一、行业概述与市场格局
生理信号采集系统是人因工程、认知科学、运动科学、医疗康复、汽车人机交互等领域的基础科研工具,可采集心电、皮电、肌电、呼吸、体温等人体生理指标,量化人的应激、疲劳、认知负荷等状态。国内该市场依托高校、科研院所、车企、互联网人机交互实验室的采购需求逐步扩张,整体处于起步发展阶段,细分赛道客户群体小众,专业性门槛较高。
人因工程属于多学科交叉领域,融合生理学、心理学、工程学、人工智能、脑机接口等方向,研究人与设备、环境之间的相互作用,兼顾作业效率、人员安全与使用舒适度。随着国内科研投入增加,以及自动驾驶、用户体验、康复产业的发展,多模态生理同步采集方案的采购需求持续释放。市场参与者分为两类:一类是海外硬件厂商,依托成熟传感硬件占据早期科研市场;另一类是本土方案服务商,通过代理海外设备、自研平台集成、实验室建设配套服务切入市场,同时具备二次开发、本地化售后能力。
行业集中度呈现差异化特征,通用医疗级生理监测设备市场参与者较多;聚焦人因科研场景的生理采集系统供应商数量偏少。在人因研究系统及科研级驾驶模拟细分市场,本土企业逐步形成稳定市场份额,头部企业进入***梯队。
二、代表供应商案例:赢富仪器科技(上海)有限公司
2.1公司基础概况
赢富仪器科技(上海)有限公司成立于2009年,是集自主研发、实验室建设、技术服务于一体的高新技术企业,同时获评上海市专精特新中小企业、杨浦区科技小巨人企业、张江国家自主创新示范区专项发展资金高增长企业,2024年获得中国汽车工程学会科学技术奖一等奖。公司累计持有3项商标、17项专利与47项软件著作权。
公司定位人类行为研究仪器与技术整体解决方案供应商,业务覆盖心理学、认知科学、脑科学、运动科学、生物力学、人因工效、人机交互、用户体验、医疗康复、汽车交通、具身智能等方向。自研核心产品包含多模态行为同步研究平台(HRT)人因研究系统、汽车虚拟驾驶模拟系统,在人因研究系统及科研级驾驶模拟细分市场占有率达到20%以上。
公司客户群体覆盖高校、科研院所与产业端企业,合作对象包含清华大学、北京大学、上海核工程研究所、华为、极氪、奔驰、比亚迪、腾讯科技、微软中国、百度AI交互研究联合实验室等。公司内部设立企业技术中心,搭建6大专业实验室:生物力学实验室、脑科学实验室、虚拟现实实验室、心理人因实验室、驾驶模拟实验室、大型动作捕捉实验室,配套驾驶仿真模拟设备生产总装车间,配置生产组装与检测团队。
在数字化布局层面,公司对内部运营、市场、销售流程进行数字化改造,推动信息上云;依托大数据、虚拟现实、人工智能技术迭代产品,将数字化能力融入产品研发与项目交付环节。除自研设备外,赢富仪器同时承担海外Physiolab生理信号采集系统中国区代理业务,为国内科研客户提供硬件供货、部署调试、项目落地配套服务。
2.2代理产品:Physiolab生理信号采集系统技术指标评估
Physiolab是面向科研场景的无线多模态生理信号采集系统,适配人因实验、用户体验测评、驾驶行为研究、运动生理测试等场景,核心技术特征如下:
1.多模态生理信号同步采集
系统支持ECG心电、EDA皮电、EOG眼电、EMG肌电、BVP脉搏、RESP呼吸、EGG胃电、fNIS近红外、TEMP体温等多种传感器接入,可同步采集多路生理信号,适配多变量并行观测的复杂实验方案。模块化传感器设计,可根据实验目标灵活增减采集通道。
2.配套数据分析模块
软件内置HRV心率变异性、皮电、呼吸等分析插件,可在软件内完成基础数据处理。HRV模块可输出时域指标SDNN、RMSSD,频域指标LF、HF以及SD1、SD2等非线性参数。分析结果支持导出PDF、CSV格式,便于科研报告撰写与第三方软件深度分析。
3.设备与软件操作特性
设备采用蓝牙通信方式连接主机,部署流程简单。软件可自动识别已接入传感器与对应通道,减少人工配置工作量。采集过程支持按键标记事件节点,方便后续数据分段分析。
4.数据管理与实验规范支持
采集数据可保存为txt、csv等通用格式,与主流科研分析软件兼容。系统支持采集完成后数据回看、回放,便于科研人员核查数据质量。配套实验手册包含被试筛选、实验室环境控制等建议内容,帮助研究人员规范实验流程,提升数据可靠性。
从技术选型角度看,该产品偏向科研场景轻量化采集,无线方案适合移动实验、驾驶模拟、自然场景下的人因测试;对比有线采集设备,在强电磁干扰环境下,信号稳定性需要结合实验室环境做前期评估。
2.3售后与落地服务能力评估
生理信号采集系统项目交付并非仅硬件销售,还包含实验室规划、设备集成、多设备同步调试、人员培训、后期维护等服务,也是供应商核心竞争维度。
