Scentronic:用于远程气味分享与传输的 AI 辅助嗅觉接口
Scentronic: An artificial intelligence-assisted olfactory interface for remote odor sharing and transmission.
Scentronic 将人工智能辅助气味感知平台与可穿戴压电嗅觉刺激系统整合,用于远程气味感知和刺激。研究展示其设备、电路架构和软件算法设计,并将其用于嗅觉通路与感觉丧失的心理物理测试,以及嗅觉和味觉界面的多感官刺激。论文 DOI:10.1126/sciadv.aee9266。
嗅觉是与情绪、记忆和识别加工密切相关的化学感官,工程师已尝试利用这一点,用皮肤集成的小型气味发生器为聋盲人群搭建替代性通信通道 [5]。但这个感官的“物理刺激—主观感知”地图并不完整:视觉有波长到颜色、听觉有频率到音高的对应,嗅觉却连气味剂浓度如何转化为感知强度都未有定论 [1],背景抑制、混合物分离、来源识别等基本计算还依赖数百至上千种受体类别构成的高维表征 [6]。应用层面则是各走一段:临床上有以笔式给气的"Sniffin' Sticks"为代表的心理物理测试,用阈值、辨别、识别三个分测验刻画嗅觉功能,在104名健康人中建立的重测信度分别为0.61、0.54与0.73 [2];工程端有毫秒级响应、毫瓦级功耗的可穿戴气味发生器 [3],以及面向VR的柔性无线气味反馈接口 [4]。卡点在于,这些方案大多止于“释放”一端,气味信号的准确捕获、远程传输以及标准化联网平台仍然缺位。
这项研究提出的Scentronic是一个物联网使能的嗅觉接口,据同行评审信源于2026年10月21日见刊[7]。系统一头是AI辅助的气味感知平台,一头是可穿戴的压电嗅觉激励装置,由此实现远程的气味感知与刺激,即标题所称的远程气味共享与传输。论文展示了该框架的设计、表征与应用,覆盖器件、电路架构与软件算法三个层面。医疗场景中,它被用于心理物理测试,以研究嗅觉通路并评估感觉损失;作者还将嗅觉与味觉接口集成,通过多感官刺激增强沉浸感。
相对已有认识,这一工作的推进在于把以单向气味释放为主的接口 [3][4][5] 拓展为感知与激励并存的联网框架:气味不再只是本地生成的反馈信号,而能被远端采集、传输并在另一端再现。嗅觉评估也因此有了器件化、可组网的路径,与依赖人工笔式给气的传统测验 [2] 形成互补。作者据此提出,这为基于物联网的嗅觉交互建立了可扩展框架,使人机接口向长期被忽视的化学感官延伸。
当然,难题并未就此消失。作者自己点出的“难以准确捕获、传输与再现气味信号”仍是这类系统的核心制约:判断再现的气味与原气味在感知上是否等价,目前没有公认标尺,而浓度—强度映射本身就是嗅觉科学的开放问题 [1];自然嗅觉环境中背景抑制、混合物分离等任务在生物系统中已足够复杂 [6],传输系统要逼近“如实还原”并不容易。此外,摘要未给出可处理气味的种类、感知精度等定量细节,这些都有待正式报告补充。
- 1.From molecule to mind: an integrative perspective on odor intensity · Trends Neurosci 2014
- 2.'Sniffin' sticks': olfactory performance assessed by the combined testing of odor identification, odor discrimination and olfactory threshold · Chem Senses 1997
- 3.Intelligent wearable olfactory interface for latency-free mixed reality and fast olfactory enhancement · Nat Commun 2024
- 4.Soft, miniaturized, wireless olfactory interface for virtual reality · Nat Commun 2023
- 5.Skin-Integrated Wireless Odor Message Delivery Electronics for the Deaf-blind · ACS Nano 2023
- 6.Odor space and olfactory processing: collective algorithms and neural implementation · Proc Natl Acad Sci U S A 1999
- 7.ScienceAdviser: Lady Luck and robo umpires · science.org 2026
来源:顶刊论文(社媒热度) · doi.org
