Das beliebteste Labor der Massachusetts Institute of Technology will KI in Matratzen einsetzen.

In den 1950er Jahren forschte das MIT Media Lab an einer damals als „dumm“ angesehenen neuen Technologie: das Bewegen, Verkleinern und Vergrößern von Bildern durch Berühren des Bildschirms mit dem Finger.

Da das Berühren des Bildschirms mit dem Finger unschöne Fingerabdrücke hinterließ, galt diese Bewegung damals als unhöflich und dumm. Doch fünfzig Jahre später, mit der Einführung des iPhone, wird die einst vernachlässigte Touch-Technologie des MIT von Milliarden Menschen weltweit eingesetzt.

Es gibt viele weitere Beispiele von Technologien, die vom MIT Media Lab erfunden wurden und in die Industrie gelangten, darunter das E-Ink-Display für den Amazon Kindle, das Lego-Tool in Kombination mit Steam für Kinderprogrammierung sowie die ersten Forschungen an tragbarer Technologie, die später die Vorlage für die Google Glass wurden.

Bis heute hat das MIT Media Lab die Gewohnheit bewahrt, fortschrittliche Labortechnologien in die Industrie umzusetzen. Am 27. Oktober gab Joseph A. Paradiso, ein Professor am MIT, auf einer privaten Präsentation des MIT Media Lab seine neuesten Forschungsergebnisse – die intelligente Faserplattform „FiberCircuits“ – bekannt.

Links ist Chen Wenze, der CTO der DeRUCCI Group, rechts ist Joseph A. Paradiso, ein Professor am MIT.

Dies ist eine interdisziplinäre Technologie, die Sensoren, Künstliche Intelligenz und weiche Möbel integriert. Genauer gesagt wird durch das Einbetten von Mikrosensoren und AI-Chips in Fasern eine integrierte Gestaltung von Signalaufzeichnung, Edge-Inferenz und Rückkopplungsmechanismus ermöglicht.

Professor Paradiso sagte, dass FiberCircuits den Beginn der Phase des „webbaren Intelligenz“ in der Mensch-Maschine-Interaktion markiert – wenn die Fasern selbst die Fähigkeit zur Wahrnehmung und zum Denken haben, kann die Technologie das menschliche Schlafverhalten auf natürliche Weise verstehen und verbessern.

Bei der Entwicklung dieser Technologie arbeitete Professor Paradiso vom MIT zusammen mit der chinesischen Firma DeRUCCI Health Sleep Co., Ltd. (im Folgenden „DeRUCCI“ genannt). Als führende Marke in der Bettwarenbranche hat DeRUCCI bereits mehrere AI-Schlafprodukte auf den Markt gebracht. Die offline-Schlaf-Expertenräume sind in 14 Ländern weltweit vertreten und es gibt mehr als 5.700 Filialen.

1. Die intelligente Faserplattform hilft Ihnen, besser zu schlafen

Die Wichtigkeit von Schlaf ist unbestritten. Das MIT Media Lab hat auch ein Kontrollexperiment durchgeführt:

Nach einer 30-tägigen Schlafüberwachung von 174 Studenten stellten Schlafexperten der Harvard Medical School fest, dass bereits nach drei Nächten eine starke Korrelation zwischen Schlafregelmäßigkeit und Reaktion, Energie und Wohlbefinden bestand.

Daten des Schlafkontrollexperiments des MIT Media Lab

Die Forscher sprachen über die Möglichkeit, Schlafermüdung mit intelligenten Geräten zu verbessern: Wenn man diese Indikatoren aus den Sensoren dekodieren kann, interessiert man sich auch für die „Ansteuerung“ – also die Herstellung eines Geräts, das Handlungen am Körper ausführen kann, um seine Funktion zu verbessern, wie z. B. die Müdigkeit zu verringern, das Gefühl von Vitalität zu steigern oder die Stimmung und die Konzentration zu verbessern.

Die intelligente Faserplattform „FiberCircuits“ ist eine solche Technologie, die den Schlaf mit intelligenten Geräten verbessern kann.

Der Kern der FiberCircuits-Technologie besteht darin, dass flexible Materialien eine geschlossene Schleife von „Wahrnehmung - Berechnung - Rückkopplung“ ermöglichen. Das Forschungsteam hat integrierte Schaltkreise mit einer Größe von nur 0,9 Millimetern in webbare flexible Schaltungen eingebettet, sodass die Fasern Atem, Körpertemperatur, Elektrodermale Aktivität und Mikrobewegungen in Echtzeit erfassen können.

Das heißt, die FiberCircuits-Technologie gibt den Fasern die Fähigkeit zur Wahrnehmung und zum Denken, sodass die Technologie das menschliche Schlafverhalten auf natürliche Weise verstehen und verbessern kann.

Das chinesische Forschungsteam von DeRUCCI, das sich speziell mit Bettwaren befasst, hat aufbauend auf den chinesischen Forschungen in den Bereichen Schlafwissenschaft und Haushaltsgesundheit experimentelle Modelle und Testplattformen für verschiedene Schlafhaltungen und Atemmerkmale entwickelt. Dies hat der Signalaufzeichnung und der Algorithmentwicklung von FiberCircuits mit einer großen Menge von Daten gestützt.

