北京航空航天大學(xué)

何立民

可穿戴設(shè)備的幾點(diǎn)思考

北京航空航天大學(xué)

何立民

引 言

從桌面設(shè)備、便攜式設(shè)備到可穿戴設(shè)備，似乎是IT產(chǎn)品小型化的必然趨勢(shì)。但隨著相關(guān)信息技術(shù)的不斷進(jìn)步，在其發(fā)展進(jìn)程中總伴隨著不斷變革的驚喜?；ヂ?lián)網(wǎng)在桌面設(shè)備中誕生，在筆記本電腦時(shí)代完善，在便攜式設(shè)備時(shí)代普及。便攜式設(shè)備普遍具有上網(wǎng)功能，人們稱之為“移動(dòng)終端”。在移動(dòng)終端中，智能手機(jī)脫穎而出，以局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)的智慧地球方式，徹底地改變了人們的生活方式。從便攜式設(shè)備到可穿戴設(shè)備，除了依仗半導(dǎo)體技術(shù)微小型化，局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)信息流技術(shù)的水到渠成外，還有其特殊的變革因素。這個(gè)特殊的變革因素便是在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，網(wǎng)絡(luò)信息從人文信息、物理信息到人體信息跨越帶來(lái)的變革。因此，可穿戴設(shè)備的魅力不在于它的穿戴方式，而在于它引導(dǎo)物聯(lián)網(wǎng)向人類個(gè)體生理信息的延伸。符合這一特點(diǎn)的設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)體系將是可穿戴設(shè)備發(fā)展的主流產(chǎn)品與產(chǎn)業(yè)。

1 可穿戴設(shè)備現(xiàn)狀

目前，可穿戴設(shè)備尚處于初級(jí)發(fā)展階段。美國(guó)電子消費(fèi)品制造商協(xié)會(huì)(CEA)每年1月在拉斯維加斯舉辦的消費(fèi)類電子技術(shù)年展(CES)，被認(rèn)為是IT產(chǎn)業(yè)的風(fēng)向標(biāo)。歷年CES展會(huì)，都云集了最優(yōu)秀的傳統(tǒng)消費(fèi)類電子廠商和IT核心廠商,他們帶去了最先進(jìn)的技術(shù)理念和產(chǎn)品,吸引了眾多高新技術(shù)設(shè)備愛(ài)好者、使用者及業(yè)界觀眾。今年，美國(guó)科技博客The Verge評(píng)選出CES2014的九大可穿戴設(shè)備，它們分別是MetaWatch高端智能手表、Garmin Vivofit健身腕帶、CSR藍(lán)牙智能首飾、Pebble Steel不銹鋼智能手表、中興的智能手表、索尼Core健身追蹤器、英特爾與時(shí)尚界聯(lián)合開(kāi)發(fā)的腕帶、XOne智能眼鏡、Razer Nabu智能腕帶。從技術(shù)上代表了當(dāng)下產(chǎn)業(yè)界對(duì)可穿戴設(shè)備的認(rèn)知。

從類型上講，九大可穿戴設(shè)備分成手表、腕帶、首飾、智能眼鏡4種類型，其中智能手表、智能腕帶為絕大部分。從技術(shù)上講，手表、腕帶代表了智能手機(jī)的功能延伸，這種延伸代表了智能手機(jī)未來(lái)的一個(gè)重要發(fā)展方向。但目前的手表、腕帶類產(chǎn)品，更多地是移植了智能手機(jī)的功能。獨(dú)立的計(jì)時(shí)、提醒、顯示、尋找、WiFi收發(fā)，在一定程度上減少了頻繁掏取手機(jī)的尷尬與不便，小巧的智能手表可能是未來(lái)智能手機(jī)的最佳配件。

智能腕帶拋卻計(jì)時(shí)功能，突出健身追蹤、計(jì)步、心率監(jiān)測(cè)、健康記錄等功能，向人體生理監(jiān)控設(shè)備發(fā)展可能是其最佳選擇。與智能手表相比，對(duì)多數(shù)人群而言，腕帶并不是最常用的可穿戴設(shè)備。

沒(méi)有突出效能的CSR藍(lán)牙智能首飾，與時(shí)尚的穿戴文化相碰撞，可能時(shí)興一時(shí)，持久則較困難。智能眼鏡明顯地占據(jù)了正常的視覺(jué)時(shí)間，其獨(dú)特的功能將滿足特定人群的特定需求。

2 可穿戴設(shè)備的受制因素

可穿戴設(shè)備的成長(zhǎng)必然會(huì)受諸多因素的制約，這些受制因素主要來(lái)自兩種文化的碰撞與融合。取其長(zhǎng)、避其短，只有順從客觀規(guī)律，可穿戴設(shè)備才能健康發(fā)展。目前，可穿戴設(shè)備依然無(wú)法撼動(dòng)智能手機(jī)的主宰地位，人體信息傳感技術(shù)還待于發(fā)展。

