可穿戴設備的幾點思考

北京航空航天大學

何立民

可穿戴設備的幾點思考

北京航空航天大學

何立民

引 言

從桌面設備、便攜式設備到可穿戴設備，似乎是IT產品小型化的必然趨勢。但隨著相關信息技術的不斷進步，在其發展進程中總伴隨著不斷變革的驚喜。互聯網在桌面設備中誕生，在筆記本電腦時代完善，在便攜式設備時代普及。便攜式設備普遍具有上網功能，人們稱之為“移動終端”。在移動終端中，智能手機脫穎而出，以局域網、廣域網的智慧地球方式，徹底地改變了人們的生活方式。從便攜式設備到可穿戴設備，除了依仗半導體技術微小型化，局域網、廣域網信息流技術的水到渠成外，還有其特殊的變革因素。這個特殊的變革因素便是在物聯網時代，網絡信息從人文信息、物理信息到人體信息跨越帶來的變革。因此，可穿戴設備的魅力不在于它的穿戴方式，而在于它引導物聯網向人類個體生理信息的延伸。符合這一特點的設備與網絡體系將是可穿戴設備發展的主流產品與產業。

1 可穿戴設備現狀

目前，可穿戴設備尚處于初級發展階段。美國電子消費品制造商協會(CEA)每年1月在拉斯維加斯舉辦的消費類電子技術年展(CES)，被認為是IT產業的風向標。歷年CES展會，都云集了最優秀的傳統消費類電子廠商和IT核心廠商,他們帶去了最先進的技術理念和產品,吸引了眾多高新技術設備愛好者、使用者及業界觀眾。今年，美國科技博客The Verge評選出CES2014的九大可穿戴設備，它們分別是MetaWatch高端智能手表、Garmin Vivofit健身腕帶、CSR藍牙智能首飾、Pebble Steel不銹鋼智能手表、中興的智能手表、索尼Core健身追蹤器、英特爾與時尚界聯合開發的腕帶、XOne智能眼鏡、Razer Nabu智能腕帶。從技術上代表了當下產業界對可穿戴設備的認知。

從類型上講，九大可穿戴設備分成手表、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。從技術上講，手表、腕帶代表了智能手機的功能延伸，這種延伸代表了智能手機未來的一個重要發展方向。但目前的手表、腕帶類產品，更多地是移植了智能手機的功能。獨立的計時、提醒、顯示、尋找、WiFi收發，在一定程度上減少了頻繁掏取手機的尷尬與不便，小巧的智能手表可能是未來智能手機的最佳配件。

智能腕帶拋卻計時功能，突出健身追蹤、計步、心率監測、健康記錄等功能，向人體生理監控設備發展可能是其最佳選擇。與智能手表相比，對多數人群而言，腕帶并不是最常用的可穿戴設備。

沒有突出效能的CSR藍牙智能首飾，與時尚的穿戴文化相碰撞，可能時興一時，持久則較困難。智能眼鏡明顯地占據了正常的視覺時間，其獨特的功能將滿足特定人群的特定需求。

2 可穿戴設備的受制因素

可穿戴設備的成長必然會受諸多因素的制約，這些受制因素主要來自兩種文化的碰撞與融合。取其長、避其短，只有順從客觀規律，可穿戴設備才能健康發展。目前，可穿戴設備依然無法撼動智能手機的主宰地位，人體信息傳感技術還待于發展。

與移動終端、便攜式設備不同，可穿戴設備是一種佩戴式裝備，要與穿戴時尚文化因素相融合，任何有悖于時尚文化的佩戴式裝備都會被人們拋棄。以手表為例，代表精密制作的瑞士機械式手表歷經一個多世紀的歷練，已從早期的計時工具演變為當今的時尚文化載體。20世紀機械式手表曾遭遇石英電子表的沖擊，無論是計時精度、顯示方式，還是附加的提示等各種功能，電子表都優于機械式手表，甚至還能從外觀上模仿名牌機械式手表，但電子表依然未能撼動機械式手表在時尚手表領域中的地位。CSR藍牙智能首飾也可能會遭遇時尚首飾的尷尬，它表明了科技文化與時尚文化的不可交融與碰撞，時尚首飾往往排斥先進的科技。對于一個具有LED閃爍功能、音樂功能、語音功能的藍寶石項鏈，科技因素絕不意味著加分，反而顯露出一些土豪色彩，可能會熱鬧一時，但不可能長久。

可穿戴設備的另一個受制因素是，在人類社會生活中業已形成不可動搖的智能手機的主宰地位。智能手機日益成熟的軟硬件平臺是一個功能黑洞，從理論上講，它可以覆蓋任何可穿戴設備的智慧功能。只是智能手機現有綜合性主體設備的結構特點，會限制其應用在最佳狀態。因此，可穿戴設備應認可智能手機的獨特地位，依靠智能手機這棵大樹，從彌補智能手機之不足出發，而不是與智能手機相對抗。

