可穿戴技術(shù)引領(lǐng)人機互動新時代

楊婧　姚宇鹯

摘 要：可穿戴技術(shù)是一種將智能終端整合于日?？纱┐髋浼系男录夹g(shù)，近幾年來越來越受到人們關(guān)注。文章對可穿戴技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀進行介紹，并指出可穿戴技術(shù)在應(yīng)用中面臨的挑戰(zhàn)和將來的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：可穿戴技術(shù)，柔性技術(shù)，傳感技術(shù)，云計算，人機交互

中圖分類號：N04；TP3；TN91 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1673-8578（2014）S1-0126-03

Wearable Technology Lead New Time of Human Machine Interaction

YANG Jing YAO Yuzhan

Abstract：Wearable technology is a new technology which integrates intelligent terminal with daily wear parts. More and more people show great interest in the technology in recent years.This article introduces the development status of wearable technology， analyzes the challenges in its application and puts forward a blueprint of future of wearable technology.

Keywords：wearable technology，flexible technology，sensing technology，cloud computation，humanmachine interaction

收稿日期：2014-06-27

作者簡介：楊婧（1984—），女，國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作中心光電部審查員，助理研究員。通信方式：yangjing_4@sipo.gov.cn。

引 言

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，繼智能手機后，依托傳感器和無線通信技術(shù)，將移動設(shè)備的部分功能融入傳統(tǒng)的日常穿戴用品的可穿戴技術(shù)成為業(yè)內(nèi)關(guān)注熱點?？纱┐骷夹g(shù)顛覆了傳統(tǒng)的機器結(jié)構(gòu)形態(tài)，將人們在進行信息通信時，被計算機、手機等硬件設(shè)備占用多年的雙手徹底解放出來，為用戶帶來了全新的操作體驗?？纱┐骷夹g(shù)的到來，推動了整個信息技術(shù)領(lǐng)域的飛速變革。

一 技術(shù)概念

可穿戴技術(shù)是使可移動智能終端能夠穿戴于用戶身上的新興技術(shù)，其技術(shù)載體可以是手環(huán)、手表、眼鏡、腰帶、頭盔、手套、運動鞋、襪子、衣服等日常穿戴物品。可穿戴技術(shù)的優(yōu)勢在于：集合日常生活中的社交、辦公、醫(yī)療、娛樂等多種需求于一體，可以隨時隨地并行地采集、分析大量數(shù)據(jù)，給出合理規(guī)劃建議，其控制方式不限于雙手的操作，可以通過眨眼、眼球轉(zhuǎn)動、語音對穿戴于身體上的智能終端進行控制，使得控制方式更為靈活和簡便，并且可穿戴技術(shù)的應(yīng)用載體相對于以往的手機、電腦等設(shè)備更易攜帶。

二 技術(shù)現(xiàn)狀

“谷歌眼鏡”（google project glass）是谷歌公司于2012年4月發(fā)布的一款“拓展現(xiàn)實”眼鏡。它具有和智能手機一樣的功能，可以通過聲音或眨眼等微小動作控制拍照、通話、上網(wǎng)、處理文字信息和收發(fā)郵件[1]。谷歌眼鏡的發(fā)布將原本遙不可及的可穿戴技術(shù)帶到現(xiàn)實生活中來，此舉在業(yè)內(nèi)轟動一時，頓時激起了國內(nèi)外大型企業(yè)對“可穿戴技術(shù)”的研發(fā)熱情。

