可穿戴設(shè)備方案開(kāi)發(fā)

隨著移動(dòng)智能終端市場(chǎng)的逐漸飽和，各大終端企業(yè)在智能手機(jī)等領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)也日漸激烈，于是在智能手機(jī)之外，開(kāi)發(fā)更具便攜性和交互性的終端產(chǎn)品，尋找更為廣闊的利潤(rùn)空間，成為移動(dòng)終端廠商的新選擇。可穿戴終端設(shè)備由于其便攜性和在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)的巨大潛在市場(chǎng)等優(yōu)勢(shì)，受到行業(yè)內(nèi)廣泛關(guān)注，國(guó)內(nèi)外幾大科技公司開(kāi)始不約而同地將目光聚焦到可穿戴終端設(shè)備上。國(guó)際方面，除谷歌正在進(jìn)行智能眼鏡產(chǎn)品研發(fā)外，蘋(píng)果、微軟等也早早對(duì)智能眼鏡進(jìn)行了專(zhuān)利布局；同時(shí)，蘋(píng)果、谷歌、索尼、三星等巨頭以及初創(chuàng)公司Pebble等紛紛加入到智能手表的研發(fā)爭(zhēng)奪中；而Nike、Jawbone、Fitbit等公司已經(jīng)發(fā)布了智能腕帶產(chǎn)品，并在美國(guó)獲得了大賣(mài)；谷歌和蘋(píng)果還分別在智能鞋產(chǎn)品方面進(jìn)行了展示和專(zhuān)利申請(qǐng)。國(guó)內(nèi)方面，中興、華為、盛大、百度、映趣科技等企業(yè)也加入可穿戴設(shè)備研發(fā)熱潮，覆蓋智能腕帶、智能手表、智能眼鏡等多種產(chǎn)品?？纱┐鹘K端設(shè)備正成為新的發(fā)展趨勢(shì)，產(chǎn)業(yè)界迅速掀起一陣可穿戴設(shè)備風(fēng)潮。

一、可穿戴設(shè)備分類(lèi)

現(xiàn)在，大部分可穿戴設(shè)備都能與手機(jī)或者其他終端設(shè)備連接，根據(jù)形態(tài)不同可以分為以下五種：以頭頸作為支撐的（例如：頭盔、眼鏡、領(lǐng)帶、頭飾、耳機(jī)等）；以手腕作為支撐的（例如：戒指、手表、腕帶等）；以腰部作為支撐的（例如：腰帶、皮帶及瘦身減肥帶等）；以腳部作為支撐的（例如：襪、鞋、腳鏈等）；以其他部位作為支撐的各類(lèi)非主流產(chǎn)品形態(tài)。（例如：服裝、繃帶、書(shū)包等）?？纱┐髟O(shè)備根據(jù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)難易程度大致可分為兩類(lèi)：

1.1面向傳感器應(yīng)用的可穿戴設(shè)備

例如智能腕帶、智能手表、智能鞋等，可實(shí)現(xiàn)基于傳感器的應(yīng)用。此類(lèi)可穿戴設(shè)備根據(jù)應(yīng)用功能又可分為兩個(gè)子類(lèi)，包括人體健康及運(yùn)動(dòng)追蹤類(lèi)和智能手機(jī)輔助類(lèi)。

（1）人體健康及運(yùn)動(dòng)追蹤類(lèi)：例如Fuelband智能腕帶、Jaebone Up智能手環(huán)、咕咚手環(huán)、Fitbit Flex智能手環(huán)等。這些可穿戴設(shè)備，主要通過(guò)傳感裝置對(duì)用戶(hù)的運(yùn)動(dòng)情況和健康狀況做出記錄和評(píng)估，通常需要與智能終端設(shè)備進(jìn)行連接以進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析、管理、顯示等應(yīng)用。

（2）智能手機(jī)輔助類(lèi)：例如Pebble、Galaxy Gear智能手表等。這些可穿戴設(shè)備作為其他移動(dòng)設(shè)備的功能補(bǔ)充，搭載操作系統(tǒng)，一方面通常與智能手機(jī)等設(shè)備配合使用；另一方面可以簡(jiǎn)化智能手機(jī)的操作，將智能手機(jī)的通訊、郵件、短消息等功能在可穿戴設(shè)備上進(jìn)行擴(kuò)展。

1.2支持新型人機(jī)交互技術(shù)的可穿戴設(shè)備

例如智能眼鏡等，除可實(shí)現(xiàn)基于傳感器的應(yīng)用，還可實(shí)現(xiàn)支持新型人機(jī)交互技術(shù)的應(yīng)用。此類(lèi)可穿戴設(shè)備根據(jù)應(yīng)用功能可歸結(jié)為綜合智能終端類(lèi)。

綜合智能終端類(lèi)：例如Google Glass智能眼鏡等。這些設(shè)備雖然通常也需要與手機(jī)相連，可是功能更加強(qiáng)大，具有操作系統(tǒng)，通過(guò)支持多種新型人機(jī)交互技術(shù)諸如新型顯示技術(shù)（例如微投影）、語(yǔ)音交互技術(shù)（例如語(yǔ)音控制）、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)、圖像識(shí)別技術(shù)（例如手勢(shì)識(shí)別、人臉識(shí)別）等，可實(shí)現(xiàn)和智能手機(jī)類(lèi)似的功能。

