穿戴式智能設(shè)備

穿戴式智能設(shè)備”是應(yīng)用穿戴式技術(shù)對日常穿戴進(jìn)行智能化設(shè)計(jì)、開發(fā)出可以穿戴的設(shè)備的總稱，如眼鏡、手套、手表、服飾及鞋等。而廣義的穿戴式智能設(shè)備包括功能全、尺寸大、可不依賴智能手機(jī)實(shí)現(xiàn)完整或者部分的功能，例如智能手表或智能眼鏡等，以及只專注于某一類應(yīng)用功能，需要和其它設(shè)備如智能手機(jī)配合使用，如各類進(jìn)行體征監(jiān)測的智能手環(huán)、智能首飾等。隨著技術(shù)的進(jìn)步以及用戶需求的變遷，可穿戴式智能設(shè)備的形態(tài)與應(yīng)用熱點(diǎn)也在不斷的變化。穿戴式技術(shù)在國際計(jì)算機(jī)學(xué)術(shù)界和工業(yè)界一直都備受關(guān)注，只不過由于造價(jià)成本高和技術(shù)復(fù)雜，很多相關(guān)設(shè)備僅僅停留在概念領(lǐng)域。隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展、技術(shù)進(jìn)步和高性能低功耗處理芯片的推出等，部分穿戴式設(shè)備已經(jīng)從概念化走向商用化，新式穿戴式設(shè)備不斷傳出， 谷歌、蘋果、微軟、索尼、奧林巴斯、摩托羅拉等諸多科技公司也都開始在這個(gè)全新的領(lǐng)域深入探索。穿戴式智能設(shè)備穿戴式智能設(shè)備擁有多年的發(fā)展歷史，思想和雛形在20世紀(jì)60年代即已出現(xiàn)，而具備可穿戴式智能設(shè)備形態(tài)的設(shè)備則于70－80年代出現(xiàn)，史蒂夫·曼基于Apple-II6502型計(jì)算機(jī)研制的可穿戴計(jì)算機(jī)原型即是其中的代表。隨著計(jì)算機(jī)標(biāo)準(zhǔn)化軟硬件以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高速發(fā)展，可穿戴式智能設(shè)備的形態(tài)開始變得多樣化，逐漸在工業(yè)、醫(yī)療、軍事、教育、娛樂等諸多領(lǐng)域表現(xiàn)出重要的研究價(jià)值和應(yīng)用潛力。在學(xué)術(shù)科研層面，美國麻省理工學(xué)院、卡耐基梅隆大學(xué)、日本東京大學(xué)的工程學(xué)院以及韓國科學(xué)技術(shù)院等研究機(jī)構(gòu)均有專門的實(shí)驗(yàn)室或研究組專注于可穿戴智能設(shè)備的研究，擁有多項(xiàng)創(chuàng)新性的專利與技術(shù)。而中國學(xué)者也在20世紀(jì)90年代后期開展可穿戴智能設(shè)備研究。在機(jī)構(gòu)與相關(guān)活動(dòng)領(lǐng)域，美國電氣和電子工程師協(xié)會(huì)成立了可穿戴IT技術(shù)委員會(huì)，并在多個(gè)學(xué)術(shù)期刊設(shè)立了可穿戴計(jì)算的專欄。國際性的可穿戴智能設(shè)備學(xué)術(shù)會(huì)議IEEEISWC自1997年首次召開以來，已舉辦了18屆。在中國國家自然科學(xué)基金委的支持下，由中國計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)、中國自動(dòng)化學(xué)會(huì)、中國人工智能學(xué)會(huì)等主辦召開了3屆全國性的可穿戴計(jì)算學(xué)術(shù)會(huì)議。另外，中國國家自然科學(xué)基金委和中國國家“863計(jì)劃”也支持了多項(xiàng)可穿戴式智能設(shè)備相關(guān)技術(shù)產(chǎn)品研發(fā)項(xiàng)目。[1]發(fā)展前景蘋果手表或者谷歌眼鏡未來發(fā)展將成為人體的一部分，就像皮膚、手臂一樣。在更遠(yuǎn)的未來，手機(jī)可能只需向人體植入芯片，而Siri將能直接通過對話幫你打電話，幫你訂餐館，了解你的一切隱私，跟你的親密程度甚至超過你的家人——可能谷歌眼鏡和蘋果手表都不再是植入人體的芯片了，他們已經(jīng)成為人體基因的一部分，可以參與人類的繁衍和進(jìn)化。