與移動(dòng)終端、便攜式設(shè)備不同，可穿戴設(shè)備是一種佩戴式裝備，要與穿戴時(shí)尚文化因素相融合，任何有悖于時(shí)尚文化的佩戴式裝備都會(huì)被人們拋棄。以手表為例，代表精密制作的瑞士機(jī)械式手表歷經(jīng)一個(gè)多世紀(jì)的歷練，已從早期的計(jì)時(shí)工具演變?yōu)楫?dāng)今的時(shí)尚文化載體。20世紀(jì)機(jī)械式手表曾遭遇石英電子表的沖擊，無(wú)論是計(jì)時(shí)精度、顯示方式，還是附加的提示等各種功能，電子表都優(yōu)于機(jī)械式手表，甚至還能從外觀上模仿名牌機(jī)械式手表，但電子表依然未能撼動(dòng)機(jī)械式手表在時(shí)尚手表領(lǐng)域中的地位。CSR藍(lán)牙智能首飾也可能會(huì)遭遇時(shí)尚首飾的尷尬，它表明了科技文化與時(shí)尚文化的不可交融與碰撞，時(shí)尚首飾往往排斥先進(jìn)的科技。對(duì)于一個(gè)具有LED閃爍功能、音樂(lè)功能、語(yǔ)音功能的藍(lán)寶石項(xiàng)鏈，科技因素絕不意味著加分，反而顯露出一些土豪色彩，可能會(huì)熱鬧一時(shí)，但不可能長(zhǎng)久。

可穿戴設(shè)備的另一個(gè)受制因素是，在人類社會(huì)生活中業(yè)已形成不可動(dòng)搖的智能手機(jī)的主宰地位。智能手機(jī)日益成熟的軟硬件平臺(tái)是一個(gè)功能黑洞，從理論上講，它可以覆蓋任何可穿戴設(shè)備的智慧功能。只是智能手機(jī)現(xiàn)有綜合性主體設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，會(huì)限制其應(yīng)用在最佳狀態(tài)。因此，可穿戴設(shè)備應(yīng)認(rèn)可智能手機(jī)的獨(dú)特地位，依靠智能手機(jī)這棵大樹(shù)，從彌補(bǔ)智能手機(jī)之不足出發(fā)，而不是與智能手機(jī)相對(duì)抗。

可穿戴設(shè)備的最大優(yōu)勢(shì)是貼近人體的穿戴狀態(tài)，因此獲取人體信息可能是可穿戴設(shè)備未來(lái)的重要發(fā)展方向。Garmin Vivofit健身腕帶、索尼Core健身追蹤器、Razer Nabu智能腕帶，已顯示出這一趨勢(shì)。然而，目前落后的人體傳感器無(wú)法滿足生理監(jiān)測(cè)的實(shí)際需要，人體健康監(jiān)測(cè)還局限于初期階段的計(jì)步、心率、血壓等物理檢測(cè)。可穿戴設(shè)備生理監(jiān)測(cè)的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮還有待于人體傳感器技術(shù)的不斷進(jìn)步。

3 以智能手機(jī)為中心的可穿戴設(shè)備

經(jīng)過(guò)多年的演變，智能手機(jī)已成為百姓大眾唯一不可須臾離開(kāi)的便攜式電子產(chǎn)品，它已經(jīng)徹底融入到社會(huì)生活、家庭生活、個(gè)人生活之中。今后智能手機(jī)不僅是個(gè)人生活必需品，而且也是工作單位、國(guó)家、政府信息交互的必需手段。隨著時(shí)間推移，這一趨勢(shì)會(huì)愈演愈烈。未來(lái)的智慧城市建設(shè)中，智能手機(jī)將成為構(gòu)建末梢智慧網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的最佳選擇。

從技術(shù)上講，智能手機(jī)有極強(qiáng)的軟硬件平臺(tái)與網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建能力，它幾乎囊括了當(dāng)今所有先進(jìn)的IT技術(shù)，從單機(jī)智慧功能、軟硬件的無(wú)限擴(kuò)展功能，到局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)的無(wú)限構(gòu)造能力，形成了黑洞效應(yīng)。無(wú)論是產(chǎn)業(yè)界、科技界，還是政府部門(mén)，都會(huì)將智能手機(jī)的開(kāi)發(fā)、利用作為建設(shè)未來(lái)智慧城市、智慧社區(qū)、智慧交通、智慧醫(yī)療、智慧出行的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。

未來(lái)社會(huì)生活中，智能手機(jī)獨(dú)特的主體地位與力量，在于它的便攜式應(yīng)用與無(wú)限的智慧力量。便攜式特點(diǎn)，使智能手機(jī)成為當(dāng)今人類個(gè)體最親密的“伴侶”；軟硬件智慧力量的無(wú)限擴(kuò)展進(jìn)一步表明，沒(méi)有任何其他電子產(chǎn)品能夠撼動(dòng)智能手機(jī)在社會(huì)生活中的主宰地位?？梢哉f(shuō)，幾乎所有可穿戴設(shè)備的功能都可以在智能手機(jī)上實(shí)現(xiàn)。因此，可穿戴設(shè)備未來(lái)的發(fā)展，不是手機(jī)某些功能的替代，而是以智能手機(jī)為基礎(chǔ)，依托智能手機(jī)充分發(fā)揮可穿戴設(shè)備的專長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)智能手機(jī)與可穿戴設(shè)備的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合。