二、可穿戴設(shè)備技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r

可穿戴設(shè)備與傳統(tǒng)移動(dòng)智能終端相比具有體積小巧、實(shí)時(shí)接觸的特性，應(yīng)用于可穿戴設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)主要涉及硬件平臺(tái)技術(shù)、操作系統(tǒng)技術(shù)、傳感技術(shù)、人機(jī)交互技術(shù)等。

2.1硬件平臺(tái)技術(shù)

可穿戴設(shè)備硬件的研發(fā)重點(diǎn)是性能和功耗的平衡，通?？煞譃閮煞N基礎(chǔ)架構(gòu)。

第一種脫胎于智能終端，以已有的手機(jī)應(yīng)用處理器（AP）為核心硬件的通用平臺(tái)。如Google Glass采用了德州儀器的OMAP 4430，Galaxy Gear采用了三星自家的Exynos 4212，都是基于ARM Cortex-A9架構(gòu)，是典型的應(yīng)用處理器。采用該類(lèi)架構(gòu)可以有效地利用智能終端已有平臺(tái)加速開(kāi)發(fā)，市場(chǎng)上具有終端周邊器件可供選擇，且功能強(qiáng)大，可以完成增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等一系列基于多媒體內(nèi)容的交互功能。缺點(diǎn)就是功耗較高，待機(jī)時(shí)間較短，從數(shù)小時(shí)到1天不等。

另一種與活躍于工控領(lǐng)域的低功耗微控制器（MCU）結(jié)合，立足嵌入式技術(shù)，通常采用成熟的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS），在單一領(lǐng)域完成固定的單一任務(wù)。例如Nest恒溫器、Pebble智能手表、FitBit One健康追蹤器都分別采用了基于ARM Cortex-M結(jié)構(gòu)的MCU產(chǎn)品。采用該類(lèi)架構(gòu)具有功耗低、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)，一般可以做到10天以上的待機(jī)時(shí)間，但是對(duì)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等高性能人機(jī)交互技術(shù)的支持較弱，只能完成監(jiān)控、記錄、提醒等簡(jiǎn)單功能。

可穿戴設(shè)備硬件向小型化、低功率化的過(guò)程發(fā)展，英特爾、Freescale布局可穿戴參考平臺(tái)，將加快可穿戴設(shè)備的硬件成熟。英特爾在可穿戴領(lǐng)域已經(jīng)有所布局，在2014年國(guó)際消費(fèi)電子展（CES）中公布了一系列可穿戴設(shè)備的原型參考設(shè)計(jì)，特別是基于Quark處理器的Edison超微型計(jì)算平臺(tái)，能夠有效降低新創(chuàng)企業(yè)的開(kāi)發(fā)門(mén)檻。Freescale也在CES上推出了可穿戴參考平臺(tái)WaRP平臺(tái)，該平臺(tái)采用開(kāi)源模式，通過(guò)提供嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠布O(shè)計(jì)規(guī)范和完善開(kāi)發(fā)環(huán)境來(lái)匯聚開(kāi)發(fā)者，提供了AP、陀螺儀、無(wú)線充電模塊等各類(lèi)設(shè)備的整合。

2.2操作系統(tǒng)技術(shù)

在可穿戴設(shè)備創(chuàng)新過(guò)程中，操作系統(tǒng)等軟件起到承上啟下的作用，促進(jìn)整個(gè)產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈整合，并在創(chuàng)新中發(fā)揮核心作用，目前可穿戴設(shè)備操作系統(tǒng)通常有幾種不同的技術(shù)路線。

一種是面向功能相對(duì)簡(jiǎn)單的基于傳感器應(yīng)用的可穿戴設(shè)備，通常采用嵌入式軟件技術(shù)或成熟的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS），在單一領(lǐng)域完成固定的單一任務(wù)，例如智能手環(huán)、智能腕帶以及Pebble智能手表等產(chǎn)品。

另一種是基于已有智能手機(jī)操作系統(tǒng)進(jìn)行裁剪，例如三星Galaxy Gear智能手表、谷歌Google Glass智能眼鏡等產(chǎn)品基于Android操作系統(tǒng)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，蘋(píng)果正在研發(fā)的iWatch智能手表將搭載iOS操作系統(tǒng)，而三星在2014年全球移動(dòng)通信大會(huì)（MWC）上正式推出了兩款采用三星深度研發(fā)的另一個(gè)開(kāi)源移動(dòng)操作系統(tǒng)Tizen的第二代智能手表Gear2和Gear2 Neo，也意味著三星TizenOS操作系統(tǒng)在可穿戴設(shè)備上開(kāi)始試水。

