最近带着团队在做脑机接口相关的操作系统与空间计算平台,我越来越觉得,相较于很多聚焦硬件或单一算法范式的团队,我们更偏向于在做“脑机接口的软件基础设施层”。
在这个过程中,我们也发现,目前脑机接口行业其实还处于非常早期的阶段,和前几年的 MR 眼镜行业很像,整个产业链仍然存在几个非常核心的问题,在芯片层、操作系统层、以及大模型层
1. 芯片层
目前脑机接口行业,其实还没有形成类似手机行业中 Qualcomm、高通、Intel、Apple Silicon 这种统一且成熟的“脑机接口专用计算平台”。
现阶段大多数脑机接口设备:
更多采用 FPGA、MCU、DSP、低功耗 ARM SoC,或者医疗信号采集芯片;部分侵入式团队会自研 ASIC(专用芯片);非侵入式 EEG 更多还是基于通用采集芯片与模拟前端(AFE)方案。
所以整个行业现在还缺少:
统一的脑电实时计算芯片;
面向神经信号的边缘 AI 推理架构;
面向 XR/空间计算场景的低延迟神经交互芯片平台。
换句话说,目前脑机接口行业,还没有真正意义上的“高通时刻”。
各自脑机接口平台都有自己的芯片,或基于TI的ADS1299,然后各自处理芯片解码。
2. 操作系统层
目前脑机接口行业,本质上仍然是“算法范式驱动”的阶段。无论是:
P300、SSVEP、MI(运动想象)、ERP、ECoG、SEEG
大多数系统:
都是围绕单一范式、单一设备、单一实验流程构建,也就是围绕某一个范式来构建数据采集
因此:
每个厂家都有自己的协议;每个设备都有自己的数据格式;缺乏统一的数据层与交互层;从而很难形成真正的平台生态。
而我认为:
脑机接口未来真正缺少的,并不是某一个算法,而是需要一个:
面向多模态神经信号的人机交互操作系统,因为脑机接口并不仅仅只是“读取脑电”。它实际上涉及有多个数据,侵入式脑机的神经元信号;非侵入式脑机的EEG/MEG/fMRI 等多模态数据;数据类型分为空间位置与时间同步;还有眼动、手势、语音等多模态融合;
这些能力,本质上都需要一个更高层级的系统去统一管理,而不是一个范式来解决的。
3.解码算法:还是基于范式的方式
目前脑机接口的界面算法分两种,昨天我写了一篇文章提到了
而目前脑机接口行业的解码算法,实际上主要可以分为两类。
1.“范式驱动(Paradigm-driven)”路线。
例如:
SSVEP(稳态视觉诱发电位)
P300
MI(运动想象)
这些都属于标准实验范式。
2.则更接近“数据驱动(Data-driven)”路线。
用户完成某种行为后,系统同步采集脑电、动作、眼动、空间位置等数据,再通过标签训练进行解码学习。这种方式其实已经开始逐渐接近 AI 与大模型时代的数据训练逻辑。
但目前脑机接口行业,其实距离真正的“大模型时代”还有一定距离。
原因很现实:
首先,脑机接口设备本身仍然比较昂贵;其次,大多数高质量 EEG 采集仍然依赖湿电极,需要提前进行导电膏或盐水处理。例如一个 32 通道 EEG 系统,通常仅佩戴与准备阶段,就可能需要 20 分钟左右。
这意味着:
脑机接口目前最大的问题之一,其实是“高质量神经数据获取成本过高”。而现阶段行业仍主要依赖实验范式进行数据采集。
核心的几个范式有各自特点,如:
SSVEP 的稳定性、准确率和实时性目前是最高的,因此也是最容易落地的方向,但是用户疲劳度高,不合适长期操作。
MI(运动想象)则更依赖被试训练,需要用户真正学会如何进入“运动想象状态”,但是存在运动想象盲,用户采集数据困难或采集不到;
P300 虽然经典,但通常存在一定延迟,同时稳定性也容易受到环境与注意力影响,不稳定。
现在目前整个行业非侵入式脑机接口,本质上仍然停留在:“基于范式的脑机接口时代”。
但我们认为真正未来的方向,会逐渐进入:
“多模态数据驱动 + 空间计算 + AI”的阶段。这也是我们团队目前正在探索的方向。
通过空间计算与非侵入式、侵入式脑机接口共同形成
“人类下一代的人机交互层(Next-generation Human Interface Layer)”。
未来它不仅可能改变人与设备的交互方式,甚至有机会成为人类数字身份、记忆与认知能力延伸的一部分。
今天的分享到这里
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