可穿戴設備的現狀及展望

梁麗君 胡 瑤 劉 皓 李曉久 李 津

天津工業大學 紡織學院(中國)

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可穿戴設備的現狀及展望

梁麗君 胡 瑤 劉 皓 李曉久 李 津

天津工業大學 紡織學院(中國)

介紹了可穿戴設備的定義、分類、發展現狀及發展趨勢，分析了智能手表、智能服裝和醫學級可穿戴設備的發展前景，對可穿戴設備發展中的關鍵問題進行了分析說明。

智能手表；智能服裝；醫學級可穿戴設備

可穿戴設備即為可以穿在身上的設備，更確切地說是將設備整合到服裝或配件中而具有某種特殊功能的便攜式設備。可穿戴設備不僅是一種硬件設備，而且還綜合運用了軟件、數據處理、觸感技術等來實現特定功能。英國領英公司(IDTechEx)的報告指出，2016年可穿戴設備的市場規模將超過300億美元，2026年將達1 500億美元[1]，可以想象可穿戴設備在未來的普及將令人們的生活產生巨大轉變。

可穿戴設備行業門類眾多，主要有智能手環與手表、健康追蹤設備、智能眼鏡、智能服裝及醫療設備等。易操作性是對可穿戴設備的基本要求，智能化則是可穿戴設備發展的大趨勢，在智能生活的大環境下，智能穿戴尤為重要。目前市場上的智能眼鏡和運動手環等，還只是可穿戴設備時代到來的序幕。

1 可穿戴設備新動向

1.1 智能手表欲攻下市場

談及智能手表就不得不提到智能手環。2015年可謂是智能手環搶占市場的輝煌之年。智能手環主要以運動健康為主導，但卻也始終局限于計步、騎行、睡眠記錄、運動提醒等運動健康類功能。國際數據公司(IDC)預測，智能手環未來5年的年復合增長率僅為4.3%，而未來5年智能手表的這一數值將達27.8%[2]。究其原因，不難發現現在很多手環都安裝了屏幕，越來越趨向于手表，而手環早期只是一種裝飾品，并不具備實用功能，現配以某些傳感器才使其地位迅速攀升。但目前智能手環的消費者主要是一部分沒有良好運動習慣的群體，改變一個人的習慣是有一定難度的，因而產品缺乏必要的用戶黏性。智能手環未來的發展方向是功能拓展和款式革新，這必將導致智能手環與智能手表界限的模糊。

雖然手腕是可穿戴設備與人體接觸的最佳位置，但智能手表若要搶占市場同樣面臨著重重困難。當今社會，手表已成為裝飾、時尚、身份和收藏的代表，強調的是機械、手工藝和設計感，而增加電子元件會使手表顯得廉價，這也是目前傳統手表廠商不涉足智能手表的重要原因。目前市場上蘋果Apple Watch、三星Gear系列、華為watch、 MOTO 360等智能手表的銷量遠不及小米手環的銷量，最大的問題是用戶體驗感較差。筆者以為，企業最應該做的是向喬布斯學習如何去繁就簡，使用戶不必再學習如何觸及、滑動，也不必為電量擔憂，更不必在使用過程中耗費過多的時間。

盡管智能手表正面臨種種不確定因素，但它仍將成為未來幾年用戶最樂意消費的可穿戴設備。智能手表時尚化是成功的關鍵，而與之配套的微型芯片、電池和傳感器是必要條件。谷歌針對智能手表開發的操作系統Android Wear的面世，定將重新帶來智能手表的推陳出新。

1.2 智能服裝將為大勢所趨

智能服裝是將衣服、帽子、鞋及腰帶等服裝類產品與智能技術結合所形成的一種高科技產品[3]。如Mino公司推出的一款嬰兒連體衣(圖1)，是將英特爾 Edison 芯片隱藏在綠色可拆卸的塑料烏龜內，同時設計服裝圖案，使之與烏龜協調，這無疑是電子元件與服裝柔性結合的一個很好的例子。嬰兒穿著該連體衣后,家長便可通過IOS或Android應用,監測嬰兒的心電信號、呼吸頻率及體溫等體征數據[4]。

圖1 智能嬰兒連體衣(Mino公司)

智能服裝實現自身智能化的途徑有兩種：一種是運用形狀記憶材料、相變材料、變色材料或刺激-反應水凝膠等智能服裝材料；另一種是將導電材料、柔性傳感器、無線通訊技術和電源等信息技術與微電子技術融入人們日常穿著的服裝中[4]。長期以來，困擾智能服裝的問題是低電池容量、電子設備的高能耗和柔性傳感器(尤其是高精度和高穩定性柔性傳感器)的缺乏。隨著電子技術、材料技術和互聯網技術的快速發展，各國科技投入力度的逐年加大，柔性傳感器技術和柔性材料微納米加工技術快速發展，智能服裝將有望突破技術瓶頸，擁有巨大的市場潛力。

智能服裝的發展能夠提升紡織服裝行業的科技水平，使服裝行業由勞動密集型行業向技術密集型行業轉變，提高服裝的附加值和市場競爭力。在未來的健康監控、醫療護理和娛樂體驗等領域中，智能服裝具有巨大的市場潛力，勢必帶動與之相關技術的快速發展。在人口嚴重老齡化和心血管病人日益增多的背景下，智能服裝的研發和推廣具有極大的經濟效益和社會效益。