穿戴式智能設(shè)備的本意，是探索人和科技全新的交互方式，為每個(gè)人提供專屬的、個(gè)性化的服務(wù)，而設(shè)備的計(jì)算方式無疑要以本地化計(jì)算為主——只有這樣才能準(zhǔn)確去定位和感知每個(gè)用戶的個(gè)性化、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，形成每個(gè)人隨身移動(dòng)設(shè)備上獨(dú)一無二的專屬數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果，并以此找準(zhǔn)直達(dá)用戶內(nèi)心真正有意義的需求，最終通過與中心計(jì)算的觸動(dòng)規(guī)則來展開各種具體的針對性服務(wù)。穿戴式智能設(shè)備已經(jīng)從幻想走進(jìn)現(xiàn)實(shí)，它們的出現(xiàn)將改變現(xiàn)代人的生活方式。消費(fèi)預(yù)測到2016年，全球穿戴式智能設(shè)備市場的規(guī)模，將達(dá)到60億美元。為了占據(jù)有利的領(lǐng)先地位，世界知名公司已率先吹響了號角。在面市之初的兩三年，這是不起眼的小眾市場，但在未來三到五年后，這一領(lǐng)域?qū)?chuàng)造出不菲的收入。2017年將售出7000萬臺(tái)可聯(lián)網(wǎng)的穿戴式智能設(shè)備，而2013年僅為1500萬。市場上此類設(shè)備，多為運(yùn)動(dòng)健康品牌的運(yùn)動(dòng)監(jiān)測儀器。但2013年2月，曾有知情人透露，蘋果創(chuàng)建研發(fā)團(tuán)隊(duì)試水這一戰(zhàn)場，3月，三星也表示正在開發(fā)智能腕表。[2]產(chǎn)品介紹編輯2011年10月19日全球首款基于Android系統(tǒng)的智能手表MOTOACTV發(fā)布2014年3月18日摩托羅拉又一款智能佩戴設(shè)備MOTO360發(fā)布時(shí)隔兩年五個(gè)月，現(xiàn)在的穿戴智能設(shè)備已經(jīng)從之前的“默默無聞”走向了“大紅大紫”。眾多廠商紛紛進(jìn)入該領(lǐng)域，而我們看到市場中的手表、手環(huán)產(chǎn)品也是層出不窮，很多消費(fèi)者已經(jīng)開始用上了這類產(chǎn)品。不管是摩托羅拉，谷歌，還是蘋果，智能手表的出現(xiàn)是智能電子產(chǎn)品發(fā)展的必然產(chǎn)物，也逐漸趨于完善。摩托羅拉的 Android Wear智能手表設(shè)計(jì)意在通過帶給人們強(qiáng)烈的熟悉感，讓他們可以逐漸進(jìn)入未來。iwatch?蘋果智能手表智能手表

moto360 功能雖然人們已經(jīng)見識過很多藍(lán)牙智能手表，蘋果公司出品的智能手表將會(huì)對人們的生活和蘋果的未來造成深遠(yuǎn)影響。 [3]這款設(shè)備采用曲面玻璃設(shè)計(jì)，可以平展或彎曲，內(nèi)部擁有通信模塊，用戶可通過它完成多種工作，包括調(diào)整播放清單、查看通話記錄和回復(fù)短信等。當(dāng)然，它內(nèi)部采用的自然是本家的 iOS系統(tǒng)。正如iPhone重新定義了手機(jī)， iPad開啟了平板電腦時(shí)代一樣。 iWatch被認(rèn)為很可能是蘋果的下一個(gè)顛覆性產(chǎn)品。不過有分析人士指出 iWatch并不會(huì)取代 iPhone，更多的只是作為 iPhone的補(bǔ)充以及擴(kuò)展其他設(shè)備的功能，讓用戶使用蘋果設(shè)備變得更方便。例如當(dāng)用戶不知道你的手機(jī)在哪時(shí)，可以通過 iWatch[4]的Siri 功能，讓iPhone發(fā)出聲音并震動(dòng)以讓用戶順利找到手機(jī)。智能手環(huán)智能手環(huán)是新興起的一個(gè)科技領(lǐng)域智能手環(huán)，它可以跟蹤用戶的日?；顒?dòng)、睡眠情況和飲食習(xí)慣等，并可將數(shù)據(jù)與 iOS、Android 設(shè)備同步，幫[5]助用戶了解和改善自己的健康狀況。谷歌眼鏡人們可利用語音指令拍攝照片、攝制視頻、與他人在網(wǎng)上互動(dòng)。