依靠嵌入式系統(tǒng)幾十年在物聯(lián)技術(shù)發(fā)展上的進(jìn)步，物聯(lián)網(wǎng)已實(shí)現(xiàn)了物理世界物理信息的廣泛接入。智能手機(jī)以便攜方式，進(jìn)一步完成了物聯(lián)網(wǎng)從物理對(duì)象到人類個(gè)體的延伸，但這種延伸沒(méi)有實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)最終向人體生理信息的延伸。可穿戴設(shè)備則以接力方式，得以實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)到人體生理信息的延伸，完成物聯(lián)網(wǎng)的“最后1公里”建設(shè)。

由此，我們可以將可穿戴設(shè)備主要發(fā)展方向定位成：依托智能手機(jī)，補(bǔ)智能手機(jī)之不足，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)在人類個(gè)體領(lǐng)域的末端建設(shè)。

4 可穿戴設(shè)備發(fā)展方向的探討

可穿戴設(shè)備貼近人體，與智能手機(jī)最易交互。由此決定了可穿戴設(shè)備兩個(gè)重要的發(fā)展方向是，手機(jī)的穿戴式附件與人體生理狀態(tài)探測(cè)，兩者的信息流方向相反。另外，還會(huì)有一些與手機(jī)無(wú)關(guān)的獨(dú)立式可穿戴設(shè)備。

智能手機(jī)雖然便攜，但不如手表、腕表迅速、靈活與便捷。隨著智能手機(jī)功能的不斷擴(kuò)展，便攜方式的頻繁交互也有諸多不便。因此，將頻繁交互的簡(jiǎn)單信息轉(zhuǎn)移到手表、腕表上，會(huì)凸現(xiàn)可穿戴設(shè)備的靈活與便利。目前不少可穿戴設(shè)備(手表、腕帶)都有方便的交互、顯示、計(jì)時(shí)、提醒，以及短信、電話實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)等功能，將手機(jī)上這些相關(guān)的功能轉(zhuǎn)移到手表、腕帶上以后，可以減少手機(jī)頻繁交互帶來(lái)的諸多不便。有了24小時(shí)佩帶的手表、腕帶，可以在很大程度上解放手機(jī)，實(shí)現(xiàn)穿戴機(jī)與便攜機(jī)應(yīng)用狀態(tài)的分工。

可穿戴設(shè)備無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)是貼近人體。人體生理狀態(tài)監(jiān)測(cè)是可穿戴設(shè)備不可推卻的重要發(fā)展方向，目前卻遭遇于人體傳感器發(fā)展的瓶頸。可穿戴設(shè)備誕生后大大加快了人體傳感器的發(fā)展速度。據(jù)報(bào)道，目前美國(guó)軍方正在開(kāi)發(fā)“皮膚生物傳感器”，以便監(jiān)測(cè)軍人的健康狀況?！捌つw生物傳感器”是依據(jù)人體血液中有很多健康指標(biāo)在汗液中也存在的事實(shí)，開(kāi)發(fā)出跟蹤監(jiān)測(cè)皮膚汗液的“生物傳感器”。這種傳感器是一種被嵌入繃帶中的微型電子芯片，以可穿戴設(shè)備方式檢測(cè)到健康狀況信息后，傳送到智能手機(jī)上。隨著人體生理狀態(tài)傳感器的完善，可穿戴設(shè)備最終將幫助人類實(shí)現(xiàn)醫(yī)聯(lián)網(wǎng)智慧醫(yī)療的夢(mèng)想。

實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域的復(fù)雜性、多樣性，決定了可穿戴設(shè)備的未來(lái)發(fā)展必將豐富多彩。其中，特殊人群、特殊工作時(shí)使用的獨(dú)立式穿戴設(shè)備會(huì)是一個(gè)亮點(diǎn)，如智能眼鏡(谷歌眼鏡)與巴西世界杯裁判所用手表等。今年巴西世界杯足球裁判第一次使用智能手表來(lái)判定進(jìn)球是否有效。這種設(shè)備在判定足球是否越線時(shí)，采用了與網(wǎng)球相似的鷹眼視頻技術(shù)，所不同的是，網(wǎng)球鷹眼技術(shù)必須進(jìn)行視頻回放，用肉眼判定網(wǎng)球是否出線，而巴西世界杯的門(mén)線技術(shù)通過(guò)在球門(mén)區(qū)多個(gè)攝像機(jī)位的三維成像來(lái)判斷足球是否越過(guò)了門(mén)線。在足球完全越過(guò)門(mén)線時(shí)，會(huì)將“進(jìn)球”的提示在1秒鐘內(nèi)發(fā)送到主裁判所佩戴的手表上。這種可穿戴設(shè)備在巴西世界杯足球賽期間避免了多次人為誤判。

2014-06-19)