数字气味感知与合成

 

 

想象一下全新的虚拟体验,一个不仅可以上传咖啡、香水和食谱图片,还能分享它们气味的互联网。 


一些创新型初创企业正在开拓数字嗅觉技术的新途径,使用户能够通过互联网和各种设备感知、传输和接收气味。这项技术依托于一系列科学学科,如有机化学、机器学习、数据科学、光子学、硅工程以及软件工程。 


嗅觉技术包括使用电子设备(通常被称为电子鼻)来复制和检测气味。这些设备能够通过响应各种化学化合物的传感器阵列来模仿人类的嗅觉。当这些传感器检测到特定的气味时,它们会产生软件算法可以分析和解释的独特模式。

 

 

无尽的实际应用

数字嗅觉创新者相信他们的技术可以解锁无数可能性,并彻底改变各种行业。潜在的应用可能包括:

 产品设计和品牌塑造

企业可以利用数字嗅觉技术创造令人难忘的产品体验。香水制造商可以让客户在购买之前虚拟地试用香水。餐厅和送餐服务也可以增强他们的数字菜单。将气味融入市场营销活动和广告也可以唤起情感和提升品牌认知度。

扩展现实和媒体

设计师可以向虚拟现实体验中添加新的感官层。数字嗅觉技术可以使用户能够在虚拟环境中看到、听到并嗅到气味。这可以通过更沉浸式的环境来增强游戏、娱乐和虚拟旅游体验。

质量控制和环境监测

在食品和饮料行业中,电子鼻可以评估食材的质量、新鲜度和真实性,帮助生产商维持一致的产品标准。这项技术还可以在监测和评估环境条件以检测污染物、气体和排放方面发挥关键作用。

医疗保健和医学诊断

电子鼻可以协助早期检测产生独特气味的疾病,如糖尿病、癌症和感染。医疗设备也可以整合电子鼻以监测患者的呼吸,进行实时的健康评估,并增强心理健康治疗的影响。

两个主要的嗅觉技术分支已经出现:

 

数字气味的检测与分析

数字嗅觉涉及到气味的数字捕捉和创造。它模仿人脑用于识别和区分气味的过程。该技术通过软件解决方案捕捉气味签名以供显示和分析。

在数字嗅觉中,一个传感器充当气味分子的鼻子或接收器。然后,软件使用已经收集和分析过的气味数据库来解释来自传感器的信息,进而可以根据感知到的数据为组织提供可行的洞见。

 


数字气味的合成与复制

通过合成化学品、天然化合物和芳香分子的组合,可以重新创造特定的气味。被称为“气味生成器”或“气味合成器”的设备释放这些气味,以增强用户的整体感官沉浸体验。

今天,有一些现实世界的公司正在嗅觉技术领域取得进展: 

Aryballe

Aryballe是一家将生化传感器、机器学习和先进光学技术结合在一个解决方案中的初创公司,用于收集、显示和分析气味数据。Aryballe为那些希望将气味数据转化为增强产品和消费者体验的商业资产的公司提供这些洞见。

Aryballe的基于生物的方法使用硅光子学和机器学习,可以应用于研发、质量控制和运营等用例。一些利用他们解决方案的行业包括食品和饮料、消费品、空气质量、工业以及健康和健康。

Aromyx

Aromyx是一家使用合成生物学和数据科学来测量味道和气味的生物技术初创公司。他们的技术使用人类嗅觉受体在细胞测定中来复制人类鼻子的生物学,并为其客户提供洞见。他们的数据可以使组织创新新产品的设计,瞄准人群,预测趋势,以及解决可持续性和健康问题。

Osmo

Osmo正在建立使计算机能够做到与鼻子一样的基础能力。借助谷歌云的AI技术,Osmo正在解决绘制人类嗅觉地图的挑战。使用机器学习和人工智能,Osmo正在努力对可能存在并有气味的400亿个分子进行分类。
他们的“气味地图”将对气味进行分类,并将气味相似的分子聚集在一起。尽管Osmo的切入点是风味和香料,但其最终目标是通过早期检测疾病、增加食物产量、追踪流行病和驱赶昆虫来提高人类的健康和福祉。

Weizmann科学研究所

以色列Weizmann研究所的一个团队也报告了他们创建了一个可以重新创造几乎所有可能的气味的分子“气味地图”。该地图可以通过分析其分子结构来确定人们是如何闻到任何气味的。

他们的科学家——包括神经生物学家、计算机科学家和一名高级调香师——相信他们的创新为未来电脑能够根据需求数字化和复制任何气味打开了大门。这项研究对手机和计算机以及环境监控、生物医学和食品行业有无尽的潜力。

香水的未来

随着数字气味技术的不断发展,显然,我们的数字体验将比以往任何时候都更加多感官和沉浸式。数字嗅觉有望为我们的数字旅程引入一个全新的气味维度。

Ambiq如何做出贡献

将数字气味技术应用到端点设备将需要AI的大量支持,因为气味需要被处理和分析,然后再发送回终端用户。这会迅速消耗电池电量。像Ambiq®中的SoCs(系统级芯片)这样的节能解决方案擅长使数百万台设备以比市场上其他处理器低达16倍的功耗进行推理。

这种能效性使得Ambiq®的技术在电池寿命和能效方面具有巨大的潜力,从而有望进一步推动数字气味技术的广泛应用和普及。在这一点上,Ambiq的技术不仅提供了一个可行的解决方案,还有可能成为该领域内的一种革新。

参考资料

1 Aryballe | 2023
2 Aromyx | 2023
3 Osmo | 2023
4 如何使用Google Cloud AI技术对气味进行数字化 - Osmo | 2023年3月14日
5 Weizmann科学研究所 | 2023
6 数字化气味:以色列人通过'Smellophone'技术突破嗅出未来 | 2020年11月11日

 

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