TI NeuroBuds-Al-Powered Neuro Earbuds
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2026-07-28 15:56:50
TI NeuroBuds是一款融合耳内脑电感知与端侧AI算力的轻量化智能神经传感耳塞系统,突破传统脑电设备体积大、佩戴繁琐、场景受限等技术瓶颈,实现了无创、常态化、高精度的脑神经信号采集与智能解析,是可穿戴脑机交互领域的创新性技术成果。该成果依托高精度生物模拟前端与超低功耗传感架构,创新采用耳道干电极采集方案,无需导电介质,在轻量化TWS耳塞形态下稳定捕捉微弱脑电信号,精准识别各类脑电节律特征。设备集成多维度传感单元,实现脑电、运动、声学多模态数据融合采集,大幅提升神经状态识别的全面性与准确性。系统搭载端侧嵌入式AI处理算法,可本地完成信号降噪、伪迹剔除、特征提取与状态研判,规避云端传输延迟与数据安全风险,兼顾低功耗运行与实时智能分析能力。相较于传统脑电设备,其佩戴隐蔽、适配日常场景,解决了传统设备仅适用于实验室受限场景的行业痛点。本成果可广泛应用于认知状态监测、心理压力评估、睡眠节律分析、神经反馈训练等科研与民用场景,为脑科学研究、心理健康监测、智能穿戴医疗领域提供了标准化、轻量化、国产化适配的新型技术载体,具备极高的科研推广与产业落地价值。
一是创新耳载无创脑电采集架构。依托耳道干电极传感方案,无需导电膏,在 TWS 耳塞紧凑形态内实现微弱耳内脑电信号稳定拾取,兼顾佩戴隐蔽性与舒适性,摆脱传统脑电帽仅适用于实验室场景的局限,支撑全天候自然场景下脑神经信号采集。平台搭载 TI 高精度生物信号模拟前端,具备优异噪声抑制能力,保障脑电节律数据可靠获取。二是端侧 AI 实时处理,兼顾低功耗与数据安全。系统集成嵌入式本地推理单元,可就地完成信号伪迹去除、特征提取、认知状态解析,无需持续向云端传输原始数据,有效降低传输时延、节约功耗,同时保护用户生理数据隐私,实现感知、运算、研判一体化运行。三是多模态信息融合感知。融合脑电、运动传感、声学信号多维数据,提升注意力、疲劳程度、心理压力、睡眠分期等状态识别准确度,构建多维度人体神经状态评估体系。四是标准化开放开发平台。提供完整硬件参考设计、驱动固件与算法接口,支持科研机构、智能穿戴企业开展二次开发。成果可应用于脑科学研究、认知健康监测、神经反馈训练、智慧穿戴等领域,为轻量化可穿戴脑机接口技术产业化提供成熟技术载体。
依托耳内脑电采集与端侧智能感知核心技术,针对传统脑电设备体积庞大、操作复杂、场景局限、功耗偏高的行业短板,构建轻量化、常态化、智能化的可穿戴神经感知解决方案。成果契合智能穿戴、数字健康、脑机智能产业发展政策,技术成熟度高,产业化路径清晰,具备广阔的市场应用前景与行业推广价值。
产业化落地采用“技术验证—产品定型—场景试点—规模推广”的阶梯式发展模式。依托北京天机智成科技有限责任公司产业化平台,完成技术成果工程化迭代,优化硬件集成结构、超低功耗参数与端侧AI算法性能,形成标准化、可量产的产品体系。依托高校科研资源持续开展技术迭代与数据验证,完善多模态信号处理与神经状态识别模型。通过多场景试点应用积累落地经验,优化产品适配性与稳定性,搭建完善的产品运维与技术服务体系,构建可持续的产业化运营模式。
技术成果应用场景覆盖科研、健康、民生、工业等多个领域。科研领域,可作为轻量化脑电采集设备,为脑科学、认知神经学、心理学研究提供低成本、常态化的数据采集工具,打破传统实验室设备的场景限制。健康领域,可实现日常专注力监测、心理压力评估、睡眠分期分析与神经状态动态追踪,支撑大众心理健康管理与亚健康状态预警,助力居家常态化健康监测体系建设。
民用消费领域,可嵌入智能穿戴终端,拓展智能听觉、神经反馈训练、个性化状态调节等增值功能,适配大众日常学习、工作与生活场景。工业领域,可用于岗位人员疲劳状态、注意力状态实时监测,为安全生产、职业健康管理提供智能化技术支撑。当前国内轻量化可穿戴脑电设备产业仍处于快速发展阶段,同类智能化、低功耗、常态化产品供给稀缺,市场替代空间巨大。
