一些正在改变医疗保健、健身和Industrial Edge领域的最具创新性的设计并没有显示屏——而这正是工程师们经过深思熟虑后做出的选择。
当我们想象一款“智能”设备时，脑海中自然会浮现出一块屏幕——一个发出光芒的长方形，显示着通知、图表和菜单。这种假设早已深深植根于消费类科技领域，以至于我们很少对此提出质疑。
但目前市面上一些影响最为深远的人工智能设备虽然完全没有显示屏，却依然具备强大的智能功能。
Oura Ring 能够全天候持续监测睡眠阶段、体温和心率变异性。 WHOOP 腕带全天候监测身体负荷和恢复状况，包括游泳和接触性运动期间。谷歌最近推出了其无屏幕版本——Fitbit Air，这是一款活动追踪手环，单次充电续航时间长达一周，并集成了谷歌的 AI 健康教练功能。
除了可穿戴设备外，人工耳蜗和新一代助听器也能直接在设备上进行实时音频信号处理。嵌入工厂设备中的工业振动传感器能在机械故障发生前就将其检测出来。环境监测系统则在边缘端持续分析空气质量和基础设施状况。
这些产品之所以引人注目，不仅仅是因为它们没有屏幕。它们体现了智能设备设计理念的更广泛转变。
随着AI从云端向边缘迁移，制造商们越来越重视“始终在线”的感知能力、更长的电池续航时间以及不显眼的机身设计，而非以显示屏为中心的用户体验。对于投资者和科技领军人物而言，这一转变预示着以超低功耗边缘AI为核心、增长迅猛的新型产品类别的崛起。
这些设备均能在边缘端持续运行AI推理，无需连接云端、无需显示屏，也不需要每天充电的电池，即可做出智能的实时决策。
无屏幕设备并非AI的简化版。相反，它们面临的是完全不同的一系列工程挑战。
为何无屏AI设备正逐渐被广泛采用
从设备上移除显示屏并非为了削减成本，而是由工作负载驱动的一种设计理念。
为什么屏幕会消耗“始终在线”设备的电池电量
显示屏的能耗可能超过设备其他所有组件的总和。对于需要持续监测的数字健康设备和始终在线的传感器而言，这可能会成为一个限制因素。每天充电可能会导致重要数据的采集出现中断，或者对于进行大规模工业监测的工厂而言，这种做法可能并不现实。
用户希望这些技术能悄无声息地运行在后台。他们希望确信设备正在正常工作，收集数据，并在需要时提供有价值的洞察。
屏幕同样需要消耗注意力。一款能够静默监测环境或人体状况，仅在需要时才提供信息反馈的戒指、贴片或夹式传感器，其功耗将远低于同时处理电话通话、短信、GPS、音乐、支付和健康监测功能的设备。
这些无屏幕设备之所以能发挥作用，是因为它们既能智能地、又能节能地解决一类特定的用户问题。
无屏设计如何开辟新的形态
显示屏还会带来外形尺寸方面的限制。Oura Ring之所以能发挥良好作用，是因为它佩戴在手指上非常舒适；心率监测贴片之所以有效，是因为它能紧密贴合皮肤；助听器之所以有效，是因为对用户而言几乎看不见。一旦引入显示屏，设计师在形状、尺寸、重量、散热和电池容量方面就会面临新的限制。 对于医疗、工业和环境领域的许多应用场景而言，这一点是不可妥协的。
这绝非对显示屏技术的否定。智能手表、医疗平板电脑和联网工业终端都有其严苛的要求，而在超低功耗条件下呈现丰富的图形和用户界面，仍然是一项重大的工程挑战。Ambiq 也通过其专注于图形处理的解决方案（包括graphiqSPOT™ 技术）来应对这些应用场景。 然而，其设计目标却截然不同，是专为特定用途量身打造的。这款无屏幕设备经过优化，旨在解决一系列更具针对性的挑战。
为什么边缘AI需要采取不同的计算方法
在AI硬件领域，人们总有一种追求“更多”的本能：更多的计算能力、更多的内存、更大的扩展空间。当产品是手机、笔记本电脑或云服务器时，这种本能是合乎情理的。因为同时进行图形渲染、管理完整的操作系统以及运行人工智能推理，需要大量的计算资源。
但边缘设备在运行时受到严格的限制；每一毫瓦、每个时钟周期以及每个字节的内存都会产生成本。
在云端训练的模型通常假设计算资源充足。若要在不牺牲准确性的前提下将其压缩以部署在资源受限的边缘设备上，则需要采取完全不同的方法——专用芯片、经过优化的推理引擎，以及能够深度理解硬件的软件栈。
原始算力已退居次要地位，而精度则成为首要考量。目标是以尽可能低的能耗，精准提供工作负载所需的计算能力，并能无限期地维持这种状态。
这一挑战是许多新兴产品类别的核心，从可穿戴健康监测设备和助听器，到工业传感器和环境监测系统，无一例外。
Ambiq 如何为无屏边缘 AI 设备提供动力
无屏幕AI设备的兴起凸显了一个根本性挑战：在极其有限的功耗预算内提供有意义的智能。
Ambiq 的专利SPOT®（亚阈值功耗优化技术）平台专为应对无屏幕边缘设备面临的挑战而打造
Apollo系列SoC采用SPOT技术，使电路在亚阈值区域工作，在此区域内，晶体管的功耗仅为传统设计的一小部分。这种方法有助于实现先进的片上智能，根据具体应用的不同，设备可持续运行数周、数月甚至数年。
对于无屏幕、无显示器的应用，Apollo330 Plus SoC Series提供了一套专为在超低功耗水平下持续进行 AI 推理而优化的解决方案，可在不造成持续耗电的情况下实现始终在线的智能功能。
无论应用是可穿戴健康监测设备、助听器、工业传感器还是环境监测设备，其目标始终如一：在最大限度降低能耗的同时，最大限度地获取有用的信息。
可穿戴AI与无屏边缘设备的未来
“无屏革命”尚处于初期阶段。未来五到十年内将定义这场革命的设备，目前仍在设计之中。
无需指尖采血的持续血糖监测。能够实时抑制噪音并进行语言翻译的智能助听器。无需依赖云端即可检测空气质量、化学物质暴露或结构应力的环境传感器。被动监测慢性疾病、在症状出现前就发出异常警报的贴片。
这些应用中没有一项需要屏幕。但它们全都离不开智能——这种智能必须是持久的、高效的，并且能与任务精准匹配。
当前正在发生的变革不仅仅在于让设备变得更小或更便宜。这是对“智能”这一概念的根本性重新思考。“智能”并不一定意味着可见，也不一定意味着连接到云端，更不一定意味着每晚都要给电池充电。
“智能”可以指一枚比你自己更了解你身体的戒指；一个能在故障发生前就将其捕捉到的传感器；一种如此不显眼，让你完全忘记自己正佩戴着它的设备——直到它向你传达重要信息时，你才会想起它的存在。
这就是边缘计算中“适配型”AI的承诺。它正基于SPOT等平台构建，并遵循一项核心工程原则：以尽可能低的运行成本，为每项工作负载提供其恰到好处的智能支持。
有兴趣为始终在线的边缘设备开发应用吗？了解更多信息，请访问 Ambiq.com.
