淺談可穿戴技術(shù)和其主要功能

可穿戴技術(shù)指的是可以穿在身體上的智能系統(tǒng)。這種可穿戴技術(shù)的類型用于行為建模，健康監(jiān)測系統(tǒng)，信息技術(shù)與媒體發(fā)展?？纱┐饔嬎慵夹g(shù)尤其還用于需要計算機技術(shù)支持的應用，當使用者的雙手，聲音，手臂或者身體其他部分等積極活動的時候。

“可穿戴計算技術(shù)“在包括用戶界面設(shè)計，增強現(xiàn)實技術(shù)，模式識別技術(shù)，對于特殊應用或者幫助殘疾的可穿戴使用，以及電子織物行業(yè)和時尚設(shè)計的研究領(lǐng)域一直是一項熱門的研究課題。許多問題都與可穿戴計算技術(shù)息息相關(guān) ，移動計算，普適計算，環(huán)境智能和普適計算研究團體，包括了能源管理和散熱，軟件編寫無線領(lǐng)域和個人領(lǐng)域網(wǎng)絡(luò)。

可穿戴計算技術(shù)的主要特征是相容性。即是說計算機和用戶之間持續(xù)的交互，不用打開或者關(guān)閉設(shè)備。另一個特征是能夠多任務(wù)。它不需要終止你當前正在使用的設(shè)備;被增強到其他所有行為。這些設(shè)備能像假肢一樣通過用戶合并起來。因此該技術(shù)能做為使用者思想和肢體的延伸。

可穿戴設(shè)備市場內(nèi)的產(chǎn)品種類繁多。我們熟知的有：智能手表、頭戴式顯示器(HMD)、可穿戴相機、智能手環(huán)、智能服裝、心率胸帶、運動手表、智能藍牙耳機及其他穿戴設(shè)備等。各類可穿戴設(shè)備的市場接受程度及產(chǎn)品成熟度各不相同。具體如下：

生物認證

得益于智能手機中生物認證傳感器的指紋認證功能，生物認證已逐漸躋身主流。由于可穿戴設(shè)備具有“貼身”特性，而新型傳感器可以捕捉并生成更為復雜、可靠且難以篡改的生物認證身份，預計生物認證將被更廣泛地應用于可穿戴設(shè)備。

另一個主要用途是可穿戴設(shè)備的生物認證支持行動支付。我們已對智能手機的指紋支付認證深有體驗。目前，蘋果Watch、三星GearS2等可穿戴設(shè)備的生物認證可以通過智能手機預載的行動支付解決方案用于購買商品。此外，騰訊Qkey手環(huán)也具備特定的支付功能。Gartner預測，到2020年，超過45%的已售智能手表將無需手機即可完成移動支付。

移動健康監(jiān)測

可穿戴健康監(jiān)測設(shè)備可收集并監(jiān)測體重、血壓、血糖、心律、睡眠和皮電反應等生理指標，然后將這些數(shù)據(jù)上傳給移動應用程序和云服務(wù)進行監(jiān)測、分析和反饋。根據(jù)可穿戴設(shè)備是否具備醫(yī)療認證和用戶協(xié)議，所收集的數(shù)據(jù)還可以發(fā)送給醫(yī)生，用于監(jiān)測和改善患者護理。該技術(shù)領(lǐng)域?qū)⒋龠M醫(yī)學研究，啟用新的遠程醫(yī)療方案，改善醫(yī)療護理，對于慢性病患者而言意義重大。移動健康監(jiān)測與生物識別可穿戴設(shè)備將通過咨詢和個性化咨詢服務(wù)帶來新的業(yè)務(wù)收入，同時還能降低成本，更好地利用醫(yī)療資源并提升醫(yī)患關(guān)系。新興市場對此項技術(shù)具有強烈的本質(zhì)上的需求，因為偏遠地區(qū)醫(yī)療資源不足，對他們而言是一個普遍存在卻又急需解決的問題。

能量采集實現(xiàn)能源提升

能源提升是指利用能量采集技術(shù)獲取能量，以增強電池功率并延長充電后設(shè)備使用時間。無線電波、溫差、太陽能和機械振動都可以是能量采集的來源。這項技術(shù)可以產(chǎn)生額外電力來延長可穿戴設(shè)備的電池使用壽命，減少設(shè)備運行的成本并改進用戶體驗。人們放棄健身設(shè)備的原因之一是他們總忘記充電。如果充電頻率能夠從幾天一次延長到一周一次，人們的使用模式就會改變。

智能教練

智能教練功能與可穿戴健身設(shè)備的相關(guān)性最大。Gartner將這類設(shè)備分為五小類：手環(huán)、智能服裝、心率胸帶、運動手表和其他健康監(jiān)測儀。智能教練是指可穿戴健身設(shè)備的一項功能，它可收集多種生物認證數(shù)據(jù)，并通過智能軟件和分析工具即時向用戶發(fā)送健身建議、反饋和通知。用戶可以利用教練功能進行特定健身任務(wù)或培訓，收取有關(guān)智能健身提示信息以提升健身效益或防止運動傷害。我們相信這種功能將進一步提升目前可穿戴健身設(shè)備的價值主張。