Ab 2025 begann die DeRUCCI Group, ein Schlafmodell im Bereich der „Schlafwissenschaft“ aufzubauen. „Die wichtigsten Daten hier sind die von uns gesammelten Schlafphasen-Daten, wie Tiefschlaf, Leichtschlaf und Träume etc.,“ sagte Chen Wenze, der CTO der DeRUCCI Group.

Bei der Veranstaltung am Tag zeigten die beiden Forschungsteams gemeinsam mehrere experimentelle Prototypen für die Schlafwissenschaft:

Eine Mattraßen-Testplattform auf Basis von FiberCircuits, die die Empfindlichkeit eines verteilten Sensornetzwerks mit niedriger Dichte bei der Erkennung von Haltungen testen kann;

Ein Augenmasken-Prototyp, der ein Photoplethysmogramm (PPG) und ein Elektromyogramm (EMG) integriert hat, um die Genauigkeit der Überwachung von Atemrhythmus und nächtlicher Muskelaktivität zu untersuchen;

Eine Kopfkissenstruktur auf Basis eines Inertialmesssystems (IMU) und eines Elektrodermalen Sensors, um die dynamische Beziehung zwischen Druckänderungen und Umweltrückkopplung zu analysieren.

Das heißt, im Vergleich zu Methoden wie dem Tragen von Armbanduhren möchte DeRUCCI die Schlafüberwachung für die Verbraucher „unmerklich“ gestalten und auch „berührende Messungen“ wie die Sauerstoffsättigung realisieren.

„Unmerklichkeit bei der Überwachung ist die Basis, die wir für die Benutzererfahrung einhalten. Wir suchen ständig nach Möglichkeiten, mehr Daten wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Druck zu sammeln,“ sagte Chen Wenze.

2. Das am besten AI-verstehende Bettwarenunternehmen

Für DeRUCCI, das bereits über 20 Jahre alt ist, ist Künstliche Intelligenz zum Kernziel der strategischen Transformation der Gruppe geworden. Die Zusammenarbeit mit dem MIT basiert ebenfalls auf den Anforderungen der AI-Strategie, um weltweit neue Ressourcen und Partner zu finden.

Bezüglich der Arbeitsteilung bei der Zusammenarbeit hat das MIT einige grundlegende Forschungsrichtungen und Rohdatenverarbeitung im Bereich Sensoren und Materialien bereitgestellt, während DeRUCCI die Algorithmen auf der Edge-Seite von FiberCircuits leitete.

„Wir möchten die meisten Inferenzvorgänge sowie die Daten und Funktionen, die unsere physiologischen Merkmale abbilden können, auf der Edge-Seite durchführen, um die Störung der Benutzer zu verringern und die Privatsphäre und Sicherheit ihrer Daten zu schützen,“ sagte Chen Wenze.

Die FiberCircuits-Plattform kann auch durch Licht-, Schall- oder Mikrostimulations-Rückkopplungsmechanismen die Algorithmen validieren und eine nicht-invasive, energieeffiziente Signalinteraktion ermöglichen. Das chinesische Team von DeRUCCI hat die Kalibrierungsexperimente für die multidimensionalen Signale bei der Schlafüberwachung unterstützt und an der Massentestung von Fasermaterialien teilgenommen, um die Stabilität und Allgemeingültigkeit des Modelltrainings sicherzustellen.

Außer der Zusammenarbeit mit der weltweit führenden Universität MIT hat DeRUCCI auch in China mit Tech-Riesen wie Huawei zusammengearbeitet. Im September dieses Jahres hat es das intelligente Bett „Sleep Cube“ gemeinsam mit Huawei HarmonyOS entwickelt, das auf die unterschiedlichen Bedürfnisse von zwei Personen im gemeinsamen Schlaf abzielt und eine unabhängige Einstellung der linken und rechten Seite ermöglicht.

Die Zusammenarbeit mit Huawei zeigt, dass DeRUCCI höhere Standards in der Branche erreichen möchte. Laut Chen Wenze mussten im Rahmen des Hardware-Tests des Sleep Cube ursprünglich nur etwa 200 bis 300 Tests gemäß nationaler Standards durchgeführt werden. Nach Abschluss des Projekts hat DeRUCCI jedoch festgestellt, dass fast 900 Hardware-Tests durchgeführt wurden und die zusätzlichen Zertifizierungskosten allein „mehr als eine Million“ betrugen.

Bildquelle: DeRUCCI Group

Was die Produkteffekte von AI betrifft, kann DeRUCCI derzeit die Schlafsituation der Verbraucher grundlegend erfassen und ihnen über die APP Schlafempfehlungen geben. Beispielsweise werden Empfehlungen zu Schlafzeit, Ernährung und Sport basierend auf der Schlafsituation der Benutzer in der vergangenen Nacht gegeben.

In den nächsten Jahren plant DeRUCCI, Probleme wie „Schlafapnoe“ zu lösen, die die Verbraucher stärker beeinträchtigen, und AI in mehr Produktlinien zu integrieren.

„Viele Produkte und Partnerschaften befinden sich derzeit noch in der Entwicklungsphase, aber unser Entschluss, von einem traditionellen Möbelunternehmen zu einem Technologieunternehmen zu transformieren, bleibt ungebrochen,“ sagte Chen Wenze.