此外，專(zhuān)門(mén)針對(duì)可穿戴設(shè)備的操作系統(tǒng)也開(kāi)始出現(xiàn)，谷歌已經(jīng)發(fā)布針對(duì)可穿戴設(shè)備的Android Wear系統(tǒng)平臺(tái)，提供豐富傳感能力的增強(qiáng)，并強(qiáng)調(diào)對(duì)語(yǔ)音服務(wù)等人機(jī)交互支持，除了LG和摩托羅拉，谷歌正在與電子產(chǎn)品制造商華碩、宏達(dá)電和三星尋求合作，另外芯片廠商Broadcom、Imagination、英特爾、聯(lián)發(fā)科等也將加入陣營(yíng)，可穿戴設(shè)備操作系統(tǒng)格局將迎來(lái)新的變化。

2.3傳感器技術(shù)

傳感器是可穿戴設(shè)備的核心器件，可穿戴設(shè)備中的傳感器根據(jù)功能可以大致分為運(yùn)動(dòng)傳感器、生物傳感器、環(huán)境傳感器3類(lèi)。

運(yùn)動(dòng)傳感器包括加速度傳感器、陀螺儀、地磁傳感器（或稱(chēng)電子羅盤(pán)傳感器）、大氣壓傳感器等。這些傳感器主要實(shí)現(xiàn)的功能有運(yùn)動(dòng)探測(cè)、導(dǎo)航、娛樂(lè)、人機(jī)交互等，其中電子羅盤(pán)傳感器可以用于測(cè)量方向，實(shí)現(xiàn)或輔助導(dǎo)航；大氣壓傳感器通過(guò)測(cè)量大氣壓力可以計(jì)算出海拔高度。通過(guò)運(yùn)動(dòng)傳感器隨時(shí)隨地測(cè)量、記錄和分析人體的活動(dòng)情況具有重大價(jià)值，用戶(hù)可以知道跑步步數(shù)、游泳圈數(shù)、騎車(chē)距離、能量消耗和睡眠時(shí)間，甚至分析睡眠質(zhì)量等。

生物傳感器包括血糖傳感器、血壓傳感器、心電傳感器、肌電傳感器、體溫傳感器、腦電波傳感器等。這些傳感器主要實(shí)現(xiàn)的功能包括健康和醫(yī)療監(jiān)控、娛樂(lè)等。借助可穿戴技術(shù)中應(yīng)用的這些傳感器，可以實(shí)現(xiàn)健康預(yù)警、病情監(jiān)控等，醫(yī)生可以借此提高診斷水平，家人也可以與患者進(jìn)行更好的溝通。

環(huán)境傳感器包括溫濕度傳感器、氣體傳感器、紫外線傳感器、環(huán)境光傳感器、顆粒物傳感器（或稱(chēng)粉塵傳感器）、氣壓傳感器、麥克風(fēng)等。這些傳感器主要實(shí)現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測(cè)、天氣預(yù)報(bào)、健康提醒等功能。

可穿戴設(shè)備中的傳感器是人類(lèi)感官的延伸，隨著傳感器小微型化與智能化方向的發(fā)展，可穿戴設(shè)備將加速對(duì)多樣感知能力的整合。

2.4人機(jī)交互技術(shù)

人機(jī)交互技術(shù)成為智能眼鏡等可穿戴設(shè)備廠商競(jìng)爭(zhēng)的熱點(diǎn)，語(yǔ)音控制、人臉識(shí)別、手勢(shì)控制、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、眼球追蹤等新型人機(jī)交互技術(shù)開(kāi)始在可穿戴設(shè)備中得到應(yīng)用，例如Google Glass智能眼鏡核心技術(shù)涉及語(yǔ)音控制、手勢(shì)控制、微投影、骨傳導(dǎo)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等多方面。語(yǔ)音控制技術(shù)的應(yīng)用相對(duì)比較廣泛，并逐漸由智能眼鏡等產(chǎn)品應(yīng)用開(kāi)始向智能手表、智能腕帶等產(chǎn)品應(yīng)用延伸，三星發(fā)布的系列智能手表及最新發(fā)布的智能手環(huán)等產(chǎn)品均開(kāi)始紛紛支持語(yǔ)音控制功能，谷歌發(fā)布針對(duì)可穿戴設(shè)備的Android Wear系統(tǒng)平臺(tái)，更是強(qiáng)調(diào)了將Google Now語(yǔ)音服務(wù)更好地移植到可穿戴領(lǐng)域。手勢(shì)控制技術(shù)有所突破，除了谷歌眼鏡發(fā)明專(zhuān)利涉及的觸控、手勢(shì)識(shí)別以及手套控制等個(gè)性化控制技術(shù)外，傳統(tǒng)手勢(shì)識(shí)別技術(shù)公司開(kāi)始與可穿戴設(shè)備企業(yè)展開(kāi)合作，有望推動(dòng)手勢(shì)識(shí)別功能在可穿戴領(lǐng)域的推廣使用。在2014年MWC上，Lumus公司的智能眼鏡展示了搭載EyeSight公司的手勢(shì)識(shí)別軟件的功能，使用者可以伸出一根手指，點(diǎn)擊虛擬視圖中的圖標(biāo)，或者滑動(dòng)以移除通知等。此外，骨傳導(dǎo)技術(shù)區(qū)別于傳統(tǒng)智能終端的交互技術(shù)，在可穿戴設(shè)備的應(yīng)用前景十分廣闊，谷歌智能眼鏡、百度智能眼鏡、盛大智能手表都配備骨傳導(dǎo)耳機(jī)，干擾性小、自由度高的骨傳導(dǎo)耳機(jī)將為用戶(hù)帶來(lái)全新的聽(tīng)覺(jué)體驗(yàn)。可穿戴人機(jī)交互技術(shù)在不斷升級(jí)進(jìn)化的同時(shí)也帶來(lái)了更新奇有趣的操控體驗(yàn)，越來(lái)越直觀、簡(jiǎn)便和自然的人機(jī)交互技術(shù)仍將是未來(lái)可穿戴設(shè)備的重要突破方向。

