除了手表和手環(huán)，可穿戴還有哪些機遇與挑戰(zhàn)？

摘要：通過對部分國際認證組織、市場分析機構(gòu)、元器件廠商的訪談，探討了可穿戴的技術(shù)市場與產(chǎn)品的發(fā)展趨勢，并重點探討了手表、手環(huán)以外的可穿戴趨勢。本文網(wǎng)絡(luò)版地址：http：//www.eepw.com.cn/article/279213.htm

關(guān)鍵詞：智能可穿戴；安全；信息；電池

DOI：10.3969/j.issn.1005-5517.2015.8.003

UL：智能可穿戴設(shè)備的合規(guī)性指導(dǎo)、安全等方面意義正日益凸顯

現(xiàn)今可穿戴式設(shè)備的用途日漸廣泛，應(yīng)用環(huán)境迥異，目前歐美等市場，政府已經(jīng)開始慢慢出臺政策監(jiān)管這一行業(yè)，中國也將緊跟歐美市場，致力出臺相關(guān)政策。所以要符合各國各地區(qū)的法規(guī)要求，是可穿戴式設(shè)備進入市場的第一個挑戰(zhàn)。此外，國際上并不存在指定或單一標(biāo)準(zhǔn)來評估所有的可穿戴式設(shè)備，且不同顧客與零售商可能提出額外要求，這些不確定因素都將直接提高可穿戴式產(chǎn)品開發(fā)的復(fù)雜度與風(fēng)險性。

由于可穿戴設(shè)備制造商多為中小型企業(yè)，他們對國際法規(guī)缺乏明確了解，并無法充分整合產(chǎn)業(yè)鏈中有效資源，因此在發(fā)展過程中面臨比較大的挑戰(zhàn)。與此同時，可穿戴設(shè)備的安全問題也是很重要的挑戰(zhàn)因素。以智能眼鏡為例，鏡架若采用金屬材質(zhì)，運作過程中所產(chǎn)生的熱，很容易借由金屬更快導(dǎo)熱到人體皮膚，于是就有熱的危險，因此標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：長時間穿戴在人體的電子產(chǎn)品，金屬表面溫度不可超過48℃；此外，金屬若有銳角就存在穿刺皮膚的危險：喇叭耳機存有輻射與音波的疑慮：耳機音壓不穩(wěn)或長時間過大可能對耳膜造成傷害：提供能量的電池會有熱與火的危險：產(chǎn)品附加的LED燈可能對人眼或皮膚造成傷害：上網(wǎng)視頻通訊傳輸功能牽涉隱私安全：甚至邊開車邊使用智能眼鏡可能涉及違反交通安全法規(guī)等。上述不勝枚舉的安全問題都是制造商在開發(fā)產(chǎn)品時，以及消費者使用穿戴式電子產(chǎn)品時必須考慮的重點。

TUV SUD：檢測認證驅(qū)動可穿戴的發(fā)展

在這個快速發(fā)展的行業(yè)，可穿戴產(chǎn)品需要高品質(zhì)、創(chuàng)新的功能、完美的網(wǎng)絡(luò)連接和時尚的外觀生存。毫無疑問，目前的手機廠商以他們的出色的網(wǎng)絡(luò)連接知識和專門的工藝，以獲得智能手表在可穿戴產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢。但除了手環(huán)和智能手表，顯然體育和健身可穿戴服裝是另一個大有前途的領(lǐng)域，這使得傳統(tǒng)的運動服制造商和新的創(chuàng)新公司參加了比賽。同樣地，時尚和奢華配飾制造商可以擴大其產(chǎn)品范圍到可穿戴產(chǎn)業(yè)，通過具有隱蔽可穿戴功能提高及引人注目的設(shè)計以創(chuàng)造新的可穿戴產(chǎn)品，所以，時尚和奢華配飾將是另一個大有競爭力的可穿戴產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，當(dāng)然這也包括具有隱蔽可穿戴功能的奢華機械手表。在未來，幾乎可以肯定，穿戴式醫(yī)療設(shè)備將在個人和公共衛(wèi)生保健體系中發(fā)揮重要作用。