繼谷歌發(fā)布谷歌眼鏡之后，微軟、蘋果、三星、耐克、索尼等知名企業(yè)也開始正式向可穿戴技術(shù)領(lǐng)域進軍。國際軟件巨頭微軟在美國專利商標(biāo)局申請的關(guān)于智能眼鏡的眼鏡式顯示系統(tǒng)于2012年11月底獲得專利權(quán)，其采用顯示增強技術(shù)，通過傳感技術(shù)將生成的虛擬對象精確“布置”在真實環(huán)境中，借助顯示裝置將虛擬對象與現(xiàn)實環(huán)境融為一體；蘋果將于2014下半年發(fā)布iWatch的智能手表，除了具備基本的智能手機功能外，還可在佩戴者的運動過程中測試用戶的身體狀態(tài)，指導(dǎo)用戶體驗新的健身方式；三星于2013年9月發(fā)布的Galaxy Gear，搭載了800MHz單核處理器和一塊1.63英寸的AMOLED顯示屏，并具備內(nèi)置的麥克風(fēng)、揚聲器和攝像頭；耐克2013年10月推出的智能健身腕帶Nike+ FuelBand SE，在硬件上搭載了藍牙4.0，支持追蹤不同的活動類型并實時查看數(shù)據(jù)；索尼2013年6月推出SmartWatch2，具備防水功能，內(nèi)置豐富應(yīng)用程序，外觀設(shè)計更為時尚。與此同時，國內(nèi)企業(yè)也不甘示弱。2013年10月，百度云可穿戴設(shè)備網(wǎng)上線，其產(chǎn)品包括咕咚手環(huán)、in Watch One、MUMU智能血壓計、Latin智能體脂測量儀等可穿戴設(shè)備。盛大旗下的果殼電子推出的一款智能手表，可脫離手機進行操作；以安全為服務(wù)特色的360，在2013年10月推出首款智能手環(huán)“360兒童衛(wèi)士”[2]。

據(jù)不完全統(tǒng)計，2013年以來，可穿戴技術(shù)創(chuàng)業(yè)投資案例已經(jīng)超過50起[1]。可穿戴技術(shù)如雨后春筍般蓬勃發(fā)展，打破了智能設(shè)備研發(fā)領(lǐng)域此前短暫的沉寂，引發(fā)一場新時代個人數(shù)據(jù)革命。

三 技術(shù)特點

可穿戴技術(shù)主要由三大技術(shù)支撐，其具體為柔性電子技術(shù)、傳感技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)。

柔性電子技術(shù)是將有機或無機材料電子器件制作在柔性塑料或薄金屬基板上的新興電子技術(shù)，其涉及有機發(fā)光二極管（OLED）、柔性顯示屏、柔性電路板和柔性薄膜電池等。柔性電子技術(shù)憑借可延展性和輕便性的優(yōu)勢，使可穿戴設(shè)備更容易穿戴或便于攜帶，人體舒適感更強，多應(yīng)用于智能腰帶、智能腕帶、智能鞋、智能頭盔、智能手套等需要貼附于人體上穿戴配件[3]，在可穿戴技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用前景廣泛。

傳感技術(shù)涉及可解決導(dǎo)航、定向和運動載體控制的慣性傳感，用生物敏感材料作識別元件進行探測的生物傳感，可反映空氣質(zhì)量、環(huán)境濕度、光線變化的環(huán)境傳感等傳感技術(shù)，借助上述傳感技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)運動軌跡跟蹤、周圍環(huán)境數(shù)據(jù)收集等基本功能，使得用戶可通過傳感設(shè)備完成與周圍環(huán)境的有效互動。其中，加速、距離感應(yīng)器可實時反饋身體運動信息，溫度感應(yīng)器可實時測量環(huán)境溫度變化，光傳感器可有效識別指紋、人眼虹膜、二維碼信息等[4]。伴隨著傳感功能性和智能化技術(shù)日新月異的發(fā)展，根據(jù)用戶的具體需求，如何將多種傳感器設(shè)備在不增加設(shè)備尺寸的前提下集成于一體將成為智能傳感技術(shù)下一階段的研發(fā)目標(biāo)。