三、可穿戴設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀

Google Glass作為一種可穿戴設(shè)備的標(biāo)志性產(chǎn)品，在2012年4月份就已開(kāi)始發(fā)布，但直到2014年4月才開(kāi)始在美國(guó)第一次正式發(fā)售，該次發(fā)售也只有24小時(shí)。Google Glass的發(fā)布并沒(méi)有引起人們強(qiáng)烈的反應(yīng)，原因之一是沒(méi)有進(jìn)行公開(kāi)發(fā)售，更重要的是該產(chǎn)品的測(cè)試者認(rèn)為Google Glass缺乏亮眼之處，其實(shí)質(zhì)只是作為智能移動(dòng)手機(jī)的一種延伸，同時(shí)存在涉及隱私、價(jià)格昂貴等問(wèn)題。與GoogleGlass相同，目前市場(chǎng)上大部分可穿戴設(shè)備都被當(dāng)作是“雞肋”，存在一些設(shè)計(jì)上的弊端，目前市場(chǎng)上的可穿戴設(shè)備除了監(jiān)測(cè)身體健康指數(shù)功能以外，其他的各項(xiàng)功能，例如攝像、定位、搜索等，智能手機(jī)都可以取而代之，同時(shí)監(jiān)測(cè)身體健康指數(shù)的功能，也可以通過(guò)血壓儀、體溫計(jì)等家用設(shè)備來(lái)完成?？梢哉f(shuō)，可穿戴設(shè)備在滿足消費(fèi)者剛性需求、整合資源方面還存在一些缺陷，雖然與PC、手機(jī)等其他電子設(shè)備比較其具有可接觸身體、便捷等優(yōu)勢(shì)，但現(xiàn)在看來(lái)可穿戴設(shè)備并沒(méi)有完全發(fā)揮其作用，還不具有強(qiáng)大的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

3.1可穿戴設(shè)備市場(chǎng)仍是開(kāi)放的，尚未形成類(lèi)似智能手機(jī)領(lǐng)域寡頭壟斷的局面

可穿戴設(shè)備市場(chǎng)仍是開(kāi)放的，更多企業(yè)品牌開(kāi)始發(fā)力。2013年以來(lái)，可穿戴產(chǎn)品市場(chǎng)逐漸升溫，眾多廠商開(kāi)始進(jìn)入該領(lǐng)域，國(guó)際企業(yè)相繼推出創(chuàng)新性產(chǎn)品，包括谷歌、蘋(píng)果、索尼、三星、Pepple、Nike、Jawbone、盛大等國(guó)內(nèi)外企業(yè)，先后推出智能眼鏡、智能手表、智能手環(huán)、智能鞋等產(chǎn)品。2014年在CES和MWC上，可穿戴設(shè)備再次成為科技產(chǎn)品熱點(diǎn)，全球眾多廠商紛紛展示和推出新產(chǎn)品。一方面，原有廠商繼續(xù)發(fā)力，三星、索尼等在原有智能手表產(chǎn)品之外，紛紛推出智能手環(huán)及新一代智能手表等新品；另一方面，ICT大廠紛紛跟進(jìn)，英特爾發(fā)布多款產(chǎn)品，包括智能手表、智能耳塞、智能耳麥等，愛(ài)普生、Lumus等推出了智能眼鏡產(chǎn)品，國(guó)內(nèi)華為、中興等智能終端廠商也開(kāi)始跟進(jìn)智能手表、智能手環(huán)等產(chǎn)品領(lǐng)域，更多企業(yè)品牌開(kāi)始發(fā)力可穿戴設(shè)備。

可穿戴設(shè)備尚未形成類(lèi)似智能手機(jī)領(lǐng)域寡頭壟斷的局面，競(jìng)爭(zhēng)格局未定。在移動(dòng)智能終端領(lǐng)域，三星、蘋(píng)果全球智能終端銷(xiāo)量保持領(lǐng)先，成為當(dāng)前全球智能手機(jī)銷(xiāo)量冠亞軍。而在可穿戴設(shè)備領(lǐng)域，到目前為止，仍沒(méi)有一家廠商獨(dú)大，即便是三星推出了Galaxy Gear智能手表，并試圖將其作為智能手表先驅(qū)在市場(chǎng)中推廣，但由于產(chǎn)品自身的功耗、功能創(chuàng)新等方面不足，依然難獲用戶(hù)廣泛認(rèn)可?？萍季揞^想要統(tǒng)一市場(chǎng)，短時(shí)期內(nèi)仍十分困難。