隨著可穿戴設(shè)備日益演化，從智能珠寶到智能服裝，接近人體使用的設(shè)備的安全風(fēng)險的變成更大的關(guān)注。當(dāng)設(shè)備制成附著到人體長期皮膚接觸的設(shè)備時，可穿戴設(shè)備可能會有更高的安全風(fēng)險時，包括使用潛在皮膚刺激性物質(zhì)，無意識長期皮膚燒傷效應(yīng)，并使用在動作的設(shè)備時，意想不到的機械傷害，特別是在無意識狀態(tài)如熟睡中。當(dāng)越來越多的設(shè)備可以連接或甚至植入人體的不同部分，使可穿戴設(shè)備的潛在危險增加。

迄今為止，沒有關(guān)于可穿戴裝置專門的安全標(biāo)準(zhǔn)。隨著越來越多的前所未有的功能整合，可穿戴裝置帶來比其他傳統(tǒng)的通信和不能穿戴的醫(yī)療和保健產(chǎn)品，并與人體連續(xù)使用更多的潛在風(fēng)險。由于大多數(shù)可穿戴產(chǎn)品都在中國制造，TUV南德意志集團正處在一個很好的位置，來自官方機構(gòu)和制造商在本地獲得最新的可穿戴產(chǎn)品信息。作為市場領(lǐng)導(dǎo)者，TUV南德意志集團將為行業(yè)伙伴提供新型可穿戴式產(chǎn)品的專業(yè)咨詢服務(wù)以及測試和認證服務(wù)，在未來，隨著創(chuàng)新的可穿戴功能拓展，我們的服務(wù)范圍也將擴大。

Gartner：新互動與新機遇

可穿戴設(shè)備將提供廣泛的新興體驗與數(shù)字業(yè)務(wù)商機，但其分散復(fù)雜的市場也給開發(fā)者帶來了挑戰(zhàn)。到2020年，成熟市場內(nèi)35%以上的人口將至少擁有一件可穿戴電子設(shè)備（不包括頭戴式耳機）。在Gartner的近期研究中， “可穿戴”一詞意指以某種方式穿戴在身體上的計算設(shè)備，以便與裝在口袋或包內(nèi)的智能手機等單獨設(shè)備形成對照。這有意擴大了定義外延，不僅涵蓋了智能手表等眾所周知的設(shè)備，而且還包括了智能衣物、智能珠寶、智能鞋具、耳機、眼鏡等個人飾品，充氣自行車頭盔等安全產(chǎn)品，以及醫(yī)療/健身傳感器。可穿戴設(shè)備不僅局限于人類，用于跟蹤或?qū)櫸锝∩淼闹悄軐櫸镯椚σ惨衙媸小?/p>

可穿戴時代才剛剛開始。研究人員與產(chǎn)品開發(fā)者正在研發(fā)各種新型可穿戴設(shè)備，例如智能指甲、可穿戴“自拍無人機”、智能隱形眼鏡以及皮下傳感器。從長遠看來，部分可穿戴設(shè)備將從被動感應(yīng)與顯示功能發(fā)展到諸如裁縫機器人等更加主動的角色。此外，Gartner還預(yù)計可穿戴技術(shù)將快速演進，以支持新型可穿戴設(shè)備，并在諸如智能手表之類的成熟領(lǐng)域內(nèi)改進功能特性。這些技術(shù)演進領(lǐng)域包括觸感織物、新型顯示屏技術(shù)、改進后的電池與可印刷電子產(chǎn)品。

就經(jīng)濟意義而言，可穿戴設(shè)備多種多樣，難以歸類為一個“市場”，但一系列重要趨勢將影響整體領(lǐng)域，并影響終端用戶與參與可穿戴產(chǎn)品及服務(wù)開發(fā)的企業(yè)機構(gòu)。

