可穿戴技術(shù)的面紗后面是什么

可穿戴設(shè)備這把“火”從國外“燒”到國內(nèi)，2014年被譽為智能可穿戴設(shè)備的“爆發(fā)年”，無論業(yè)界巨頭還是初創(chuàng)企業(yè)，紛紛布局可穿戴產(chǎn)品，市場可謂持續(xù)“高燒不退”。

通過佩戴在身上的小小設(shè)備即可實現(xiàn)健康監(jiān)測、信息交換、隱私保護等諸多功能，大家不禁好奇是什么樣的技術(shù)使這些功能得以實現(xiàn)的呢？

面對令人眼花繚亂的諸多可穿戴設(shè)備，我們在國內(nèi)已推出的產(chǎn)品中選取了幾類有代表性的設(shè)備，為大家揭開其核心技術(shù)的“面紗”。

智能手環(huán)：重力傳感器一專多能

“咕咚手環(huán)具有普通智能手環(huán)諸如運動和睡眠監(jiān)測、智能提醒等功能，與眾不同的是它有自己的APP，可以將監(jiān)測到的數(shù)據(jù)上傳至云端，進而推出針對數(shù)據(jù)的一些服務(wù)，比如競賽、排名等活動……”據(jù)咕咚運營總監(jiān)梁昀介紹，咕咚手環(huán)搭載的APP目前已有超過兩千萬的用戶在使用。

原理解讀：

智能手環(huán)運動監(jiān)測功能通過重力加速傳感器實現(xiàn)。重力傳感器已是一種很成熟的技術(shù)，手機也早有應(yīng)用，比如現(xiàn)在智能手機的屏幕翻轉(zhuǎn)功能，就是通過傳感器來實現(xiàn)的。傳感器通過判斷人運動的動作得到一些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，再結(jié)合用戶之前輸入的個人身體體征的基本信息，根據(jù)一些特定算法，得到針對個人的個性化監(jiān)測數(shù)據(jù)，諸如運動步數(shù)、距離以及消耗的卡路里等，從而判斷運動的頻率和強度。由于每個人運動隨個人身體體征的不同而產(chǎn)生不同的效果，因而用戶在使用手環(huán)進行監(jiān)測前需要在APP中錄入自己的性別、年齡、身高、體重等信息，信息自動同步到手環(huán)中，通過傳感器監(jiān)測運動動作，經(jīng)過特定算法最終實現(xiàn)運動監(jiān)測的功能。

睡眠監(jiān)測也通過相同的傳感器技術(shù)實現(xiàn)。人的睡眠按照腦電波信號可分為五個階段：入睡期、淺睡期、熟睡期、深睡期、快速動眼期（REM）。在不同的階段人的腦電波可以迅速改變，有意思的是，重力加速傳感器并不具備直接探測腦電波的功能，所以它是將人在睡眠中動作的幅度和頻率作為衡量睡眠的標準，來判斷睡眠處于哪個階段，手環(huán)的智能鬧鐘功能，會在快速動眼期將用戶喚醒，“因為在快速動眼期睡眠者會出現(xiàn)與清醒時相似的高頻低幅的腦波，比較容易喚醒，如果此時喚醒，睡眠者會感到神清氣爽，有一個很好的睡眠效果。”梁昀稱。

NFC戒指：指尖的“信息鑰匙”

Gala Ring是2013年面市的一款產(chǎn)品，主要基于NFC技術(shù)來實現(xiàn)名片傳送、開鎖解鎖、信息交換等功能，只要手機支持NFC技術(shù)，使用者就將自己的個人名片信息通過配套APP存儲在戒指里，通過觸碰對方的手機就可以將個人聯(lián)系方式或者網(wǎng)址鏈接等信息傳送過去。此外，還可以對手機應(yīng)用程序進行加密解鎖，用戶對APP加密，拿戒指與手機一接觸，就可以解鎖，來保護隱私。Gala Ring 不僅可作為“信息鑰匙”使用，還可以替代實際鑰匙的作用，將其與支持NFC技術(shù)的門鎖配合即可實現(xiàn)。

原理解讀：

據(jù)研發(fā)Gala Ring公司的負責(zé)人張沖介紹，NFC技術(shù)即近場無線通信技術(shù)，是一種短距離的高頻無線通信技術(shù)，允許電子設(shè)備之間進行非接觸式點對點數(shù)據(jù)傳輸?！癗FC芯片相當(dāng)于一個天線，跟手機后面的芯片接觸時，通過電磁傳遞能量的原理，將手機上的微小的電流傳感到戒指的芯片上，然后用電流去驅(qū)動芯片上的電路，進而將信號傳輸出來?！苯渲钙綍r是沒有電的，只有跟手機接觸的瞬間才會產(chǎn)生微小的電流。戒指里裝有兩塊NFC芯片，一塊發(fā)揮“鑰匙”功能，另一塊用于存儲和交換個人信息，通過不同的軟件來實現(xiàn)各自功能。

張沖告訴筆者，NFC技術(shù)前身叫做RFID技術(shù)，此前更多地被用于生產(chǎn)、物流、資產(chǎn)管理等領(lǐng)域，比如物流領(lǐng)域中給貨物貼上標簽，然后用來采集貨物信息或者判斷是否丟失等等。在智能手機出現(xiàn)之后，手機廠商開始將其定義了一個頻段然后應(yīng)用在手機上。