3.2健康和醫(yī)療管理類(lèi)產(chǎn)品形態(tài)設(shè)備成為主流，更多形態(tài)的產(chǎn)品不斷創(chuàng)新。

從目前可穿戴設(shè)備已有產(chǎn)品形態(tài)來(lái)看，健康和醫(yī)療管理類(lèi)產(chǎn)品成為發(fā)展重點(diǎn)。當(dāng)前，各類(lèi)健身手環(huán)、腕帶等產(chǎn)品，成為最受歡迎的可穿戴設(shè)備，而這種現(xiàn)象也將持續(xù)下去，根據(jù)Juniper的預(yù)測(cè)，該類(lèi)產(chǎn)品在2017年將占據(jù)可穿戴設(shè)備80%以上的市場(chǎng)。首先是因?yàn)楝F(xiàn)代人逐漸注重健康狀況，通過(guò)此類(lèi)產(chǎn)品可以方便地監(jiān)控每天的運(yùn)動(dòng)量和睡眠狀態(tài)；另外一個(gè)原因是因?yàn)樗鼈児δ芎?jiǎn)單、易于使用，并且隨著新型傳感器的出現(xiàn)，在健身設(shè)備方面還有望出現(xiàn)更先進(jìn)的設(shè)備，比如無(wú)創(chuàng)類(lèi)的血糖監(jiān)測(cè)設(shè)備等。

除了眼鏡和手表外，更多形態(tài)的產(chǎn)品不斷創(chuàng)新。英特爾在2014年CES上展示了一款聯(lián)網(wǎng)嬰兒連身衣，該連身衣內(nèi)置呼吸傳感器，同時(shí)該連身衣配備了一個(gè)可拆卸的龜形夾子，龜形夾子內(nèi)置傳感器，可以用來(lái)監(jiān)測(cè)嬰兒的身體姿勢(shì)、活動(dòng)水平和皮膚溫度，父母可以通過(guò)iOS/Android智能手機(jī)中的應(yīng)用察看到該連身衣監(jiān)測(cè)到的所有數(shù)據(jù)。初創(chuàng)科技企業(yè)Cuff公司在2014年也向外界展出了相應(yīng)的智能珠寶、項(xiàng)鏈以及鑰匙鏈等首飾系列，通過(guò)藍(lán)牙與手機(jī)連接，可發(fā)送警報(bào)和接收通知。此外，通過(guò)智能按鈕可改變織物顏色的服裝以及可測(cè)量紫外線的可穿戴設(shè)備等其他創(chuàng)新產(chǎn)品也開(kāi)始涌現(xiàn)，可穿戴設(shè)備呈現(xiàn)出更加多樣化的研發(fā)新思路。

3.3國(guó)際知名企業(yè)紛紛進(jìn)行可穿戴設(shè)備專(zhuān)利布局，占據(jù)技術(shù)和專(zhuān)利先發(fā)優(yōu)勢(shì)

專(zhuān)利訴訟在移動(dòng)智能終端領(lǐng)域被視為企業(yè)謀求利益、遏制對(duì)手的常規(guī)武器。目前，國(guó)際知名企業(yè)已紛紛布局可穿戴設(shè)備技術(shù)專(zhuān)利。在智能眼鏡產(chǎn)品方面，谷歌、蘋(píng)果、微軟等早早進(jìn)行了專(zhuān)利布局。谷歌在2012年公布了谷歌眼鏡的產(chǎn)品計(jì)劃，核心技術(shù)涉及語(yǔ)音控制、手勢(shì)識(shí)別、微投影、骨傳導(dǎo)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等多方面，谷歌眼鏡的相關(guān)專(zhuān)利申請(qǐng)最早于2011年10月遞交，谷歌一共獲得了3項(xiàng)與谷歌眼鏡相關(guān)的專(zhuān)利所有權(quán)；蘋(píng)果公司在2012年7月獲得批準(zhǔn)的一份專(zhuān)利顯示，“浸入式”智能眼鏡iGlass使用兩個(gè)液晶顯示屏把圖像直接投射到佩戴者的眼中，與谷歌眼鏡不同的是，iGlass的投影儀安裝在鏡片側(cè)面，而不是佩戴者眼睛的正前方，通過(guò)這兩個(gè)液晶顯示屏可以擴(kuò)大用戶(hù)的視野，提升影像的像素?cái)?shù)量和清晰度，同時(shí)避免產(chǎn)生眩暈感；微軟在智能眼鏡領(lǐng)域布局也比較早，其在2011年5月申請(qǐng)的專(zhuān)利描述了一種局部透明的頭盔式眼鏡，用戶(hù)不僅可以看到現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景，同時(shí)還可以接受到用戶(hù)視覺(jué)范圍內(nèi)包括人在內(nèi)有關(guān)事物的信息，專(zhuān)利產(chǎn)品與目前的谷歌眼鏡原理非常類(lèi)似。在智能手表產(chǎn)品方面，谷歌在2012年獲得了智能手表的專(zhuān)利，根據(jù)專(zhuān)利文件描述，該款智能手表配備一款微型處理器，具有無(wú)線發(fā)射功能，可以提供收發(fā)信息、導(dǎo)航、郵件提醒等功能，并且自帶攝像頭，可以拍攝視頻。在智能鞋產(chǎn)品方面，蘋(píng)果正在申請(qǐng)與智能鞋方面的可佩戴計(jì)算技術(shù)相關(guān)的一項(xiàng)專(zhuān)利，該智能鞋系統(tǒng)內(nèi)集成了多個(gè)傳感器，能夠及時(shí)追蹤鞋子的使用情況，并在需要更換時(shí)告知用戶(hù)。