這些趨勢，一個關(guān)鍵的的主題是可穿戴設(shè)備領(lǐng)域?qū)⒂瓉砜焖侔l(fā)展。各企業(yè)機構(gòu)必須設(shè)計系統(tǒng)與架構(gòu)來應(yīng)對變化，并應(yīng)使用雙模式IT等原則來實現(xiàn)必要的敏捷性。

IHS：新興可穿戴設(shè)備更能引起人們關(guān)注

雖然可穿戴設(shè)備，在現(xiàn)階段被廣泛認知，智能手表等早已經(jīng)走進人們生活。據(jù)IHS跟蹤超過25個不同可穿戴技術(shù)產(chǎn)品類別的研究（助聽器等），他們都具有數(shù)十億美元的市場，而且更多的新興應(yīng)用如智能服裝、頭戴設(shè)備等，似乎更能引起人們的關(guān)注。

這其中也有經(jīng)歷過高速增長，近年來，如影像等類別產(chǎn)品。據(jù)IHS預(yù)計，GoPro公司2019年將營收33億美元，而其公司在2014年收入為17億美元。這其中絕大部分原因都是因為運動相機的原因。

頭戴式設(shè)備也被業(yè)界普遍看好。Oculus Rift將在2016年的第一季度上市，這是一款虛擬現(xiàn)實設(shè)備，并且音頻/視頻內(nèi)容方面有良好的體驗，而在游戲方面Oculus公司宣布與Microsoft's Xbox平臺合作。而另一款頭戴設(shè)備，HTCVive預(yù)計和Oculus Rift發(fā)布時間相同。

ST：可穿戴MCU要低功耗、小封裝

目前市場上可穿戴產(chǎn)品形態(tài)可謂是百花齊放。根據(jù)功能可以分成健康類、運動類、時尚類等等。健康類可穿戴產(chǎn)品主要用做生理特征的測量，比如心率，血氧，血壓等。跑步愛好者們希望跑步時所佩帶的耳機可以自動檢測當(dāng)前的心率，從而可以讓自己的心率保持在減脂帶當(dāng)中從來達到更好的鍛煉效果。藍牙耳機可以以一種新的形態(tài)出現(xiàn)，平時不用的時候可以放在手腕上作為健康腕帶。另外，支付功能在將來會變成可穿戴產(chǎn)品的標(biāo)配，大家可以想象在公交車、地鐵上只需把手腕一揮既可以完成支付的動作。海邊游泳時也可以非常方便的用手環(huán)或者手表來買瓶礦泉水。

可穿戴產(chǎn)品理想的MCU需要符合以下要求，即低功耗、小封裝以及在業(yè)界有無成功案例。意法半導(dǎo)體MCU廣泛應(yīng)用于各種腕帶，手表以及眼鏡當(dāng)中。包括全球最大的手機廠商出品的可穿戴系列等等都是使用了ST的MCU產(chǎn)品。STM32L系列低功耗產(chǎn)品運行時功耗低至86μA/MHz，在STOP模式下即保持所有RAM中數(shù)據(jù)時僅消耗400nA電流。STM32LO以及STM32L4系列更集成了多種低功耗外設(shè)，比如低功耗定時器，低功耗UART，低功耗ADC等等進一步降低了系統(tǒng)的整體功耗。當(dāng)然，除了MCU之外傳感器、藍牙等都是可穿戴產(chǎn)品中不可缺少的部件。

Littelfuse：為可穿戴設(shè)備制造商提供專業(yè)的保護

隨著消費者越來越熱衷于可穿戴設(shè)備，不斷變小的外形以及對于改善設(shè)備性能的需求，如何采用先進的電路保護技術(shù)以保護產(chǎn)品便成為電路設(shè)計人員所面臨的挑戰(zhàn)。據(jù)IDTechEx預(yù)測，其全球銷售額預(yù)計將從2014年的140億美元增長至2024年的超過700億美元。