不會(huì)在手機(jī)屏幕上提供搜索或?qū)Ш浇Y(jié)果，而是會(huì)將地圖疊加到用戶的視野中。2012年4月，Google正式發(fā)布名為“ProjectGlass ”的未來眼鏡概念設(shè)計(jì)。這款眼鏡將集智能手機(jī)、GPS、相機(jī)于一身，在用戶眼前展現(xiàn)實(shí)時(shí)信息，只要通過眼部動(dòng)作就能拍照上傳、收發(fā)短信、查詢天氣路況等操作。[1]谷歌眼鏡谷歌眼鏡本質(zhì)上屬于微型投影儀 +攝像頭+傳感器+存儲(chǔ)傳輸+操控設(shè)備的結(jié)合體。它可以將眼鏡、智能手機(jī)、攝像機(jī)集于一身，通過電腦化的鏡片將信息以智能手機(jī)的格式實(shí)時(shí)展現(xiàn)在用戶眼前。 另外它還是生活助手，可以為我們提供 GPS導(dǎo)航、收發(fā)短信、攝影拍照、網(wǎng)頁瀏覽等功能。它的工作原理其實(shí)很簡單，通過眼鏡中的微型投影儀先將光投到一塊反射屏上，而后通過一塊凸透鏡折射到人體眼球，實(shí)現(xiàn)所謂的“一級放大”，在人眼前形成一個(gè)足夠大的虛擬屏幕，可以顯示簡單的文本信息和各種數(shù)據(jù)。所以谷歌眼鏡看起來就像是一個(gè)可佩帶式的智能手機(jī)，可以幫助人們拍照、錄像、打[4]電話，省去了從口袋中掏出手機(jī)的麻煩。SONY頭盔顯示器Sony公司開發(fā)了一款頭盔顯示虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔器產(chǎn)品HMZT1，能提供實(shí)時(shí)UDK（Unreal游戲引擎開發(fā)工具包）頭部動(dòng)作跟蹤演示，利用UDK綁定外部DLL，獲得方位數(shù)據(jù)到Unreal只需幾行腳本程序和APIdll。容易集成到現(xiàn)有的UDK項(xiàng)目。由麻省理工大學(xué)開發(fā)的免費(fèi)和開源unrealscipt不受限制可以下載，API可通過開源許可獲得。智能鞋這款會(huì)說話的鞋由Google和創(chuàng)意設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)YesYesNo合作完成，是Google“Art、Copy、Code”項(xiàng)目的一部分，旨在用比較詼諧的語言將運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)傳達(dá)給用戶并且分享給朋友。[6]這款智能鞋是由谷歌和會(huì)說俏皮話的谷歌智能鞋創(chuàng)意設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu) YesYesNo以及Studio5050 合作完成。它內(nèi)部裝配了加速器、陀螺儀等裝置，通過藍(lán)牙與智能手機(jī)進(jìn)行連接，從而可以監(jiān)測到用戶的使用情況。另外，鞋子還配有一個(gè)揚(yáng)聲器，將傳感器收到的鞋子信息以語音評論的形式播放出來，這些評論或尖酸刻薄或幽默風(fēng)趣，給人以深刻的印象，堪稱谷歌版“留幾手”。 [4]BrainLink ?智能頭箍測測您的腦波訓(xùn)練您大腦的專注力和放松力BrainLink 是由深圳市宏智力科技智能頭箍有限公司專為 IOS系統(tǒng)研發(fā)的配件產(chǎn)品，它是一個(gè)安全可靠， 佩戴簡易方便的頭戴式腦電波傳感器。它可以通過藍(lán)牙無線鏈接手機(jī)、平板電腦、手提電腦、臺(tái)式電腦或智能電視等終端設(shè)備。配合相應(yīng)的應(yīng)用軟件就可以實(shí)現(xiàn) 意念力互動(dòng)操控。Brainlink 引用了國外先進(jìn)的腦機(jī)接口技術(shù)，其獨(dú)特的外觀設(shè)計(jì)、強(qiáng)大的培訓(xùn)軟件深受廣大用戶的喜愛。 它能讓手機(jī)或平板電腦即時(shí)了解到您的大腦狀態(tài)， 例如是否專注、緊張、放松或疲勞等。您也可以通過主動(dòng)調(diào)節(jié)自己的專注度和放松度來給予手機(jī)平板電腦指令，從而實(shí)現(xiàn)神奇的“意念力操控”。鼓點(diǎn)T恤?ElectronicDrumMachineT-shirt如果你是一位音樂愛好者的話，這件T恤想必你會(huì)非常喜愛的。