李勝?gòu)V 譚林 周千里2

1．公安部第一研究所 2．北京市公安局 3．警務(wù)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)公安部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

谷歌眼鏡集聲控搜索、攝影、錄像、導(dǎo)航、通訊等多種功能于一體，在諸多人眼中儼然是當(dāng)今最科幻的電子產(chǎn)品。可穿戴式智能設(shè)備如雨后春筍般現(xiàn)身，蘋(píng)果、三星、小米、百度等科技廠商均提前布局可穿戴電子設(shè)備領(lǐng)域。可穿戴計(jì)算機(jī)給人們提供了一種全新的人機(jī)交互模式，以使用者的身體為物理支撐環(huán)境，通過(guò)眼鏡、手表、腕帶、紐扣、背包、背心、皮帶等形式穿戴在使用者身上?？纱┐餍允瞧鋮^(qū)別于其它計(jì)算系統(tǒng)（傳統(tǒng)PC、PDA等）最顯著的特征之一，既包括穿戴在人體的舒適性，又包括用戶與可穿戴裝備之間的交互關(guān)系。

一、可穿戴裝備現(xiàn)狀與發(fā)展

（一）可穿戴裝備的現(xiàn)狀

目前已經(jīng)問(wèn)世和即將問(wèn)世的可穿戴裝備基本包括四大類：

（1）運(yùn)動(dòng)和健康輔助的Jawbone Up、Nike+Fuelband、Fitbit Flex，以及百度的咕咚手環(huán)、大麥計(jì)步器等；

（2）可以不依附于智能手機(jī)的獨(dú)立智能設(shè)備iWatch，以及即將面世的果殼智能手表；

（3）作為互聯(lián)網(wǎng)輔助產(chǎn)品的谷歌眼鏡、百度Eye類產(chǎn)品；

（4）與物聯(lián)網(wǎng)密切相關(guān)的加拿大Thalmic Labs的體感設(shè)備MYO等。

谷歌眼鏡：具有智能手機(jī)、聲音控制拍照、視頻通話、GPS定位、上網(wǎng)、文字信息處理和電子郵件等功能。

索尼Smart watch MN2：安卓系統(tǒng)、支持多點(diǎn)觸控、與手機(jī)通過(guò)藍(lán)牙連接，可查看通訊錄、接收短信、查找手機(jī)、快捷回復(fù)短信、安裝APP等功能。

百度咕咚手環(huán)：用戶可以在官網(wǎng)上進(jìn)行數(shù)據(jù)承載、展示，并可在社交網(wǎng)站上進(jìn)行分享。當(dāng)處于運(yùn)動(dòng)模式時(shí)，該手環(huán)能24小時(shí)記錄佩戴者的活動(dòng)情況，包括行走的里程、步數(shù)和消耗的卡路里；當(dāng)處于睡眠模式時(shí)，能監(jiān)測(cè)睡眠質(zhì)量和睡眠深淺狀態(tài)。

小米手環(huán)：每天記錄全天活動(dòng)，計(jì)算行走距離及熱量消耗，30天超長(zhǎng)續(xù)航，并且價(jià)格僅為79元。

Nike+ FuelBand 2.0手環(huán)：用戶可以為自己設(shè)定每日活躍程度目標(biāo)，以及他們希望達(dá)成多少。FuelBand 2.0手環(huán)通過(guò)20個(gè)LED彩燈進(jìn)行記錄。FuelBand內(nèi)置的USB接口可以與Nike+網(wǎng)站相同步，或通過(guò)藍(lán)牙與免費(fèi)的iPhone應(yīng)用同步，從而記錄并跟蹤每一天的活動(dòng)和進(jìn)展。

（二）可穿戴裝備的發(fā)展

據(jù)艾媒咨詢（iiMedia Research）數(shù)據(jù)顯示，2012年中國(guó)可穿戴裝備市場(chǎng)各種設(shè)備出貨量達(dá)到230萬(wàn)部，預(yù)計(jì)到2015年，中國(guó)可穿戴裝備市場(chǎng)出貨量將超過(guò)4000萬(wàn)部。艾媒咨詢分析認(rèn)為，隨著全球可穿戴裝備市場(chǎng)的逐漸興起，中國(guó)可穿戴裝備市場(chǎng)也將迎來(lái)高速增長(zhǎng)，而中國(guó)市場(chǎng)將逐漸成為全球可穿戴裝備市場(chǎng)的核心。不同形態(tài)的各種可穿戴裝備也將從各個(gè)方面進(jìn)入人們的生活，成為未來(lái)市場(chǎng)的熱點(diǎn)。