可穿戴技術(shù)對電路設(shè)計人員而言，是一種有趣的挑戰(zhàn)。為什么？想想這些設(shè)備被設(shè)計成與消費者密切相關(guān)的產(chǎn)品。因為他們是直接通過接觸皮膚進行穿戴，極大的暴露風(fēng)險是使用者產(chǎn)生的靜電。不幸的是，即使最簡單的人體接觸便極可能產(chǎn)生短暫的靜電放電（ESD）。如果沒有適當(dāng)?shù)谋Ｗo，任何傳感器電路、蓄電池充電接口、按鈕、或數(shù)據(jù)輸入輸出可以為ESD提供進入可穿戴設(shè)備的路徑，對電子產(chǎn)品造成不可挽回的傷害。

針對這些潛在的ESD電路威脅，Littelfuse公司不斷投資于新工藝的開發(fā)，繼續(xù)加強他們半導(dǎo)體ESD保護器件。可穿戴設(shè)備制造商受益于專業(yè)提供的電路保護技術(shù)，因為他們有助于提高產(chǎn)品的安全性和可靠性。

降低鉗位電壓，保護最敏感的電路：在靜電放電事件中，靜電放電保護器的主要工作是盡可能地分流和消散盡可能多的靜電放電瞬態(tài)脈沖。更低的電容，避免干擾高速數(shù)據(jù)傳輸：雖然電路保護是靜電放電保護器件的主要目的，但是起到這層效果的同時，還應(yīng)不會對受保護電路的日常運轉(zhuǎn)造成干擾。

更小的外形尺寸，適合可穿戴設(shè)備有限的電路板空間：不管一種保護器件的性能有多么優(yōu)良，如果對其所要保護的應(yīng)用不適配，也不會特別有用。

美光：可穿戴產(chǎn)品“跨越鴻溝”

對很多人而言，可穿戴設(shè)備是智能手表或健身監(jiān)測器的代名詞。經(jīng)過多年發(fā)展，這兩種產(chǎn)品已趨近成熟，也受到越來越多的關(guān)注。雖然還有不少創(chuàng)新空間，但它們已經(jīng)足夠成熟。根據(jù)Geoffrey A Moore在1991年最早提出的產(chǎn)品鴻溝概念，這兩類產(chǎn)品都已“跨越了鴻溝”。簡單來說，就是現(xiàn)在不僅創(chuàng)新者和早期采用者（也稱作“有遠見的人”）對這些產(chǎn)品感興趣，實用主義者也對它們青睞有加。

在智能手表和健身監(jiān)測器繼續(xù)搶占更多消費者心理份額的同時，可穿戴設(shè)備領(lǐng)域的許多其他創(chuàng)新也取得了顯著進展。

錄音錄像和社交活動：GoPro生產(chǎn)的高品質(zhì)相機廣泛用于沖浪、滑雪、跳傘等運動領(lǐng)域。這些相機有眾多配套的附件，讓用戶能以有趣的角度將相機裝到各種表面上，從而拍出如果不用專業(yè)設(shè)備根本無法獲得的照片和視頻。

提升生產(chǎn)力：可穿戴設(shè)備可廣泛用于諸多商業(yè)應(yīng)用（例如，手術(shù)、機器故障診斷和修理）。頭頂顯示器中的信息能夠根據(jù)具體環(huán)境變化，從而起到提升生產(chǎn)力、提高效率和改善工作流程質(zhì)量的作用。雖然Google Glass的首款原型機算不上成功的商業(yè)案例，不過它為這一擁有巨大潛力的產(chǎn)品類別奠定了基礎(chǔ)。

體育鍛煉：可穿戴技術(shù)越來越接近現(xiàn)實生活，從而推開了顛覆性使用體驗的大門。它能夠全面豐富運動體驗，包括提供相關(guān)數(shù)據(jù)以幫助激發(fā)用戶的運動熱情、促進用戶加強體育鍛煉，并最終改善他們的運動效果。智能織物是健身用可穿戴設(shè)備發(fā)展的另一個方向，與現(xiàn)在傳感器位于外部設(shè)備上不同，智能織物是直接將傳感器嵌入織物內(nèi)部。雖然智能織物屬于比較新的產(chǎn)品類別，它卻蘊含著巨大潛力。