虛擬個人助理(VPA)

智能手表和手環(huán)在外形上沒有屏幕或屏幕和控制元件很小，而這會對使用者操作介面帶來挑戰(zhàn)。虛擬個人助理可以突破此障礙，逐漸以高度情景化模式推動用戶通過可穿戴設(shè)備獲得智能化建議，例如：通行、指導、日程管理、待辦事務(wù)管理和消息優(yōu)先級等。可穿戴傳感技術(shù)將發(fā)展并結(jié)合不同的的生物數(shù)據(jù)資訊(如：心率皮電反應)以實現(xiàn)用戶情景化, 最終使虛擬個人助理基于用戶的情感/情緒狀態(tài)來提供建議。此外，可穿戴設(shè)備還將在向智能手機提供更多生物識別數(shù)據(jù)點方面發(fā)揮核心作用，甚至超越了智能手機面部識別的情緒感應功能。這一發(fā)展前景對于推廣智能手表和手環(huán)的價值主張和優(yōu)勢至關(guān)重要，并將最終提高其普及程度。

嵌入式安全

層出不窮的可穿戴設(shè)備為用戶帶來新一代設(shè)備并逐漸進入企業(yè)內(nèi)部。消費者和各企業(yè)機構(gòu)一直憂心于智能手機和其他設(shè)備的安全保障問題，而這些問題如今正在可穿戴設(shè)備上浮現(xiàn)。安全保障措施可以部署在各級軟件和硬件內(nèi)，而嵌入式安全從硬件(芯片)的角度所執(zhí)行的安全措施將會大量被采用。

適型電子技術(shù)

適型電子技術(shù)是指封裝在柔性和彈性聚合物材料中的跟蹤和電子元件技術(shù)，基于此技術(shù)，我們才得以制造舒適貼身的生物皮膚貼、電子皮膚、電子紋身、智能服裝、手環(huán)、運動手表和智能手表。適型電子技術(shù)將聚合物印刷與蝕刻相結(jié)合，利用真實導線進行連接，并整合了印刷、蝕刻與專為電子技術(shù)制造的細小真實導線元件。在可穿戴設(shè)備領(lǐng)域，此類技術(shù)可以讓柔軟的適型計算元件舒適地包裹或貼附在身體的不同部位，從而實現(xiàn)非侵入的精確測量或觸診。

可穿戴設(shè)備處理器

可穿戴設(shè)備處理器是一種面向應用的標準產(chǎn)品(ASSP)或集成電路(ASIC)，也是專為可穿戴設(shè)備市場設(shè)計的芯片級系統(tǒng)或封裝系統(tǒng)(SiP)。不同于傳統(tǒng)上用于可穿戴健身設(shè)備市場的通用微控制器(MCU)，可穿戴設(shè)備處理器整合了處理及其他必要功能但其成本要高于比傳統(tǒng)的離散解決方案。這些可穿戴設(shè)備處理器為可穿戴設(shè)備帶來最高的價值主張，因為可穿戴設(shè)備需要更先進操作系統(tǒng)(如AndroidWear或Apple Watch OS)，下載并運行應用程序，管理復雜的顯示程序、多媒體、傳感器接口與通訊。

虛擬現(xiàn)實與增強現(xiàn)實(VR與AR)

虛擬現(xiàn)實與增強現(xiàn)實可被有效地用于智能手機和平板電腦。但虛擬現(xiàn)實與增強現(xiàn)實應用在可穿戴設(shè)備另屬于沉浸式技術(shù)的范疇, 相較于傳統(tǒng)的人機介面技術(shù)，它們更加關(guān)注人類感官的實際感受。今日, 用戶經(jīng)由頭戴式顯示器來實現(xiàn)沉浸式的感官感受, 大量的虛擬與現(xiàn)實環(huán)境的訊息必須即時與使用者交互并反饋,這需要高效能的運算能力來實現(xiàn)。一般消費型的設(shè)計利用手機的運算功能, 屏幕于App加套件構(gòu)成頭戴式顯示器以實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實與增強現(xiàn)實應用,玩家型的頭戴式顯示器需搭配高檔的PC來實現(xiàn),在商業(yè)的領(lǐng)域應用則需搭配特制的內(nèi)容或特殊的規(guī)格。未來,虛擬現(xiàn)實與增強現(xiàn)實將搭配多樣的可穿戴設(shè)備來提升它們的沉浸式感官感受。

精確動作識別

運動/動作跟蹤以可穿戴設(shè)備內(nèi)部使用的陀螺儀、加速計和磁強計等各種動作傳感器為基礎(chǔ)，常與傳感器融合算法相結(jié)合，以便確定并區(qū)分不同類型的動作。今天市場上的大部分健身設(shè)備都具備高精度的簡單計步功能。復雜度更高的傳感器和傳感器融合算法可使誤差降低到2%到5%，特別是后者讓可穿戴設(shè)備的功能遠遠多于簡單計步。