美國(guó)咨詢公司高德納（Gartner）的預(yù)計(jì)更為樂(lè)觀，認(rèn)為2016年可穿戴智能設(shè)備的全球市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到100億美元。美國(guó)科技博客Business Insider也有文章指出，到2018年，這一領(lǐng)域的全球市場(chǎng)規(guī)模將突破120億美元。

二、單警裝備和可穿戴技術(shù)的融合

為什么研究可穿戴技術(shù)在單警裝備中的應(yīng)用模式，主要有以下幾個(gè)原因：

（一）情報(bào)主導(dǎo)警務(wù)的要求

情報(bào)主導(dǎo)警務(wù)，狹義上說(shuō)是把公安情報(bào)工作置于基礎(chǔ)、先導(dǎo)的位置，以構(gòu)建全方位、多層次的情報(bào)信息網(wǎng)和情報(bào)信息系統(tǒng)為基礎(chǔ)，進(jìn)行公安情報(bào)的搜集整理、分析研判工作，根據(jù)分析研判得出的情報(bào)信息，把握社會(huì)動(dòng)態(tài)特點(diǎn)與規(guī)律，為公安決策提供依據(jù)，引導(dǎo)警務(wù)工作重點(diǎn)，有針對(duì)性地采取“打、防、管、控”措施，先發(fā)、精確打擊各類違法犯罪活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)公安工作的主動(dòng)性。以智能眼鏡為例，可穿戴單警裝備將情報(bào)的搜索與警務(wù)工作緊密結(jié)合起來(lái)，不僅能夠?qū)崟r(shí)實(shí)地獲取信息，而且前端智能可穿戴裝備具有某些重點(diǎn)人員的人臉識(shí)別等功能，實(shí)現(xiàn)了警員執(zhí)勤過(guò)程中情報(bào)的獲取。

（二）云端應(yīng)用模式的推進(jìn)

隨著云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)取證方式已越來(lái)越不能適應(yīng)公安工作的需要。可穿戴單警裝備能夠提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)的云端取證技術(shù)體系架構(gòu)，通過(guò)云端取證工作模式，實(shí)現(xiàn)取證工作的跨地域快速響應(yīng)、遠(yuǎn)程設(shè)備快速調(diào)用、分析取證便捷迅速、系統(tǒng)整體部署實(shí)現(xiàn)快、即插即用等特點(diǎn)。

（三）大數(shù)據(jù)鏈條上的有力補(bǔ)充

目前，警務(wù)工作中大數(shù)據(jù)的獲取主要依賴大量固定式的視頻監(jiān)控、各類人工采集數(shù)據(jù)輸入、社會(huì)資源數(shù)據(jù)導(dǎo)入等。部署在地面上的巡警、治安、便衣、交警等各類警察通過(guò)可穿戴單警裝備所獲取的情報(bào)資源，如果能夠?qū)崟r(shí)連接后臺(tái)，將為目前的警務(wù)大數(shù)據(jù)提供有力補(bǔ)充。

三、可穿戴裝備在公安領(lǐng)域中的應(yīng)用模式思考

（一）公安單警裝備

單警裝備是指公安機(jī)關(guān)各警種單警在巡邏、執(zhí)法、檢查等警務(wù)活動(dòng)中，依據(jù)《公安部單警裝備配備標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，穿著、攜帶和使用的裝備。單警裝備分為“必配”和“選配”兩種類型，“必配”是指公安單警完成基本工作任務(wù)所必須配備的裝備，包括警服、手銬、伸縮警棍、強(qiáng)光手電、催淚噴射器、急救包、多功能腰帶、防割手套、對(duì)講機(jī)；“選配”是指根據(jù)實(shí)際工作需要有選擇配備的裝備，包括槍支、警務(wù)通、防刺服、警用制式刀具、警用水壺、警用裝備包。

從功能上分，單警裝備可以分成三大類：（1）攻擊類單警裝備，制服違法犯罪分子的裝備；（2）防護(hù)類單警裝備，保護(hù)民警自身安全的裝備；（3）數(shù)字類單警裝備，記錄執(zhí)法現(xiàn)場(chǎng)、通訊和遠(yuǎn)程辦公等裝備。具體如圖3所示。

實(shí)際上，移動(dòng)警務(wù)終端的研究和應(yīng)用已經(jīng)開(kāi)展了很多年，各地公安機(jī)關(guān)也都先后進(jìn)行了諸多實(shí)踐和探索，取得了不錯(cuò)的成效，同時(shí)存在一定的不足：

（1）從一線民警調(diào)研，攻擊類、防護(hù)類單警裝備種類較多，但數(shù)字類單警裝備種類功能均比較單一。雖然執(zhí)法儀等裝備集成了數(shù)碼相機(jī)、錄音筆、GPS定位等功能，警務(wù)通集成了手機(jī)、對(duì)講機(jī)、遠(yuǎn)程辦公系統(tǒng)等功能，但這些裝備仍然相對(duì)笨重、功能單一、科技感不強(qiáng)。

