用这个反应可以识别出使用者目前所注视的范围，从而完成对虚拟界面的控制。Cognixion One之所以采用曲面反射技术，很可能就是由于其较好的色彩表现有利于VEP反应。

除了通过脑机接口来控制头显之外，Cognixion One还支持头部3DOF控制和开关控制。

图源：Cognixion官网

另一亮点是，Cognixion One支持双向显示。也就是说不仅用户能够看到屏幕，还可以把自己想要表达的内容用文字的形式展示给与自己对话的人，代替大声且清晰的扬声器，可以照顾到一些话题或内容的私密性，保护了使用者的隐私。也能够在一些难以理解的生僻话题中辅助对方理解。

Cognixion One的实际应用

在实现了酷炫的脑机接口+AR技术的硬件设备之后，能够用在什么地方，Cognixion也有非常具体的设想。

Cognixion One的BCI解决方案本质上来说就是检测到使用者对某个物体的注意力，而该物体则能够代表使用者脑内想说的话、想做的事情。

基于这一本质，Cognixion One有两大主要应用场景：

1. 沟通

Andreas Forsland曾在采访中说道：“我们更专注于软件，而不是硬件。”所以在Cognixion One的使用中，其配套的软件系统是真正服务于BCI技术的。

在案例中，有一名加拿大古代英语专业教授米内利，能够流利的说9种不同语言。但晚年时不幸中风，经过医治后也只有右臂和脖子能够移动。

来源：Cognixion官网

在使用Cognixion的系统和设备后，他只需要动动眼睛就可以完成日常沟通，甚至在学术方面的流畅表达。据案例描述，米内利通过使用Cognixion实现了中风后第一次45分钟的演讲。

同样的案例也有一位不幸只有右眼可动的用户，原本是通过其他人举着字母版依次问他，他通过眨眼与否来确定想要的字母从而完成对话的。这样显然效率低，而且不方便，也没办法完成长篇的对话。使用Cognixion则能够帮助他方便、快捷、高效的完成和普通人一样的日常对话。

图源：Cognixion

而Cognixion One的AR功能则能够帮助行动极其受限的用户把屏幕放在在任意位置，同时不影响对真实世界的感知，真正让技术服务于他们的沟通。

2. 控制机器

除了沟通之外，一些跟外部世界的互动也是Cognixion关注的领域。

在案例中，一名用户戴着仅有3个电极的Cognixion One改装版本，实现远程控制机械手，并且能够在1秒内精确到对每一根手指的控制。

来源：Cognixion官网

除此之外，Cognixion One还与亚马逊语音助手Alexa深度集成，可以说只要Alexa能够实现的控制，用户通过Cognixion One同样可以控制，可以方便用户实现开门、开灯等操作，同时也能够很简单的控制各种智能家居、电子产品。

总得来说，Cognixion One无论是硬件采用了BCI技术，AR光学选择曲面反射技术，还是软件使用Speakprose预测性输入键盘，其主要目的都是服务于普通消费者中不太“普通”的人群——身体情况特殊、语言沟通有障碍的一部分人。

Cognixion One主要面向

辅助护理市场及高校研究院

对未来Cognixion One正式发售之后，Andreas Forsland的最终目标是将它推向消费级市场。但他同样认为，创业公司特别是涉及到高新科技行业的公司，不仅仅是考虑理想或情怀，他们需要完整的考虑商业模式的可行性及各个方面。

所以在最初，他们还是要降低Cognixion One业务模型的风险，建立市场路径。早期的具体目标仍然是面向大学和企业的研究渠道，比如神经实验室、生理实验室等。据了解，目前已经有99所大学通过Cognixion的API与Cognixion One进行了深度集成。

除了大学和企业研究院之外，Cognixion One还主要面向辅助护理市场。就像上文提到的，Andreas Forsland认为目前的大多数辅助护理设备对特殊人群需求的满足还是建立在普通电子设备的基础上，再进行一些特殊处理和优化，而不是真正从开始就服务于特殊人群的。

而保险作为直接接触许多特殊人群的渠道，将Cognixion One作为可资助的工具，特别是作为语音沟通、生成设备提供给特殊人群是一个可行的选择。Andreas Forsland谈到，2022年，Cognixion将覆盖（美国）所有保险。

提到Cognixion One的服务对象，就不得不谈Andreas Forsland和他所创建的Cognixion的理念——用科技让语言障碍人士更好地沟通。

在一次TEDx访谈中，Andreas Forsland与先天性脑瘫患者Tim Jin一起进行。Tim Jin从小就失去了用自己的声音讲话的能力，只能用仅剩的正常移动的脚趾打字聊天。在TEDx期间，Tim Jin就利用Cognixion的预测性输入键盘沟通，可以看到的是，Tim使用起来非常流畅，所使用的词汇难度和句子长度与普通人无异，也没有太长的时间差。

图源：TEDx

在Andreas Forsland看来，跟以前残疾人、语言表达有障碍的人被边缘化的社会不同，当今社会人们可以通过文字、视频等等各种渠道表达，这让很多有表达障碍的人也愿意成为KOL或者乐于表达的人，出书立传或者进行演讲。所以在未来10-20年，对新的高效表达方式的需求会增长，这就意味着需要工具的通用性提高、社会资源整合程度更高等等。

而Cognixion One作为一个将软件、AR、BCI等技术集成一体的设备走向C端，一方面能够让科技尽早服务于有需要的人，另一一方面代表着“特殊人群应该和普通人一样生活，一样与世界顺畅沟通”的发展趋势。