意念頭箍：腦電波傳感，關(guān)注大腦健康

Brain Link意念頭箍，是一款利用腦電波同智能手機、平板電腦等移動終端進行互動，從而實現(xiàn)意念控制移動設(shè)備中的應(yīng)用的產(chǎn)品。產(chǎn)品專注于做腦電波方面的游戲、教育方面的APP。這些游戲APP不同于普通的游戲，將游戲與腦力訓(xùn)練相結(jié)合，用戶在同移動設(shè)備互動的過程中，得到對大腦的集中度、放松度的訓(xùn)練。

比如針對瑜伽愛好者的一款名為“禪定花園”的應(yīng)用，以往禪定愛好者只能靠自身的主觀感受去測評訓(xùn)練結(jié)果，現(xiàn)在可以通過意念頭箍獲取科學(xué)的數(shù)據(jù)記錄來判斷訓(xùn)練效果，引導(dǎo)用戶大腦進入一個放松、健康的狀態(tài)。

原理解讀：

宏智力公司創(chuàng)始人呂力超告訴筆者，Brain Link運用的最核心技術(shù)是腦電波傳感技術(shù)。此技術(shù)原用于醫(yī)療和軍事領(lǐng)域，如醫(yī)療中

對兒童多動癥的治療，以及軍事中如測謊儀等。以往這些應(yīng)用技術(shù)由于成本太高以及用戶體驗較差，所以無法在大眾消費市場中推廣。現(xiàn)在對傳感器、芯片，包括微機電的技術(shù)進行改進，使之體積縮小、成本降低，從而使得這樣的技術(shù)可以在大眾電子消費市場里推動，通過方便易戴的頭箍形式實現(xiàn)。

以往的腦電波的傳感要通過很多個傳感頭來實現(xiàn)，約有16位或者64位，傳感器上需要涂抹導(dǎo)膠，醫(yī)院的相關(guān)設(shè)備需要專業(yè)的醫(yī)生為患者佩戴，佩戴過程需要耗時四十多分鐘。現(xiàn)在將傳感器的材料變成金屬的傳感器，采用干電極，不需要涂抹任何的導(dǎo)膠，同時傳感頭的數(shù)目減少為3個，這樣，用戶通過設(shè)備說明書即可自行操作，簡單方便且用戶體驗更佳。

呂力超將腦電波與醫(yī)院體檢中做的心電圖進行類比，“心電就是由心臟器官產(chǎn)生的生物電流，相應(yīng)地，腦電就是大腦產(chǎn)生的生物電信號。傳感器可以檢測到生物電流的變化：人在不同的狀態(tài)下電流頻率會發(fā)生有規(guī)律的變化，比如說人在專注的時候，腦電的頻率會進入一個比較高的頻段，腦科學(xué)中稱其為β波，人在放松或者休息禪修的時候，頻率會進入到一個比較低的頻段，叫做α波?！盉rain Link 就是根據(jù)對人腦中腦電波的頻段，來判斷大腦的狀態(tài)。

兒童安全衛(wèi)士手表：GPS＋LBS結(jié)合定位

兒童安全衛(wèi)士手表，不同于我們通常見到的搭載了各類手機功能的智能手表，而是專注于監(jiān)管兒童安全的可穿戴設(shè)備。家長在自己的手機上安裝兒童安全手表的APP后，只需通過手機向手表發(fā)送一個指令，就能獲取孩子目前所處的位置及周邊環(huán)境信息，從而判斷孩子所處環(huán)境的安全性。還可以設(shè)定孩子的安全活動范圍，一旦孩子超出設(shè)定范圍，設(shè)備就會向家長的手機發(fā)送報警信息。此外，還有設(shè)置在預(yù)定時間收到孩子的信息位置的功能，比如是否已到達指定地點或者是否已回家等等，隨時知道“寶貝去哪兒”了，監(jiān)管孩子的安全。

原理解讀：

筆者就兒童安全手表的遠程監(jiān)控功能采訪了生產(chǎn)阿巴町兒童安全衛(wèi)士手表公司的總經(jīng)理謝友微，他告訴我們：“關(guān)鍵在于定位技術(shù)，通過GPS衛(wèi)星定位技術(shù)和LBS基站定位雙結(jié)合的技術(shù)實現(xiàn)?！盙PS衛(wèi)星定位準確、穩(wěn)定，但是受到天氣和位置的影響比較大，當(dāng)遇到天氣不佳或者位置不利的情況，就會受到很大影響，甚至無法進行定位。LBS基站定位系統(tǒng)是通過電信移動運營商的網(wǎng)絡(luò)獲取移動終端用戶的位置信息，在電子地圖平臺的支持下的一種位置服務(wù)，其使用方便，成本低，只要用戶手機有信號即可定位，不受天氣和位置的影響。但是其定位精度同位置技術(shù)站的數(shù)量相關(guān)，誤差在50—500米之間，在偏遠地區(qū)或者手機信號不佳的地區(qū)，會產(chǎn)生比較大的定位誤差。兒童智能手表將兩種定位技術(shù)相結(jié)合，優(yōu)勢互補，為用戶提供更精準的定位。此外，兒童安全衛(wèi)士通過使用GPRS來進行數(shù)據(jù)的傳輸，突破行業(yè)傳統(tǒng)的短信指令傳輸，數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣瓤蛇_十秒以內(nèi)，方便家長迅速獲取孩子的位置信息，起到精準、高效的安全監(jiān)管功能。