（2）各警種終端配備多樣導(dǎo)致不同業(yè)務(wù)工作需要配備不同的終端，增加了一線民警負(fù)擔(dān)，給警務(wù)信息共享也帶來(lái)一定的困難。

（3）以電臺(tái)為主的警務(wù)終端能夠很好解決語(yǔ)音通信的問(wèn)題，但由于終端屏幕和網(wǎng)絡(luò)帶寬問(wèn)題，移動(dòng)數(shù)據(jù)應(yīng)用，特別是無(wú)線寬帶數(shù)據(jù)的應(yīng)用一直是軟肋。此外，專用警務(wù)終端無(wú)法做到7×24小時(shí)服務(wù)于民警，用戶體驗(yàn)和便攜性也一直是專用終端的弱項(xiàng)。

（4）特殊情況下需要隱蔽偵查時(shí)，專用終端不易于保密和隱藏，可穿戴裝備則更方便偽裝。

（二）功能需求

可穿戴單警裝備通過(guò)無(wú)線通信，實(shí)現(xiàn)低耗、靈活、便捷的數(shù)據(jù)傳輸，在民警的執(zhí)勤過(guò)程中隨時(shí)檢測(cè)民警的位置信息和狀態(tài)，監(jiān)測(cè)周圍環(huán)境和被關(guān)注對(duì)象，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸至監(jiān)控中心，及時(shí)發(fā)現(xiàn)可疑情況，實(shí)現(xiàn)靈活警力調(diào)配和聯(lián)動(dòng)指揮。目前的警用執(zhí)法儀已具有可穿戴裝備的雛形，包括錄音錄像等功能。

目前，可穿戴單警裝備應(yīng)具備以下全部或部分功能：

1．位置服務(wù)

可穿戴單警裝備應(yīng)能夠獲取民警所在的位置。目前，可通過(guò)GPS/北斗/AGPS等獲得民警當(dāng)前位置信息。

2．秘拍秘錄

目前的執(zhí)法儀通過(guò)一鍵式操作即可控制拍照、攝像、錄音、送話、回放等功能，實(shí)現(xiàn)民警在現(xiàn)場(chǎng)的執(zhí)法記錄功能?？纱┐鲉尉b備應(yīng)具有聲音控制拍照、視頻通話、數(shù)據(jù)通信、方向辨明等功能，未來(lái)應(yīng)實(shí)現(xiàn)人臉抓拍識(shí)別、聲音拾取識(shí)別、人體步態(tài)識(shí)別等更智慧的功能。

3．生命體征監(jiān)測(cè)

包括體溫、脈搏/心率、呼吸、血壓等指標(biāo)。

4．人體狀態(tài)監(jiān)測(cè)

公安民警每天面對(duì)殺人、搶劫、強(qiáng)奸等各類罪犯，受到人身攻擊的幾率較大。通過(guò)人體運(yùn)動(dòng)模型，實(shí)現(xiàn)多傳感器協(xié)同監(jiān)測(cè)，可以獲取包括民警的靜止、跌倒、扭打等異常行為信息。

5．運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)

計(jì)算民警每天行走距離及熱量消耗，記錄全天活動(dòng)，提供健康監(jiān)測(cè)。

6．高速安全通信

民警的各類信息具有高私密性，在傳輸過(guò)程中應(yīng)采取措施，實(shí)現(xiàn)高速安全的通信。

（三）典型的可穿戴單警裝備

從具有可穿戴式雛形的執(zhí)法儀，到未來(lái)的智能眼鏡、智能手表、電子腕帶、智能戒指、智能警戒、智能衣服、智能腰帶、智能手套、智能紐扣、智能背包、智能鞋子，可穿戴式裝備將全副武裝公安民警。

可穿戴單警裝備可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)警員脈搏、體溫等健康體征，實(shí)時(shí)定位、通信，實(shí)時(shí)采集音視頻、人臉圖像抓拍識(shí)別，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)身體狀態(tài)（摔倒、打斗、長(zhǎng)時(shí)間靜止）、報(bào)警等。

目前，比較典型的可穿戴單警裝備在國(guó)際上有兩個(gè)成功案例：

2014年5月，倫敦500名警察配備了Taser Axon Body可穿戴攝像頭，散布在首都的10個(gè)區(qū)內(nèi)執(zhí)法。這款可穿戴攝像頭擁有130度廣角鏡頭，可輕松固定在警員的制服、太陽(yáng)鏡和帽子上。這些攝像頭能夠方便警員記錄犯罪證據(jù)，也可防止有些警員不當(dāng)執(zhí)法。有研究表明，警員配備可穿戴攝像頭執(zhí)法，能夠大大減少警員在執(zhí)法過(guò)程中使用武力（案例顯示減少60%）的情況。與一般可穿戴攝像頭不同的是，Taser Axon Body擁有一個(gè)云服務(wù)平臺(tái)。Taser產(chǎn)品捕捉到的視頻會(huì)通過(guò)藍(lán)牙傳輸至智能手機(jī)（iOS或Android系統(tǒng)），然后通過(guò)移動(dòng)數(shù)據(jù)連接上載至Taser的云平臺(tái)Evidence.com。

