将近红外检测仪做到低成本、便携化,迅杰光远还想开拓中产阶级消费市场

将近红外检测仪做到低成本、便携化,迅杰光远还想开拓中产阶级消费市场

近红外光谱分析技术是近20年来发展最为迅速的高新分析技术之一,结合化学计量学方法,可以实现对样品的快速、无损的定性与定量分析,被认为是现场快速筛查和加工过程实时品质监控的理想手段,并已经逐渐在农业、石化、制药和食品等多个领域实现应用,现阶段成熟使用的设备价格高昂、体积大,应用条件要求较高,对普通中小型企业以及需求量较大的企业具有一定的挑战。

低成本和便携化是这一技术批量商用的两个基本条件。我们近期接触的迅杰光远就是在做小型化便携式的仪器创业。公司基于自主研发的光谱仪和数据算法开发了面向B端和C端的近红外光谱分析仪,B端产品售价可以做到国外同类产品1/5的价格,C端产品最小可以做到手机尺寸大小。

目前,迅杰光远旗下主要有三款产品:面向于B端客户的IAS-2000便携式分析仪,B端和C端跨界使用的IAS-5000智能分析仪,面向于C端的IAS-8000慧眼食品分析仪

其中,IAS-2000主要是针对谷物检测分析开发的专用分析仪器,可检测大豆、油菜籽、小麦、大麦、玉米、豆粕等的蛋白质、脂肪、水分等多种指标,适用于田间地头、仓储车间以及卡车内检测。

IAS-5000采用分体式设计既可以测量固体也可以测量液体,目前可以支持茶叶、枸杞、烟草、水果、牛奶、大米、面粉、咖啡、食用油、大豆、稻谷、红酒、纸巾、汽油、柴油、尿布等品质检测,木材、化纤布料、化学药成品及原辅料、乳胶等材料识别,续航4小时,支持PC、手机和平板电脑多种设备,用户从云端下载模型到设备中使用,也可以上传光谱到云端进行计算。

IAS-8000慧眼食品分析仪,内置基于MEMS技术的分子传感器,通过手机APP即可检测出一些食品的主要成分及品质,可用于食品、日用品、纺织品和母婴用品等的材质鉴别。

将近红外检测仪做到低成本、便携化,迅杰光远还想开拓中产阶级消费市场

                                           

近红外技术用于成分、材质等检测在原理上早有验证。近红外光主要是对含氢基团X-H(X=C、N、O)振动的倍频和合频吸收,可以获得大多数类型有机化合物的组成和分子结构的信息。因为不同的有机物含有不同的基团,不同的基团有不同的能级,不同的基团和同一基团在不同物理化学环境中对近红外光的吸收波长都有明显差别,因此近红外光谱可作为获取信息的一种有效的载体。

根据百度百科的解释, 近红外光照射时,频率相同的光线和基团将发生共振现象,光的能量通过分子偶极矩的变化传递给分子;而近红外光的频率和样品的振动频率不相同,该频率的红外光就不会被吸收。因此,选用连续改变频率的近红外光照射某样品时, 由于试样对不同频率近红外光的选择性吸收,通过试样后的近红外光线在某些波长范围内会变弱,透射出来的红外光线就携带有机物组分和结构的信息。通过检测器分析透射或反射光线的光密度, 就可以确定该组分的含量 。

这意味着,近红外仪器必须能够以连续改变频率的近红外光照射被检测物,但以往通过滤光片、光栅和傅里叶变换方式等原理来实现的产品,存在价格高昂,体积难以控制的问题,有的设备还需要使用可动部件,可靠性对产品质量限制较大。为此,迅杰光远自研了基于MEMS-NIR核心的分光系统、光栅微镜控制算法、光机组装工艺,解决了以上问题。

将近红外检测仪做到低成本、便携化,迅杰光远还想开拓中产阶级消费市场

利用微机电系统(MEMS)组件将产品做到小型化在原理上已经能走通,可选的MEMS也有德州仪器(TI)的DLP® NIR芯片组——TI DLP2010NIR和DLP4500NIR,但在实际研发中,却不得不面临每一台设备的数据模型不能通用的问题,模型不能通用最终导致测量值都不一样。为此,团队也自主研发了一套台间差校正技术,可以将多台之间的差异控制在±0.5nm以内。解决了这一问题后,此前制约近红外设备模型迁移的问题也得到了解决,不同设备测量结果一致性大大提高。

虽然近红外技术可以快速、无损、定性和定量分析,但在实际过程中必须解决建立模型的问题,这意味着需要大量有代表性且化学值已知的样品,因此往往只用于样品数量多且付费能力强的行业和场景。

为了吸引理化方式检测的厂商转移到近红外检测方式,迅杰光远的B端产品采用远端建模,远程服务的模式,大大降低了使用成本,在解决中小企业的购买力问题的同时,还解决了企业中缺少专业人才的问题,使近红外技术在中小企业中的推广成为可能。

目前,迅杰光远已经开始与烟草、饲料等行业企业开始洽谈,并与两家集成商达成了合作。此外也在与国内多家知名院校和科研机构形成了良好的合作关系。据不完全统计,2015年时,中国保有的进口品牌近红外光谱仪器在2700台左右,而国产的近红外光谱仪器约500台。团队预计,这一领域的市场容量保守估计在3万台左右。

B端市场之外,迅杰光远也在拓展C端市场,2018年将正式推出IAS-5000智能分析仪IAS-8000慧眼食品分析仪两款消费级产品,既可以在家庭中固定使用,也可以将IAS-8000取出随身携带。

受制于目前设备的成本,C端产品主要面向中产阶级,主打母婴、食品健康等市场。目前团队正在解决奶粉、尿布、食品等的真伪,以及添加剂查询等此类人群较为关心的数据模型建立问题。目前已经完成了生姜、枸杞、奶粉及爬爬垫等20多种食品及日用品的识别鉴定。未来,还将针对开发者开放接口,在产品APP中向用户低价售卖这些模型获得分成。

迅杰光远成立于2016年4月,目前团队已经有24人。创始人阎魏是连续创业者,此前有20年的电子产品及企业服务领域的运营推广经验,参与过国家电网运输在途监控、中航工业集团小件涉密物资防丢、国家电网仓储及移动作业深化应用等项目。联合创始人徐君有5年华为公司硬件研发经验,擅长智能设备的研发。

此外,公司还组建了近红外方向的技术顾问团队。其中,技术顾问邵学广是南开大学分析科学研究中心副主任、中心实验室主任,是国内近红外领域学术带头人,建立了一系列用于近红外光谱信号处理和建模的化学计量学方法。技术顾问陈斌是江苏大学生物与环境工程学院食品与生物工程中心实验室主任,长期从事食品和农产品品质快速无损检测技术研究,并在近红外检测领域主持完成了3项国家自然科学基金项目、5项部省级项目、4项市级项目。

迅杰光远主要以自有资金投入,目前也在寻求新一轮融资。


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