四、可穿戴設(shè)備的發(fā)展困境

一是價(jià)格昂貴。三星Galaxy gear、Jaw-bone智能手環(huán)的售價(jià)都在千元以上，Google Glass的售價(jià)為1500美元，對(duì)于普通大眾而言，這是一個(gè)不菲的價(jià)格。要想擴(kuò)大市場(chǎng)占有率，讓普通老百姓都消費(fèi)得起，就應(yīng)當(dāng)進(jìn)行量化生產(chǎn)，降低成本。還可開(kāi)發(fā)多層次產(chǎn)品，實(shí)施具有差異性的定價(jià)，不但要為電子產(chǎn)品愛(ài)好者、高收入人群制造高價(jià)、高配置產(chǎn)品，還應(yīng)為平民設(shè)計(jì)價(jià)格較低的產(chǎn)品，充分滿足不同人群的各種需求。

二是芯片不夠小、續(xù)航短?？纱┐髟O(shè)備具有體積小、便捷性和能與其他設(shè)備互聯(lián)使用的優(yōu)勢(shì)，與消費(fèi)者的粘性程度較高，使用的時(shí)間很長(zhǎng)，所以其體積、外形、重量等都有嚴(yán)格要求。但目前的可穿戴設(shè)備電池續(xù)航能力差，連續(xù)使用幾個(gè)小時(shí)就需要進(jìn)行充電，對(duì)用戶(hù)造成不便，影響到了消費(fèi)者的體驗(yàn)。其次，芯片體積太大，導(dǎo)致整個(gè)設(shè)備的體積變大，靈活性下降。受芯片影響，可穿戴設(shè)備內(nèi)部各元器件的支撐點(diǎn)也受到一定限制，影響了可穿戴設(shè)備作為細(xì)小配件與服飾結(jié)合的方式。

三是數(shù)據(jù)的隱私和安全保護(hù)?？纱┐髟O(shè)備能夠記錄和感知用戶(hù)行為和身體數(shù)據(jù)，因此隱私保護(hù)和數(shù)據(jù)安全問(wèn)題極為重要。用戶(hù)的行為習(xí)慣、身體信息都會(huì)被記錄下來(lái)，用戶(hù)聯(lián)系人的一些信息也會(huì)被一并記錄。這些數(shù)據(jù)越多，就越容易發(fā)生安全問(wèn)題，就存在更大的安全隱患。這些信息一旦被不法分子掌握，就會(huì)給個(gè)人和社會(huì)帶來(lái)極大的危害。

4G技術(shù)為手機(jī)等無(wú)線設(shè)備提供了150MB的穩(wěn)定帶寬，而5G技術(shù)則可能為這些設(shè)備提供1~10G的無(wú)線穩(wěn)定帶寬，這從理論上都可以保證可穿戴設(shè)備的交互通暢，但是必須要思考的是，理論穩(wěn)定足夠?qū)挼膸挷⒉皇强纱┐骷夹g(shù)的全部，我們還必須保證與個(gè)人數(shù)據(jù)中心進(jìn)行無(wú)線安全對(duì)接，不能讓可穿戴設(shè)備成為個(gè)人信息泄露的突破點(diǎn)，因此更為通暢安全的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也是可穿戴設(shè)備發(fā)展不可逾越的門(mén)檻。

五、可穿戴設(shè)備的設(shè)計(jì)方向與發(fā)展趨勢(shì)

5.1低束縛化

目前，可穿戴設(shè)備大部分是電腦、手機(jī)等終端的附屬設(shè)備，還有很多價(jià)值沒(méi)有被開(kāi)發(fā)出來(lái)，因此，必須進(jìn)一步整合產(chǎn)業(yè)鏈?？纱┐髟O(shè)備的產(chǎn)業(yè)鏈不但涉及軟件平臺(tái)，還涉及硬件廠商。谷歌在2 0 1 4年3月份推出A n d r o i d w e a r智能平臺(tái)，Android和Android Wear都是開(kāi)放性的平臺(tái)，其允許第三方加入該平臺(tái)進(jìn)行AndroidWear兼容設(shè)備的生產(chǎn)。其具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析發(fā)掘能力和后臺(tái)支持，有安卓生態(tài)的“免費(fèi)開(kāi)源”。對(duì)硬件商家而言，這是一個(gè)絕好的機(jī)遇，應(yīng)用無(wú)線、藍(lán)牙等技術(shù)實(shí)現(xiàn)可穿戴設(shè)備與各個(gè)平臺(tái)的連接，使可穿戴設(shè)備更加輕便、微型，是極具可行性的發(fā)展方向。

5.2突出用戶(hù)體驗(yàn)