成果有效填补消费级与民用级神经感知穿戴设备的市场空白,推动脑机接口技术从专业科研场景向大众化、常态化场景普及,带动智能穿戴、数字健康上下游产业协同发展,产业化潜力与市场应用价值突出。
研发团队为一支聚焦可穿戴脑机传感、生物信号处理、嵌入式人工智能与智能穿戴设备研发的跨学科科研队伍,成员专业结构覆盖电子信息工程、生物医学工程、人工智能算法、硬件集成开发等领域,学科交叉优势突出。团队具备扎实的理论研究功底与丰富的工程落地经验,适配轻量化神经传感设备的创新研发与迭代优化工作。核心成员长期深耕耳内脑电采集、超低功耗传感设计、端侧AI推理、多模态数据融合等关键技术领域,先后参与多项智能穿戴、脑机接口相关科研项目,积累了成熟的微弱生理信号降噪处理、小型化硬件集成与嵌入式算法开发经验,精准攻克可穿戴神经设备功耗高、信号稳定性差、形态受限等行业技术难题。研发过程中,团队秉持技术创新与场景落地并行的研发理念,分工清晰、协作高效,完成设备结构优化、传感模块调试、端侧算法部署与系统功能验证,实现神经传感技术与消费级穿戴产品的深度融合。团队始终聚焦可穿戴脑机接口产业化发展方向,深耕轻量化、智能化、低功耗神经感知技术领域,具备完备的技术攻关、产品迭代与成果转化能力,为智能神经穿戴设备的技术创新、场景应用及产业推广提供坚实的技术与人才支撑。
TI NeuroBuds-AI-Powered Neuro Earbuds产业化落地后,可形成显著的产业技术效益、经济效益与社会效益,有效推动轻量化可穿戴脑机感知技术的普及应用,助力智能穿戴与数字健康产业高质量升级。
产业技术效益层面,突破传统脑电设备体积大、使用繁琐、场景受限、功耗较高的技术短板,依托耳内无创脑电采集、多模态数据融合、端侧AI本地推理核心技术,构建常态化、轻量化神经感知技术体系。打破传统脑机技术仅适用于专业实验室的应用局限,形成标准化、可量产、可二次开发的穿戴式神经传感技术方案,完善民用级脑电信号采集与智能分析技术体系,填补国内消费级、常态化脑机穿戴设备的技术空白,为脑机接口技术民用化、场景化落地提供成熟技术支撑。
社会效益层面,技术成果可实现大众专注力监测、压力评估、睡眠监测、神经状态动态管理,为普通用户提供便捷化、常态化的脑健康监测手段,助力全民心理健康与亚健康状态早预警、早调节。在工业作业、特殊岗位场景中,可实现人员注意力与疲劳状态实时监测,降低安全生产隐患。在科研领域,大幅降低脑科学、认知神经科学的研究设备门槛,助力基础科研创新与人才培养,具备良好的民生服务与科研赋能价值。
TI NeuroBuds-AI-Powered Neuro Earbuds科技成果依托产学研协同机制,结合技术特性与市场需求,采用科研迭代、企业工程化落地、场景示范推广与技术服务赋能相结合的多元转化模式,推进轻量化脑机穿戴技术从科研原型向标准化产品、市场化应用高效落地。
依托高校科研创新能力开展持续技术转化。围绕耳内脑电采集、多模态信号融合、端侧AI智能分析等核心技术,持续开展算法优化、性能升级与技术迭代。通过科研攻关完善信号降噪、伪迹去除、神经状态识别等关键技术体系,积累标准化实验数据与技术参数,为产品工程化定型、规模化推广提供坚实的理论与技术支撑,持续输出可落地、可复用的核心技术成果。
依托北京天机智成科技有限责任公司实现自主产业化转化。企业承接全部核心技术成果,开展系统化工程化升级。针对科研原型完成硬件结构优化、超低功耗调试、系统软件封装、功能标准化迭代与产品合规化优化,完成产品定型、性能测试与量产工艺打磨。依托企业成熟的市场运营、产品销售与供应链体系,实现标准化产品量产投放,构建自主可控、可持续运营的产业化转化闭环。
采用场景示范引领市场规模化转化。优先面向科研院校、健康监测机构、工业安全场景开展试点示范应用,验证产品稳定性、实用性与场景适配性,形成标杆应用案例与标准化解决方案。依托示范成果积累成熟落地经验,逐步向智能消费电子、心理健康监测、职业健康管理等领域拓展,实现多场景规模化推广。
开展市场化技术服务延伸转化。围绕产品硬件适配、算法二次开发、数据解析服务、设备运维培训等内容,构建“硬件产品+技术服务+算法赋能”的完整转化体系,持续释放技术成果价值,推动轻量化可穿戴脑机技术的产业化普及与行业规范化发展。