另?yè)?jù)一名迪拜警方的官員2014年初稱，迪拜交警和交通員已經(jīng)開(kāi)始測(cè)試使用谷歌眼鏡。同時(shí)，相關(guān)部門(mén)還開(kāi)發(fā)了兩款專門(mén)應(yīng)用，一個(gè)用于拍攝和上傳違反交規(guī)的人的照片，另一個(gè)則能夠通過(guò)車牌號(hào)識(shí)別車輛。通過(guò)迪拜警方開(kāi)發(fā)的應(yīng)用，警察能夠便捷地將違規(guī)照片上傳至警方數(shù)據(jù)庫(kù)，還能夠記錄下車牌號(hào)，了解汽車信息——拍下的車牌號(hào)可與數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)做對(duì)照。

（四）可穿戴單警裝備的應(yīng)用限制

可穿戴單警裝備涉及的關(guān)鍵技術(shù)包括：微傳感器低功耗設(shè)計(jì)、封裝技術(shù)、可穿戴舒適性研究、抗震性、系統(tǒng)散熱、系統(tǒng)續(xù)航、交互技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)融合技術(shù)等。這些技術(shù)的發(fā)展瓶頸決定了可穿戴單警裝備目前的應(yīng)用限制。

1．微型傳感器技術(shù)

新時(shí)代的單警裝備對(duì)可穿戴的微型傳感器提出了新的需求，包括IC高性能運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳輸、小尺寸、低功耗和封裝。

2．電池續(xù)航技術(shù)

可穿戴單警裝備存在的最大問(wèn)題是電池續(xù)航。簡(jiǎn)單通過(guò)提高電池容量根本無(wú)法解決這個(gè)難題，因?yàn)樵黾与姵厝萘縿?shì)必增加整體的體積和重量，影響可穿戴性能。通常采用三個(gè)方法來(lái)提高工作時(shí)間：（1）降低系統(tǒng)的功耗；（2）研究發(fā)明新的高容量電池，但高容量電池的安全性又需要重點(diǎn)關(guān)注；（3）借助人體發(fā)電的方式提高續(xù)航能力，這種方法需要開(kāi)發(fā)新的裝置將人體動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能。

3．可穿戴性能

可穿戴單警裝備的形狀系數(shù)是一個(gè)綜合指標(biāo)，包括可穿戴單警裝備的尺寸、重量，直接決定其可穿戴的性能。形狀系數(shù)越小，可穿戴性能越好。如何進(jìn)行結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，解決體積、性能、散熱及續(xù)航能力之間的均衡是比較棘手的問(wèn)題。

4．交互問(wèn)題

目前更多的可穿戴裝備是通過(guò)藍(lán)牙4.0與智能手機(jī)交互，智能手機(jī)提供了人機(jī)交互界面，但這種方式勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致可穿戴裝備對(duì)智能手機(jī)的依賴。有些可穿戴裝備具有小寸屏，與平板電腦、智能手機(jī)的觸控體驗(yàn)相比，交互起來(lái)也比較麻煩。

5．安全問(wèn)題

可穿戴單警裝備需要高度重視安全問(wèn)題，包括數(shù)據(jù)的采集、傳輸和接入最后的公安網(wǎng)，都需要高度關(guān)注其安全問(wèn)題。

四、結(jié)束語(yǔ)

可穿戴技術(shù)前景廣闊，但目前并未像智能手機(jī)那樣顛覆業(yè)界格局和人們的生活習(xí)慣，用戶對(duì)可穿戴裝備的依賴性并不強(qiáng)?，F(xiàn)階段可穿戴單警裝備同樣存在用戶體驗(yàn)差、缺乏突破性創(chuàng)新、產(chǎn)品同質(zhì)化、產(chǎn)品售價(jià)過(guò)高、個(gè)人隱私保護(hù)和安全性等多個(gè)亟待解決的問(wèn)題?？纱┐鲉尉b備最終的目標(biāo)是從“可穿戴”變?yōu)椤跋氪┐鳌?，從“炫技術(shù)”成為“順剛需”。

[1]劉開(kāi)吉．警用裝備與保障[M]．中國(guó)人民大學(xué)出版社, 2012(12).

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