可穿戴設(shè)備要穿戴在人們的身上，因此要適應(yīng)用戶(hù)的需要，達(dá)到美觀的效果，因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中要注重美觀大方。同時(shí)，大部分人都不愿意整天和冰冷的機(jī)器生活在一起，所以友好的外觀至關(guān)重要，這能夠杜絕用戶(hù)對(duì)電子產(chǎn)品接觸身體時(shí)產(chǎn)生抵觸情緒。再次，可穿戴設(shè)備的外露部位要與用戶(hù)的整體形象相協(xié)調(diào)，做到“百搭”，不至于在穿戴后顯得很突兀。因此，在設(shè)計(jì)過(guò)程中設(shè)計(jì)人員要充分考慮用戶(hù)群體的特征與需求，同時(shí)考慮時(shí)尚性，進(jìn)行新穎、獨(dú)特的外觀設(shè)計(jì)。

5.3信息集成處理

當(dāng)前，可穿戴設(shè)備能夠采集到的數(shù)據(jù)越來(lái)越多，實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)期跟蹤的效果。這就要求提供可穿戴設(shè)備的單位，應(yīng)強(qiáng)化對(duì)這些數(shù)據(jù)的分析、研究和處理，緊緊圍繞人類(lèi)健康開(kāi)展各項(xiàng)數(shù)據(jù)分析工作。今后，結(jié)合對(duì)人類(lèi)身體的監(jiān)測(cè)結(jié)果，可穿戴設(shè)備會(huì)實(shí)現(xiàn)由最初的簡(jiǎn)單信息采集到實(shí)現(xiàn)為服務(wù)嫁接產(chǎn)品。例如，利用可穿戴設(shè)備，醫(yī)療系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)人們身體狀況的分析，在發(fā)生突發(fā)事件時(shí)啟動(dòng)自動(dòng)救援服務(wù)，并預(yù)測(cè)未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)的健康狀況，對(duì)某些疾病起到預(yù)防作用?？偠灾峁┫到y(tǒng)的健康服務(wù)會(huì)成為可穿戴設(shè)備的必然發(fā)展趨勢(shì)。

其次，可穿戴設(shè)備之所以有魅力和吸引力，就是因?yàn)檫@些設(shè)備呈現(xiàn)出來(lái)的結(jié)果誘人，因此如何把枯燥、巨大的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成人類(lèi)可識(shí)別、直觀呈現(xiàn)的結(jié)果，這是可穿戴設(shè)備必須要不斷發(fā)展的技術(shù)。在大數(shù)據(jù)時(shí)代，因果關(guān)系變得不再重要，相關(guān)關(guān)系成為重點(diǎn)，而相關(guān)關(guān)系的前提和基礎(chǔ)就是大數(shù)據(jù)建模功能，一部分簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)建模可以由機(jī)器自動(dòng)生成，而具有更深入相關(guān)關(guān)系的數(shù)據(jù)建模功能則需要人類(lèi)智慧的不斷深入探索。

5.4多元化佩戴與操作方式

目前，可穿戴設(shè)備的附著方式還是以傳統(tǒng)的眼鏡、衣服、首飾、手表等為主，以后的可穿戴設(shè)備會(huì)向指甲、假牙等半植入式方向發(fā)展。在以后，人們拔牙時(shí)，也許牙醫(yī)會(huì)考慮安裝一顆假牙，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)口腔或整個(gè)身體機(jī)能的監(jiān)測(cè)。隨著可穿戴設(shè)備的發(fā)展，語(yǔ)音識(shí)別、體感捕捉器、眼動(dòng)儀等設(shè)備的功能也不斷完善，也能夠通過(guò)非接觸方式完成操作，進(jìn)而大大提升用戶(hù)的使用體驗(yàn)。但是，為確保操作安全，杜絕因非接觸操作失靈，在關(guān)鍵環(huán)節(jié)的操作上仍然會(huì)使用物理操作方式，例如開(kāi)機(jī)、求救、關(guān)機(jī)等。

5.5為特殊行業(yè)進(jìn)行設(shè)計(jì)

可穿戴設(shè)備可為一些特殊群體和特殊行業(yè)用戶(hù)提供專(zhuān)業(yè)服務(wù)，只要對(duì)設(shè)備進(jìn)行一些較小改動(dòng)，就能實(shí)現(xiàn)特定功能。例如，通過(guò)模塊化替換系統(tǒng)可以將可穿戴設(shè)備應(yīng)用到不同的領(lǐng)域。再例如GooglGlass，學(xué)校將可穿戴設(shè)備安裝在教學(xué)專(zhuān)用系統(tǒng)內(nèi)，Google Glass就不會(huì)連接到搜索引擎和社交網(wǎng)站，就不會(huì)在學(xué)校無(wú)線網(wǎng)絡(luò)外的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下運(yùn)行，老師在去教室的路上就能對(duì)該年級(jí)所有學(xué)生的信息進(jìn)行瀏覽，能極大地節(jié)省老師在電腦前查閱資料時(shí)間；在解答學(xué)生問(wèn)題時(shí)，系統(tǒng)會(huì)將該學(xué)生的有關(guān)資料及時(shí)推送給老師，包括成績(jī)、專(zhuān)業(yè)、弱點(diǎn)、優(yōu)勢(shì)學(xué)科等，老師可進(jìn)行有針對(duì)性的教學(xué)。另外，個(gè)性化特殊群體需求設(shè)計(jì)還包括照顧小孩、老人、寵物等。例如寵物，目前人們的生活水平提高了，飼養(yǎng)的寵物也多了起來(lái)，盡管市場(chǎng)上有寵物防丟器，但寵物主人還是愿意給寵物使用可以穿戴的防丟器，這種防丟器不但具有定位防丟功能，而且可對(duì)寵物身體各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行隨時(shí)測(cè)控，只要在外形上進(jìn)行簡(jiǎn)單修改就可以制作這種寵物可穿戴設(shè)備。