游戲、娛樂和虛擬現(xiàn)實：簡單來說，虛擬現(xiàn)實（VR）就是用計算機模擬生活場景，創(chuàng)造身臨其境的多媒體體驗。這項技術(shù)可以模擬現(xiàn)實世界中實際存在的實體，也可以模擬虛幻世界，并且可以讓用戶與虛擬現(xiàn)實世界互動。

Silicon Labs：可穿戴設(shè)備廠商正在尋求產(chǎn)品差異化

目前，可穿戴電子產(chǎn)品主要包括智能手表、腕帶和臂帶設(shè)備、智能眼鏡等。腕戴式健身手環(huán)和智能手表正從基本的加速計式“智能型計步器”邁向包含心率監(jiān)測器之類的生物識別感測。帶動這股趨勢的是，制造商在成長迅速的可穿戴裝置市場中尋求差異化，以及經(jīng)過教育的消費者想要以更有效的訓(xùn)練來盡量提升能效與體能。

大多數(shù)可穿戴產(chǎn)品的功能正變得日趨復(fù)雜化，例如腕帶和臂帶產(chǎn)品主要是通過動作跟蹤來采集健身或者健康方面的數(shù)據(jù)，包括步伐數(shù)、運動里程、能量消耗、心臟/脈搏速率、血氧飽和度等。

但還有另一項健康數(shù)據(jù)在之前的大多數(shù)產(chǎn)品中卻被忽視了，這就是紫外線（UV）指數(shù)檢測。鑒于過量的紫外線照射會侵害人的皮膚，甚至誘發(fā)皮膚癌，所以用戶對于可穿戴產(chǎn)品具有紫外線檢測功能的需求正在逐漸上升，那么將紫外線指數(shù)檢測加入智能手表、腕帶和臂帶設(shè)備等可穿戴產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)功能中就顯得越發(fā)必要了。

在上述趨勢的推動下，現(xiàn)在有越來越多的可穿戴產(chǎn)品開發(fā)商開始重視在他們的產(chǎn)品中加入非入侵式光電監(jiān)測器和紫外線指數(shù)檢測功能，因為他們希望通過提供這新功能來尋求可穿戴產(chǎn)品的差異化設(shè)計。

過去在穿戴式設(shè)計中加入心率傳感器需要比較大的空間，現(xiàn)在把比較小的高靈敏度光電二極管跟模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器整合起來，加上模擬濾波與LED驅(qū)動器，這樣就能大大降低噪聲層，使用較少位數(shù)的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，并且縮小體積。

能效和電池壽命是設(shè)計可穿戴產(chǎn)品時的兩個最重要的考量因素，這兩個因素是相互關(guān)聯(lián)的。成功的可穿戴計算產(chǎn)品必須有一個很長的電池壽命，因為消費者不希望每天都要摘下他們的可穿戴產(chǎn)品或每兩天充一次電。由用戶可自行更換的紐扣電池供電的可穿戴產(chǎn)品正變得越來越受歡迎，特別是如果更換間隔是4-6個月或更長時間。

ADI：高集成度.小體積.低功耗、低成本

目前已在市場上比較成熟的手表以及手環(huán)類產(chǎn)品已經(jīng)日趨成熟，除此以外，健康類可穿戴產(chǎn)品已經(jīng)在鞋、帽以及眼鏡的出現(xiàn)，除此以外，可穿戴的腦電產(chǎn)品也會快會在市場上出現(xiàn)，其可實現(xiàn)更加炫酷好玩的應(yīng)用體現(xiàn)，例如你的睡眠監(jiān)測將更加準(zhǔn)確科學(xué)，你對外界環(huán)境的變化的反應(yīng)將被監(jiān)測或量化，例如帶有腦電監(jiān)測的耳機，可以監(jiān)測你對哪類音樂的不同反應(yīng)等，這些都可以用來開發(fā)非常有趣的應(yīng)用。配飾類的智能化產(chǎn)品也使得可穿戴家族的產(chǎn)品系類更加豐富。

