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今天是“六一”國際兒童節，相信許多家長送給孩子的禮物清單中，都有不少智能科技好物。
如今，智能手表、詞典筆、陪伴型機器人等智能裝備層出不窮，它們有的能夠為家長分憂，有的能夠為孩子的學習助力。
那么，這些科技產品的原理是什么？它們是如何幫助家長和孩子的？就此科技日報記者采訪了相關專家。
智能手表：
集定位和健康監測于一體
現在孩子戴的手表，多是科技感十足的智能手表。智能手表是一種可穿戴設備，它結合了智能手機和腕表的功能，具備定位防丟、音視頻通話等核心功能，以及電子支付、健康監測、社交聊天、拍照攝影、智能識物等多種功能。
舉例來說，當遇到緊急情況時，家長可以通過智能手表的定位功能，得知孩子的位置；當兩個佩戴智能手表的小朋友想要對方的聯系方式時，可以通過“碰一碰”功能加好友……
“當下，智能手表不僅深受孩子們喜愛，也為家長提供了智能化、便捷化的兒童看護工具。”中關村信息消費聯盟理事長項立剛表示，相關報告稱，在我國，智能手表在5歲至12歲兒童群體中頗受歡迎，每3個孩子中就有1個擁有智能手表。
項立剛介紹道，從硬件方面來看，智能手表有處理器、存儲器、顯示屏、傳感器、電池、無線通信模塊等組件，這些組件通過電路板相互連接形成整個系統。而智能手表的軟件，則包括操作系統和應用程序。
那么，智能手表具體是如何實現各種功能的呢？
“智能手表覆蓋室內外的定位功能，主要基于GPS定位、基站定位和WiFi定位這三類定位技術實現。”工業和信息化部信息通信科技委委員、北京理工大學網絡與安全研究所所長閆懷志表示，特別是室內和樓層定位，主要利用基站定位技術，搭配特定的算法，輔以海量數據采集來實現。
科技日報記者來到北京一家商場專柜試用了一款智能手表，在用手表給綁定的手機撥打視頻電話后，手機會顯示智能手表所在商場樓層、周邊店鋪以及手表狀態等信息，還可以查看手表佩戴者的歷史行動軌跡。
除此之外，閆懷志表示，智能手表還能利用智能監測算法和高靈敏傳感器，全天候監測孩子的身體及運動狀態。
“傳感器位于智能手表表盤底部，佩戴時傳感器緊貼皮膚，可以監測手表的各種狀態，比如加速度、重力、位置、方向等，通過這些數據的分析計算就能得出孩子的運動數據。”閆懷志補充道，除此之外，智能手表還可以隨時采集佩戴者的生物數據，比如心率、血氧、血壓、無創血糖、體溫、呼吸、睡眠狀態等，智能分析各項生理指數，輔以相應的App，就能夠讓家長掌握孩子的身體健康狀況。
閆懷志提醒道，兒童日常使用智能手表，應避免手表跌落、磕碰或者遭受撞擊，防止接觸到肥皂水等溶劑和液體。其次，不要在潮濕狀態下為智能手表充電。再次，要注意手機App與智能手表的同步匹配和升級。
“孩子使用智能手表，可能會產生依賴。”項立剛提醒道，家長應叮囑孩子在上課期間不要操作智能手表；此外，還要叮囑孩子謹慎使用智能手表的電子支付功能，避免誤操作為游戲充值。
詞典筆、翻譯筆：
把大部頭詞典“裝”進筆里
一根小小的詞典筆，可以“裝”下厚重的中英文詞典。只需像使用涂改帶一樣，用透明的寬“筆尖”輕輕一掃目標內容，即可中英互譯、朗讀句子，甚至可以講解掃描到的目標內容。有的詞典筆還具有“生詞本”功能，可以自動存儲使用者不認識的生詞，然后將其導入手機App中，以備使用者學習、記憶。
“詞典筆采用紅外線掃描技術，其先通過筆頭的攝像頭組件，每秒拍攝多張圖片，然后將小圖進行拼接、修正，再利用光學文字識別技術（OCR技術）進行識別。”項立剛解釋道。
在日常生活中，使用OCR技術的場景有很多。比如，手機App掃描名片、身份證，并識別其中的信息；汽車進入停車場、收費站無需人工登記，自動識別車牌等。
閆懷志介紹，自2011年首款國產詞典筆面世，至今已逾十年。“未來，詞典筆的發展方向主要有兩個：一是提高文字識別速度和精度，二是加強語言翻譯的準確性。”他說。