5.6挖掘客戶(hù)剛性需求

外觀精美固然重要，但要真正保證產(chǎn)品銷(xiāo)量，促進(jìn)產(chǎn)品發(fā)展，還是必須深度挖掘用戶(hù)的需求。目前，可穿戴設(shè)備之所以未得到大范圍應(yīng)用，一個(gè)重要原因就是其功能只是對(duì)智能手機(jī)的延伸，其真正的存在意義沒(méi)有凸顯出來(lái)，只是作為智能手機(jī)的某個(gè)功能平臺(tái)，處境尷尬。與其他設(shè)備相比，可穿戴設(shè)備能夠直接與身體接觸，可以發(fā)揮醫(yī)療保健功能，這是其具有的一個(gè)天然優(yōu)勢(shì)和最初的設(shè)計(jì)方向。目前的可穿戴設(shè)備只能作為血壓計(jì)、體溫計(jì)等對(duì)人體基本健康指數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，或是加上運(yùn)動(dòng)指數(shù)檢測(cè)功能、定位功能以實(shí)現(xiàn)健身追蹤、健康檢測(cè)功能。在未來(lái)，可以根據(jù)不同人群來(lái)制定個(gè)性化產(chǎn)品。例如，針對(duì)糖尿病消費(fèi)者，可根據(jù)其血糖數(shù)值，為其制定個(gè)性化食譜；結(jié)合生理指標(biāo)給用戶(hù)提示是否應(yīng)當(dāng)涂抹保濕乳或防曬霜等，為用戶(hù)提供個(gè)性化服務(wù)。除健身和醫(yī)療以外，還可以向娛樂(lè)化方向發(fā)展，因可穿戴產(chǎn)品支持多媒體文件播放、攝像，因此可結(jié)合情境感知等創(chuàng)新性技術(shù)，為用戶(hù)提供更好的多媒體體驗(yàn)享受。

六、可穿戴設(shè)備方案技術(shù)總結(jié)

可穿戴設(shè)備對(duì)個(gè)人數(shù)據(jù)的收集能力較其他智能設(shè)備更為強(qiáng)大，可穿戴產(chǎn)品中通常內(nèi)置多種傳感器及交互技術(shù)，使得個(gè)人的位置、行為、身體狀態(tài)及健康數(shù)據(jù)等都成為可被實(shí)時(shí)記錄并分析的數(shù)據(jù)資源，并被同步到智能手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備上進(jìn)行管理。一方面，隨著可穿戴設(shè)備的發(fā)展，終端對(duì)個(gè)人的數(shù)據(jù)收集和分析將更快捷而且全面，科技企業(yè)能夠利用可穿戴設(shè)備的海量感知信息，空前挖掘、釋放用戶(hù)的數(shù)據(jù)信息，應(yīng)用到個(gè)人健康領(lǐng)域、醫(yī)療領(lǐng)域、服飾領(lǐng)域、運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域、識(shí)別、交通、生活服務(wù)等多個(gè)方面；另一方面，可穿戴設(shè)備用戶(hù)一切行為所產(chǎn)生的信息數(shù)據(jù)與用戶(hù)本人密切相關(guān)，個(gè)人隱私泄露的危險(xiǎn)大大增加，可以獲得的個(gè)人數(shù)據(jù)量越多，其中的隱私信息量就越大，針對(duì)可穿戴設(shè)備可能引入的安全風(fēng)險(xiǎn)和問(wèn)題，也需盡早進(jìn)行研究和防范。

總而言之，可穿戴設(shè)備已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了一定程度的發(fā)展，但還沒(méi)有達(dá)到鼎盛階段，從大的方面說(shuō)，可穿戴設(shè)備是人類(lèi)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果，但不是最終形式，將來(lái)，隨著科技的高速發(fā)展，人類(lèi)會(huì)逐步進(jìn)入智能化社會(huì)，而可穿戴設(shè)備也必然會(huì)大范圍普及。隨著可穿戴設(shè)備的發(fā)展，其各項(xiàng)功能會(huì)越來(lái)越健全，可穿戴設(shè)備的審美體驗(yàn)、操作形式、人機(jī)交互等都會(huì)出現(xiàn)全新的改變，這也必將會(huì)進(jìn)一步推動(dòng)可穿戴設(shè)備的長(zhǎng)久、迅速發(fā)展。

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