除了新型的傳感器IC外，對于模擬調(diào)理及數(shù)字處理IC，其共性需求是類似類似的高集成度、小體積、低功耗以及低成本的傳感器硬件在將來的可穿戴設(shè)備開發(fā)中會成為越發(fā)關(guān)鍵的要素；后臺數(shù)據(jù)的分析處理及反饋到終端用戶將是維持用戶持續(xù)使用的必經(jīng)之路：但是我們要意識到，就目前的市場應(yīng)用情況及技術(shù)發(fā)展來看，對于運動的檢測及計量相對成熟，但是對于在運動狀態(tài)下的相關(guān)生命體征信號快速及精確的監(jiān)測目前還有改進的空間。所以相對應(yīng)的會催生和提升傳感器及信號處理方面的新技術(shù)進步和發(fā)展，例如光電法測量體征信號如心率，血氧含量及其他健康指數(shù)等，這需要更新的光電傳感器技術(shù)以及相應(yīng)的系統(tǒng)級數(shù)據(jù)處理技術(shù)，其中包括日常運動情況下的持續(xù)準(zhǔn)確測量以及采集到數(shù)據(jù)的后臺融合及分析使用等。

對可穿戴設(shè)備來說，硬件層面最大的挑戰(zhàn)就是功耗和體積，自然半導(dǎo)體廠商會在如何降低功耗以及提高集成度方面大做文章，尤其是對于健康保健類功能所需要的傳感器以及混合信號產(chǎn)品方面的產(chǎn)品。除此以外，半導(dǎo)體廠商還會在提供硬件支持的同時，推出并完善整體方案的服務(wù)包括相關(guān)軟件及數(shù)據(jù)處理等。

零距離連接用戶，福祿克擁抱移動互聯(lián)

隨著智能手機終端的大屏化、中國品牌的崛起和手機應(yīng)用體驗的不斷提升，移動互聯(lián)正在逐步取代PC互聯(lián)，成為用戶上網(wǎng)、聊天、購物、搜索的不二之選。我國電信產(chǎn)業(yè)目前正式進入了4CJ時代，4CJ網(wǎng)絡(luò)正在以更快的通信速度、更低的資費及對大數(shù)據(jù)量傳輸?shù)某休d力在未來極大促進移動互聯(lián)的發(fā)展。

鑒于此，福祿克蓄勢待發(fā)，積極布局移動互聯(lián)網(wǎng)，開發(fā)移動版官方網(wǎng)站，提升用戶移動端訪問網(wǎng)站體驗度的同時使用戶更方便的瀏覽產(chǎn)品信息、關(guān)注福祿克動態(tài)，第一時間感知并接觸新產(chǎn)品、獲知新動態(tài)。

福祿克移動版官方網(wǎng)站優(yōu)勢：

（1）為了更貼近用戶、第一時間響應(yīng)用戶需求，解答用戶疑問。（2）移動版官網(wǎng)涵蓋了福祿克的萬用表、鉗表、示波表、紅外熱像儀等17個產(chǎn)品類別。（3）PC端官網(wǎng)+移動端官網(wǎng)，實現(xiàn)信息覆蓋最大化。（4）移動網(wǎng)站充分考慮用戶的瀏覽習(xí)慣和使用環(huán)境，采用長頁面的形式，便于用戶瀏覽。（5）快速選型專為用戶選擇產(chǎn)品而設(shè)計，采用產(chǎn)品樹狀圖形式，一目了然。（6）捷購買！在每個產(chǎn)品頁中都有醒目的“立即購買”的按鈕，直達福祿克官方天貓旗艦店的對應(yīng)產(chǎn)品頁面，可以直接下單，正品保障，放心購買。