1.3 醫學級可穿戴設備興起

目前市場上的可穿戴設備總體而言存在“淺體驗、弱價值、小范圍應用”[2]的弊端，可穿戴設備醫學化發展成了眾望所歸。醫學級可穿戴設備可以連接醫生、患者和云端等各方主體，一旦將其運用于醫學臨床，定能切實有效地緩解患者病痛，同時還能收集患者的病理數據，便于疾病預防和危險情況下的就近治療。

醫學級可穿戴設備在研發中應注重突破單病種、單人群、單地域等問題，以快速切入移動醫療新生態，同時需加快云端建設，實現數據匯總、信息共享和云端對接，連接專家醫生，提供專業的醫學支持和技術服務，建設專業化的醫學服務團隊，尤其需持續監測用戶生理變化，不斷提升診斷的精確度，提高遠程診斷的價值。

2 可穿戴設備的發展

可穿戴設備發展面臨的瓶頸主要有3個：各類可穿戴設備操作系統不統一，難以形成規模效應；可穿戴設備和網絡服務分離，需要二次消費；產品同質化問題嚴重，功能趨同，功能服務拓展欠佳。因些，未來可穿戴設備的發展應特別關注以下幾方面。

2.1 融合物聯網

物聯網即為物物相連的互聯網，將可穿戴設備與物聯網相融合是占領市場的有利手段。隨著智能家居、智能汽車的普及化，可穿戴設備與物聯網的融合更為重要，逐漸發展后的可穿戴設備可實現智能手機的部分功能，利用可穿戴設備將可操控越來越多的智能產品。

2.2 時尚化發展

目前面世的可穿戴設備的外觀一般都差強人意，外觀設計已成為可穿戴產品難以普及化的重要因素。不少知名時尚品牌雖然看到該領域的巨大商機，但卻苦于缺乏相應的技術儲備，便將目標定在與相關廠商的合作上，英特爾和谷歌公司成為它們合作的首選。可穿戴設備未來必將更加注重產品的質量與外觀，甚至私人定制也將成為可能，而最新的科技成果還需與傳統服裝服飾進行合理融合，以制造出更符合時代潮流的新興產品。

2.3 信息精確化

可穿戴設備的精確度是一個值得關注的問題，目前產品的準確度和解讀能力仍然是廠商亟待解決的難題。但隨著傳感技術的不斷提升，可穿戴設備所采集的數據將更加可靠，經過精密計算傳輸的信息必將更為正確，這些信息在云端儲存后，通過大數據分析便可以為消費者提供更有針對性的服務。

3 結語

可穿戴設備與智能硬件形影不離，智能硬件漏洞涉及的安全問題不得不引起人們的重視。目前可穿戴設備往往涉及用戶的位置信息和個人數據信息等敏感信息，這為黑客帶來了更多可竊取的信息。可穿戴設備市場的發展是一把雙刃劍，它既可便利生活、

解決生活中的切實問題，又可為不法分子所利用，危害個人安全。若要迎接真正智能化的新時代，可穿戴設備中涉及的硬件安全問題則是生產廠商急需解決的首要問題。

伴隨著可穿戴設備的發展，產品將更加實用，使用更為便利，每一種可穿戴產品即為一種綜合的、完整的服務。與以往單一的功能不同，功能整合后的產品能夠帶來更好的用戶體驗，高性價比也會增加用戶對可穿戴設備的依賴性。可穿戴設備也將逐漸成為生活的必需品，必將迎來屬于它的新時代。

[1] 新浪手機.規模達到1 500億美元 10年后智能穿戴式市場的規模將擴大5倍[EB/OL].可穿戴設備網.[2016-07-12]. http://wearable.ofweek.com/2016-07/ART-12004-5006-30008103.html.

[2] Evan Li.智能手表攻下市場指日可待，手環何去何從？[EB/OL].國際電子商情.[2016-07-05]. http://www.esmchina.com/news/article/201607050099.

[3] 吳茂林.2016年智能可穿戴式設備的那些事兒[J].特別報道,2016(1):60-61.

[4] Admin. Mino嬰兒智能連體衣 可防寶寶猝死 售價199美元[EB/OL].智能硬件.[2015-05-22]. http://www.aihaoqi.com/article-2240-1.html.

[5] 周路菡.智能服裝大踏步而來[J].新經濟導刊,2015(8):24-28.

Present situation and prospect of wearable devices

LiangLijun,HuYao,LiuHao,LiXiaojiu,LiJin

DepartmentofTextiles,TianjinPolytechnicUniversity,Tianjin/China

The wearable device’s definition, classification, development status and trend were introduced. The development prospects of smart watches, smart clothing and medical wearable device were analyzed， and the key issues should be paid attention to in wearable device’s development were analyzed and described.

smart watch; smart clothing; medical wearable device

1. 國家自然科學基金面上項目(51473122)；

2. 中國博士后科學基金面上資助項目(2016M591390)。