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浅析可穿戴设备的现状与发展

发布时间:2018-07-23 01:06:23 文章来源:未来智库    
    关键词:可穿戴设备现状;发展趋势
    在计算机、网络、电子技术逐渐成熟的今天,随着芯片小型化,电路、硬件适应性的提高以及移动网络的普及,可穿戴设备的推广成为可能。在大众需求的驱使下,越来越多的可穿戴设备被推出,并逐渐形成一个独立的产业。特别是近几年,可穿戴设备的产品已成为世界电子产品中增长最快速的产品类别之一,得到来自各方面的关注。但是,正因其发展速度惊人,因此其设计标准五花八门,种类也是涉及方方面面。本文首先以概括的方式介绍可穿戴设备的分类、研究现状,再从不同角度对可穿戴设备的发展进行探究。
    一、可穿戴设备现状
    以往可穿戴设备大多是独体电子单体,承担数据的采集和结果反馈。发展到今天,数据采集、处理、传输、程序、存储都可以通过网络、无线信号、光信息等方式串联在一起。因此,可穿戴设备个体的数据电路变得十分简洁,大多只负责单一功能,大大减少设备的体积以及实现的难度。当前,与可穿戴设备作数据互联的可以是手机也可以是网络设备以及微型计算机。根据佩戴身体部位的不同,我们把穿戴设备划分成五类,分别是:头部配饰、眼睛、耳机、声音发生器,如GoogleGlasses、Moto360、HTCVive;手环、指环、手表,如Apple Watch、GalaRingG1、小米手环;脚环、鞋、袜子,如:Sensoria智能袜子、NikeRunning鞋;智能服装、护肩护膝,如:LumoRun短裤、三星NFC西装;植入型设备、电子文身等。
    作者�介:许敏珊(1987―),女,广东广州人,本科学历,助教,研究方向:思想政治教育。多年前的触摸屏广泛应用是一次软硬件结合的集成化革新。现今,在物联网、传感器、语音识别系统、模式识别算法、眼瞳对焦等新技术成熟的基础上,可穿戴设备实现了另一次人机交互大变革。区别于传统的计算机或者工业嵌入式应用,可穿戴设备的出发点并不是通过机器解决问题,而是对人类需求的细致理解。它们没有固定的形态,只需要和人紧密结合,帮助用户实现其需求。因此,应对不同阶层、不同年龄的人群,可穿戴设备的产品形态、实现功能、发展趋势等差异较大,可预见可穿戴设备的未来将会出现更多可能性。
    二、可穿戴设备的发展
    根据研究,在未来的几年里,可穿戴设备产品的增长势头依然强劲。同时,各种便携式产品的种类多样,我们从多个角度去了解他们的发展趋势。
    1.产量的迅速增长。可穿戴设备从出现到成规模只有几年时间,但其产量和销量的激增有目共睹。2015年可穿戴产品在全球的发货量是6500万台,预计未来5年之后,这个数字将上升到56亿。换个说法,未来,可穿戴产品的产量将以每年37%的增幅增长。Tractica预测,到2021年,可穿戴设备市场的利润将从2015年的123亿美元上涨到953亿美元。
    2.可穿戴设备的表现形式多样。其中手表、手环最为突出,该形式在处理器芯片、通信设备、电源等的小型化就能很好地实现。苹果公司的Watch就是其中的代表产品,其从上市到如今都保持在行业领头羊的地位。小米MI智能手环、华为TalkBandB2智能手环、HTCGrip智能手环在各自的领域占据一席之地。截至2016年底,智能手环产品数量突破68款,全球市场智能手环全年出货量达到1700万个。
    3.在运动体育领域,可穿戴设备应用广泛。可穿戴设备在体育科学运用中存在的主流产品形态有Nike+fuelband、智能棒球帽Lambda Hat、鞋垫Open Go、Jawbone Up、头盔Live Map、肌肉检测运动裤M Body等。这些产品在形态上具有多样性,功能上具有很强的专业性。在2015年第十二届全国人大第三次会议上,李克强总理在政府工作报告中提出“互联网+”的概念,目标是要推动移动互联网、云计算、大数据、物联网等与现代制造业结合,促进电子商务、工业互联网和互联网金融健康发展,引导互联网企业拓展国际市场。企业能通过产业升级,在互联网下把人与制造业产品联系起来,就可以加入可穿戴设备市场,例如在帽子、服装、鞋垫等产品中,将会看到互联网科技公司和体育用品公司进行合作,对我们平时生活中的设备进行智能化研发。