可穿戴技術(shù)借助強大的數(shù)據(jù)處理技術(shù)，使穿戴者在具體的情境下可自由選擇最舒適的交互方式。數(shù)據(jù)處理技術(shù)包括數(shù)據(jù)處理的各個環(huán)節(jié)：數(shù)據(jù)收集、傳輸、儲存、數(shù)據(jù)分析、結(jié)論輸出、操作指導(dǎo)等，其需要具有強大數(shù)據(jù)計算能力的云計算技術(shù)支持，在云計算技術(shù)的支撐下能夠創(chuàng)造出無窮應(yīng)用需求，云計算技術(shù)可以同時支撐不同的應(yīng)用軟件同時運行。特別是涉及醫(yī)療領(lǐng)域的可穿戴技術(shù)，常常需要對大量人的體征參數(shù)進行讀取和分析，云計算可對上述龐大的數(shù)據(jù)進行處理，特別是可對很長一段時間內(nèi)的人身體情況的數(shù)據(jù)變化進行記錄和分類，得出有效結(jié)論，有助于疾病的診斷，并針對治療給出合理有效的建議。

四 展望未來

雖然可穿戴技術(shù)受到業(yè)內(nèi)眾多企業(yè)的熱捧，但其發(fā)展大環(huán)境仍不夠成熟。在調(diào)查中大部分消費者雖看好可穿戴技術(shù)的發(fā)展前景，但其為可穿戴技術(shù)買單的熱情卻并不高。其主要原因主要有以下幾點：首先，其創(chuàng)新力度不夠。目前市場上的可穿戴設(shè)備多是實現(xiàn)了智能手機的基本功能，雖然添設(shè)了運動情況反饋、健康追蹤等創(chuàng)新性應(yīng)用功能，但其所收集的信息并不能轉(zhuǎn)換為用戶所迫切需求的實用性信息，且有特定需求的用戶不多。其次，可穿戴設(shè)備的性價比較低。目前可穿戴技術(shù)的研發(fā)成本較高，現(xiàn)有面向市場的可穿戴設(shè)備雖然與智能手機所實現(xiàn)的功能類似，但其價格不菲，谷歌眼鏡預(yù)售價為1500美元，Galaxy Gear智能手表售價299美元[5]，其昂貴的價格拉遠了可穿戴設(shè)備與日常用品的距離，讓人望而卻步。幸運的是，國內(nèi)外各大企業(yè)已充分意識到可穿戴技術(shù)研發(fā)過程中所面臨的上述問題，并采取了相應(yīng)措施，以使得可穿戴設(shè)備更能被不同消費人群所接受。

五 結(jié) 語

可穿戴技術(shù)覆蓋了人們生活的方方面面，在社交、辦公、醫(yī)療、娛樂等諸多領(lǐng)域都有極大的潛力，從細微之處給生活增添了無限趣味，同時，可穿戴技術(shù)也給人們的生活帶來了全新的變革，它最大限度地簡化了人機交互方式，用戶可能只需轉(zhuǎn)動眼球就能實現(xiàn)拍照、收發(fā)短信操作，說一句話就能直接獲取身體狀況信息。相信，隨著柔性技術(shù)、傳感技術(shù)和云計算技術(shù)的發(fā)展，可穿戴技術(shù)這一新時代崛起的創(chuàng)新型技術(shù)將會更好地融入我們的生活。

參考文獻

[1] 明慧.資本熱捧助推“可穿戴設(shè)備”快速起飛[N].中國改革報，2014-01-23（9）.

[2] 馮飛.可穿戴設(shè)備：諸雄爭霸，誰主沉??？[N].中國知識產(chǎn)權(quán)報，2013-10-09（5）.

[3] 落衛(wèi)紅，魏亮，徐迎陽.可穿戴設(shè)備安全威脅與防護措施[J].電信網(wǎng)技術(shù)，2013（11）：9-11.

[4] 李揚.新一代智能終端——可穿戴設(shè)備[J].高科技與產(chǎn)業(yè)化，2013（209）：82-85.

[5] 海川.智能穿戴設(shè)備爆發(fā)[J].新經(jīng)濟導(dǎo)刊，2014（增刊）：42-45.