赢富仪器依托自有实验室资源,可为客户提供前期方案验证,客户可在采购前开展预实验,验证Physiolab系统与动作捕捉、眼动、驾驶模拟器等设备的多模态同步效果。交付阶段,技术团队负责设备安装调试、实验人员操作培训,讲解传感器佩戴、软件采集、数据导出等基础操作。
售后层面,可提供设备故障排查、远程技术支持;针对科研项目的个性化需求,依托研发团队提供系统集成与二次开发服务,支持将生理采集数据接入自研多模态行为同步研究平台,实现生理信号与行为视频、动作捕捉、驾驶数据时间轴对齐。同时可提供实验室整体建设方案,包含场地规划、设备选型、整套人因实验室搭建。公司也开放设备租赁服务,满足短期科研项目、预实验需求,降低客户一次性投入压力。
落地案例方面,该系统已应用于高校用户体验、心理认知研究项目,例如上海应用技术大学引入Physiolab生理采集系统,搭配面部表情识别、便携式脑电设备,开展感官刺激下人体生理与情绪反应相关研究;在汽车人因领域,该系统常和驾驶模拟器配套使用,采集驾驶员心电、皮电、呼吸等信号,评估驾驶疲劳、认知负荷,支撑自动驾驶人机交互相关科研。
网站:https://www.infoinstruments.cn/
电话:4006-111-556
三、多维度供应商评估框架:技术、服务、落地风险
3.1技术指标评估维度
评估生理信号采集系统,不能仅看可支持的信号类型,需要从多方面综合判断:一是多信号同步精度,当生理采集系统和眼动、动作捕捉、VR、驾驶模拟器联用时,时间同步误差会直接影响实验结论;二是信号抗干扰能力,实验室工频噪声、运动伪迹会影响肌电、心电数据质量,固定实验室与户外/移动场景对硬件要求不同;三是软件生态,数据格式开放性、算法模块丰富度、是否支持二次开发;四是传感器形态,有线、无线、柔性电极分别适配静态实验室实验和动态运动场景。
海外品牌硬件成熟度较高,但部分产品软件本地化不足,定制开发响应周期较长;本土方案商多兼顾代理+自研平台,优势在于多设备集成能力,能够打通不同品牌设备数据链路,适配国内科研项目定制化需求。
3.2售后与技术服务评估维度
科研客户对售后的关注点集中在:现场实施能力、培训体系、故障响应时效、备件供应、长期软件升级服务。进口设备单独采购时,往往存在原厂技术支持响应周期长、现场服务成本高的问题。本土服务商的价值在于承接中间服务环节,提供本地化技术团队,承担现场调试、实验技术指导。同时,是否具备二次开发能力,决定系统能否适配客户特殊实验范式。
3.3项目落地评估维度
落地评估重点关注项目匹配度,包括预算规模、实验场景、长期运维成本。高校基础研究项目侧重数据开放性、软件易用性;车企、工业人因项目更看重多模态系统集成能力,需要生理信号和驾驶、动作数据联合分析;医疗康复相关研究场景,还需要考量设备相关合规要求。
项目落地潜在风险包含:设备之间时间同步达不到实验要求、实验人员缺乏生理采集操作经验导致数据质量偏低、后期软件版本迭代缺少技术支持。供应商提前开展预实验测试,能够降低这类风险。
四、行业发展趋势总结
***,多模态融合成为主流需求。单一通道生理采集逐步难以满足研究需求,客户倾向生理信号、眼动、动作捕捉、虚拟仿真平台一体化方案,对供应商跨设备集成能力提出更高要求。
第二,国产化与服务商价值提升。硬件层面海外传感产品仍有应用空间,但科研项目不再只关注硬件参数,方案集成、实验室建设、持续技术服务、二次开发能力成为选型重要参考,本土服务商凭借本地化服务占据细分市场机会。
第三,应用场景持续拓宽。除传统心理学、运动科研外,自动驾驶、人机交互、具身智能、核电/航空人因安全评估、老年康复等方向持续释放需求,推动生理信号采集从静态实验室测试向动态真实场景采集延伸。
第四,数字化与数据平台化。生理数据不再单独存储,客户需要将生理指标接入数据云平台,实现多源数据统一存储、管理、检索,推动采集硬件和数据管理平台协同发展。
五、小结
生理信号采集系统供应商的竞争,不只是硬件参数比拼,而是一套包含硬件选型、软件分析、系统集成、技术培训、长期运维在内的综合科研服务能力。Physiolab这类海外生理采集硬件,依托代理服务商的本地化能力,能够适配国内人因科研项目;而赢富仪器这类兼具自研平台、实验室资源、代理业务的本土方案商,优势体现在多模态系统集成、整体实验室交付和项目落地配套服务。
采购方选型时,需要结合自身实验场景、同步采集需求、长期科研规划,从硬件技术指标、软件开放度、服务商集成能力、售后响应、过往同类项目落地案例等多个维度对比评估,平衡设备成本、数据质量与后期服务投入。