據了解，新一代詞典筆既具有傳統的光學文字識別功能，還配備了激光輔助定位攝像頭，能夠實現分享、編輯和打印等功能。
除了詞典筆，幫助孩子們學外語的“利器”還有翻譯筆，后者在中英文互譯方面下足了功夫。翻譯筆不僅可以解釋單個詞的意思，還可以對句子、篇章（文字形式或語音形式均可）進行翻譯，翻譯結果趨近于自然語言。有的翻譯筆還配備了喇叭和顯示屏，可以將翻譯結果實時以文字或聲音形式輸出。
項立剛介紹，翻譯筆由掃描頭、識別引擎和翻譯軟件等組成。在OCR技術的基礎上，翻譯筆還可以利用TTS翻譯技術，即“從文本到語音”技術，在內置芯片的支持下，通過神經網絡的設計，以及人工智能大模型訓練，把文字智能地轉化為自然語音流。
除此之外，為了防止孩子在外語學習中過度依賴翻譯筆，現在部分翻譯筆增加了“兒童鎖”功能。此功能開啟后，翻譯筆將關閉整句翻譯功能，防止孩子在做作業時通篇翻譯不思考，養成過度依賴此類工具的習慣。
陪伴型機器人：
既是“玩伴”又是“家教”
陪伴型機器人能走會動，被稱為“會說話的百科全書”，能夠輕松解答“十萬個為什么”，更是一位機器人“家教”，可以帶著孩子學習語文、英語和編程。
“陪伴型機器人的定位是同伴，它既不是孩子的老師，也不是孩子的父母，而是孩子的擬人化‘同伴’。”閆懷志表示，這類機器人可以通過機械傳動、人工智能、人臉識別等關鍵技術，實現陪伴功能。
閆懷志表示，當前，在日新月異的人工智能技術的加持下，陪伴型機器人正在持續完善動作、語言，甚至可以提供具有情感的擬人化表達。除此之外，該類機器人的人臉識別、人體跟蹤、智能避障、自動充電、溫濕度傳感等基本功能也在持續升級。
在交互上，陪伴型機器人可以實現拍照、講故事、游戲交互、語音交互、繪本閱讀、內容點播、雙向視頻通話等功能。
舉例來說，把一本繪本放在機器人面前，其可以對封面進行識別，然后隨使用者翻頁，朗讀出書中內容。
不過，在項立剛看來，陪伴型機器人目前還處于初級階段，只能完成簡單的陪玩、陪學或問答交流任務。總體來講，該產品性價比不高，遠未達到可大范圍普及的程度，還滿足不了更個性化的需求。
另外，閆懷志表示，長期讓機器人陪伴兒童具有潛在風險。
“無論多么高等的智能機器人，都永遠代替不了真實人類特別是父母的陪伴。”閆懷志提醒，應避免類似產品的過度使用，否則可能對兒童的語言、情感和人際發展等造成一定程度的負面影響。
智能嬰幼兒看護器：
以無線網絡技術守護兒童
在傳統嬰兒看護場景中，看護人需要時刻注意嬰兒是否哭鬧、嘔奶、被衣物遮掩口鼻、掉床……這些問題時刻牽扯著看護人的精力。隨著育兒方式向科學化、精細化方向轉變，智能嬰幼兒看護器應運而生。
許多智能嬰幼兒看護器的外形比較“呆萌”——有個“大腦袋”，其實這個“大腦袋”就是智能攝像頭，將其置于寶寶房間，可對寶寶的面部、呼吸、哭聲等進行監測。
當其“察覺”到異常就會及時發出預警，看護人即便無法時刻陪在嬰兒身邊，也能夠“看到”他們的一舉一動。
“智能嬰幼兒看護器好比家長的‘千里眼’‘順風耳’。”閆懷志表示，智能嬰幼兒看護器本質上是一種無線家庭安全防護系統，主要由看護端和顯示端組成。該看護器利用無線網絡技術定期掃描，對嬰兒表情、動作等進行影像識別，并將孩子的實時動態以視頻或音頻的形式，通過網絡數字信號傳送到看護人的手機端。當其利用人工智能技術識別評估出嬰兒處在哭鬧狀態時，就會播放舒緩音樂進行安撫，并向看護人的顯示端發送預警。
值得一提的是，智能嬰幼兒看護器具有電子圍欄功能，使用者可以設置孩子的活動范圍，即通過超聲波雷達設置虛擬電子圍欄。當孩子活動區域超過此范圍，該看護器就會發出警報。
除此之外，使用者還可以設置幼兒看護區域，區域外部分看護器是拍攝不到的，進而有效保護個人隱私。
當然，家長不能把智能嬰幼兒看護器當作“萬能神器”。
閆懷志提醒道，父母的陪伴是任何智能化的產品都無法替代的。除此之外，生產廠家需要重視隱私保護問題，在產品功能上進一步采取措施，更好地對嬰兒和看護人的隱私進行有效保護。（記者 唐芳）