    4.除了体育领域,可穿戴设备也在医疗、健康保健领域逐渐形成应用体系。比如心脏病、糖尿病、癌症这样的疾病,都可应用电子穿戴设备监控病情。尽管目前运动领域是可穿戴设备的主要关注点,但是根据需求,健康保健领域将是应用的另一个重要领域。硬件体积缩小、先进的传感技术、人工智能算法、云计算等技术的发展将会让可穿戴设备成为对抗人类慢性疾病的一个必要的辅助武器。
    完整的可穿戴设备需要由多种传感器形成传感器网络,同时通过互联网往终端传递数据。同时,成熟的无线通信技术使得此网络更加可靠迅捷。但无线通信技术将各类传感器整合为一体的无线传感网,还需要满足几个条件:低功耗、低成本、硬件微型化。蓝牙、IEEE 802.15.4/Zig Bee、Wi-Fi等无线通信技术的快速发展,可以使得传感器网络在满足低成本、低能耗的要求下,有高速的传输率,同时还能实现准确的传输数据。最后可穿戴设备需要将数据收集后传输至医疗系统服务器用于随访调查或临床数据分析。
    5.可穿戴设备的形式已经可以植入到衣裤、鞋袜等,这是必然的趋势。目前,服装主要通过两种方式实现植入:一种是将信息技术、微电子技术和传感技术引入人们日常穿着的衣物中,包括低功耗芯片技术、柔性传感器、应用导电材料、电池和低功耗无线通信技术等;另一种是运用智能服装材料,包括形状记忆材料、相变材料、变色材料等。预测在未来十年,智能衣物每年的销售量将有可能达到3000万。
    6.可穿戴设备都在实现传感器、处理器的小型化和软体化,而且更有针对性和目标性。例如,我们只需要一个手机作为终端,把它作为数据集成控制存储中心。这种便携式设备框架的设计方式已经是主流。人们看到更多针对身体不同部位进行研发的可穿戴产品。智能手表大厂商,如Google、Apple、Samsung等将成为大平台的创建者。要实现对人体各个部位更有针对性的检测和服务,将传感设备植入衣物、鞋子、手表等服装配件中将成为一个常态。
    7.智能穿戴设备与相关技术进一步融合并标准化。通过标准化可以促进产业分工以及加强不同领域企业间的互通合作,从而提高研发效率和质量,优化资源配置,使得产业链中各方加强创新,打造出有核心竞争力的产品。可穿戴设备与手机的数据管理和应用接口标准化,便于实现多种可穿戴设备整合,降低第三方开发应用的复杂度,实现多数据融合和共享标准化,有利于用户统一管理和拓展生态链。随着智能穿戴设备市场的发展,智能穿戴设备与移动互联网技术、生命健康将进一步融合,其研发水平将进一步得到提升,智能人机交互技术及产品应用将会得到更大发展。在低功耗与高效能的微处理器、智能人机交互、柔性可拉伸器件等关键技术上得到进一步突破之后,智能穿戴设备的市场将进一步扩大。
    三、结语
    可穿戴设备逐渐在人们生活中的各个领域中出现,他们不但改变了以往人们的行为模式,更使人们的日常行为量化成一个个数据,为全面信息化城市提供必要的条件,同时,也为人们提供了越来越便利的新生活方式。
    参考文献:
    [1]Chang CJ,Chang ML,Shih CH.Encouraging overweight students with intellectual disability to actively perform walking activity using an air mouse combined with preferred stimulation[J].Res Dev Disabil,2016(55):37-43.
    [2]张洋.智能可穿戴设备的需求与机会[J].新营销,2014(2).
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