可穿戴設備的最大優勢是貼近人體的穿戴狀態，因此獲取人體信息可能是可穿戴設備未來的重要發展方向。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。然而，目前落后的人體傳感器無法滿足生理監測的實際需要，人體健康監測還局限于初期階段的計步、心率、血壓等物理檢測。可穿戴設備生理監測的優勢發揮還有待于人體傳感器技術的不斷進步。

3 以智能手機為中心的可穿戴設備

經過多年的演變，智能手機已成為百姓大眾唯一不可須臾離開的便攜式電子產品，它已經徹底融入到社會生活、家庭生活、個人生活之中。今后智能手機不僅是個人生活必需品，而且也是工作單位、國家、政府信息交互的必需手段。隨著時間推移，這一趨勢會愈演愈烈。未來的智慧城市建設中，智能手機將成為構建末梢智慧網絡節點的最佳選擇。

從技術上講，智能手機有極強的軟硬件平臺與網絡構建能力，它幾乎囊括了當今所有先進的IT技術，從單機智慧功能、軟硬件的無限擴展功能，到局域網、廣域網的無限構造能力，形成了黑洞效應。無論是產業界、科技界，還是政府部門，都會將智能手機的開發、利用作為建設未來智慧城市、智慧社區、智慧交通、智慧醫療、智慧出行的一個重要環節。

未來社會生活中，智能手機獨特的主體地位與力量，在于它的便攜式應用與無限的智慧力量。便攜式特點，使智能手機成為當今人類個體最親密的“伴侶”；軟硬件智慧力量的無限擴展進一步表明，沒有任何其他電子產品能夠撼動智能手機在社會生活中的主宰地位。可以說，幾乎所有可穿戴設備的功能都可以在智能手機上實現。因此，可穿戴設備未來的發展，不是手機某些功能的替代，而是以智能手機為基礎，依托智能手機充分發揮可穿戴設備的專長，實現智能手機與可穿戴設備的強強聯合。

依靠嵌入式系統幾十年在物聯技術發展上的進步，物聯網已實現了物理世界物理信息的廣泛接入。智能手機以便攜方式，進一步完成了物聯網從物理對象到人類個體的延伸，但這種延伸沒有實現物聯網最終向人體生理信息的延伸。可穿戴設備則以接力方式，得以實現物聯網到人體生理信息的延伸，完成物聯網的“最后1公里”建設。

由此，我們可以將可穿戴設備主要發展方向定位成：依托智能手機，補智能手機之不足，實現物聯網在人類個體領域的末端建設。

4 可穿戴設備發展方向的探討

可穿戴設備貼近人體，與智能手機最易交互。由此決定了可穿戴設備兩個重要的發展方向是，手機的穿戴式附件與人體生理狀態探測，兩者的信息流方向相反。另外，還會有一些與手機無關的獨立式可穿戴設備。

智能手機雖然便攜，但不如手表、腕表迅速、靈活與便捷。隨著智能手機功能的不斷擴展，便攜方式的頻繁交互也有諸多不便。因此，將頻繁交互的簡單信息轉移到手表、腕表上，會凸現可穿戴設備的靈活與便利。目前不少可穿戴設備(手表、腕帶)都有方便的交互、顯示、計時、提醒，以及短信、電話實時狀態監測等功能，將手機上這些相關的功能轉移到手表、腕帶上以后，可以減少手機頻繁交互帶來的諸多不便。有了24小時佩帶的手表、腕帶，可以在很大程度上解放手機，實現穿戴機與便攜機應用狀態的分工。

可穿戴設備無可比擬的優勢是貼近人體。人體生理狀態監測是可穿戴設備不可推卻的重要發展方向，目前卻遭遇于人體傳感器發展的瓶頸。可穿戴設備誕生后大大加快了人體傳感器的發展速度。據報道，目前美國軍方正在開發“皮膚生物傳感器”，以便監測軍人的健康狀況。“皮膚生物傳感器”是依據人體血液中有很多健康指標在汗液中也存在的事實，開發出跟蹤監測皮膚汗液的“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，以可穿戴設備方式檢測到健康狀況信息后，傳送到智能手機上。隨著人體生理狀態傳感器的完善，可穿戴設備最終將幫助人類實現醫聯網智慧醫療的夢想。

實際應用領域的復雜性、多樣性，決定了可穿戴設備的未來發展必將豐富多彩。其中，特殊人群、特殊工作時使用的獨立式穿戴設備會是一個亮點，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判定進球是否有效。這種設備在判定足球是否越線時，采用了與網球相似的鷹眼視頻技術，所不同的是，網球鷹眼技術必須進行視頻回放，用肉眼判定網球是否出線，而巴西世界杯的門線技術通過在球門區多個攝像機位的三維成像來判斷足球是否越過了門線。在足球完全越過門線時，會將“進球”的提示在1秒鐘內發送到主裁判所佩戴的手表上。這種可穿戴設備在巴西世界杯足球賽期間避免了多次人為誤判。

2014-06-19)