在這鼓點(diǎn)T恤件衣服上內(nèi)置了鼓點(diǎn)控制器，用戶通過敲擊不同的發(fā)出不同的鼓點(diǎn)聲音，有點(diǎn)類似與平板電腦上的架子鼓軟件。如果你覺得還不過癮的話，消費(fèi)者還可以搭配一條可以配置迷你擴(kuò)音器的褲子，讓自己隨時(shí)[4]隨地都能夠演奏音樂，隨時(shí)隨地的成為焦點(diǎn)。太陽能比基尼?SolarBikini這款比基尼可以通過裝配的光伏薄膜帶，吸收太陽光并將能量為電能，然后為自己的智能手機(jī)或者其他小型數(shù)碼產(chǎn)品進(jìn)行充電。而且它并非是一件擺設(shè)，它也是一件真實(shí)的泳衣，女性可以在水太陽能比基尼中游泳，待她們上岸后將泳衣曬干后便能充電。另外太陽能比基尼能直接地將能量傳輸，意味著它們并不存儲(chǔ)能量，使用起來將十分安全。該比基尼充電模式下有 5伏電壓，是人體所察覺不到的。所以它是一件非常實(shí)用、安全、的產(chǎn)品。[4]手套式手機(jī)：GloveOne美國密爾沃基一位名叫布萊恩塞拉（BryanCera）的設(shè)計(jì)師，設(shè)計(jì)出一款頗具創(chuàng)意的GloveOne手機(jī)，可以像手套一樣戴在手上。它的外形就像是未來派機(jī)械鎧甲的一部分，按鈕被設(shè)計(jì)在手指關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)，之后將手?jǐn)[成“六”的造型，拇指做聽筒，小指做話筒，即可實(shí)現(xiàn)通話。在手套手機(jī)GloveOne的背部則擁有SIM卡插槽，并且擁有USB接口手套手機(jī)，手套電話GloveOne充電則可以通過USB接口來完成。[7]Pebble智能手表Pebble智能手表是由硅谷創(chuàng)業(yè)公司PebbleTechnology公司設(shè)計(jì)的一款兼容iPhone和Android手機(jī)的智能手表，用戶可以直接通過Pebble手表查看iOS設(shè)備中的iMessage短信。它可以顯示來電信息，也可以上網(wǎng)瀏覽，實(shí)時(shí)提醒你郵件、短信、微博和社交網(wǎng)絡(luò)信息。產(chǎn)品特點(diǎn)編輯可穿戴式設(shè)備應(yīng)當(dāng)具備最重要的兩個(gè)特點(diǎn)：一是可長期穿戴，二是智能化?？纱┐魇皆O(shè)備必須是延續(xù)性地穿戴在人體上，并能夠帶來增強(qiáng)用戶體驗(yàn)的效果。這種設(shè)備需要有先進(jìn)的電路系統(tǒng)，無線聯(lián)網(wǎng)并且起碼具有一個(gè)低水平的獨(dú)立處理能力。 [11] 如通過手機(jī)藍(lán)牙傳輸信號應(yīng)用領(lǐng)域編輯穿戴式智能設(shè)備時(shí)代的來臨意味著人的智能化延伸，通過這些設(shè)備，人可以更好的感知外部與自身的信息，能夠在計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)甚至其它人的輔助下更為高效率的處理信息，能夠?qū)崿F(xiàn)更為無縫的交流。應(yīng)用領(lǐng)域可以分為兩大類，即自我量化與體外進(jìn)化。在自我量化領(lǐng)域，最為常見的即為兩大應(yīng)用細(xì)分領(lǐng)域，一是運(yùn)動(dòng)健身戶外領(lǐng)域，另一個(gè)即是醫(yī)療保健領(lǐng)域。在前者，主要的參與廠商是專業(yè)運(yùn)動(dòng)戶外廠商及一些新創(chuàng)公司，以輕量化的手表、手環(huán)、配飾為主要形式，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)或戶外數(shù)據(jù)如心率、步頻、氣壓、潛水深度、海拔等指標(biāo)的監(jiān)測、分析與服務(wù)。代表廠商如Suunto、Nike、Adidas、Fitbit 、Jawbone以及咕咚等。而后者，主要的參與廠商是醫(yī)療便攜設(shè)備廠商，以專業(yè)化方案提供血壓、心率等醫(yī)療體征的檢測與處理，形式較為多樣，包括醫(yī)療背心、腰帶、植入式芯片等，代表廠商如