可穿戴技術在體育中應用的研究綜述

何世杰++李娜

中圖分類號：G818 文獻標識：A 文章編號：1009-9328（2017）04-000-02

摘 要 可穿戴技術是現代人機交互技術中較為先進的技術之一，它把多媒體、傳感器和無線通信等技術嵌入人的可穿戴物中，從而實現人與設備的交互或人體信息的監控。本文通過文獻資料法、比較分析法等研究方法，對體育教學與科研、體育運動支持、體育康復，以及開發、利用和不斷發展的進行研究。可穿戴技術在體育上的應用也存在一些技術上的不足，隨著技術的不斷進步其在體育中的應用價值必將不斷擴大。

關鍵詞 可穿戴技術 體育 應用

可穿戴技術（Wearable Technology，WT），是20世紀60年代麻省理工學院媒體實驗室最早創新的技術，是現代人機交互技術中較為先進的技術之一。該技術把多媒體、傳感器和無線通信等技術嵌入人們的穿戴物中，支持手勢和眼動操作等多種交互方式，主要用于對使用者的數字支持或數據監測，具有低負荷、可移動操作、使用簡便、支持長時工作和無線數據傳輸等特點[1]?？纱┐骷夹g主要包括通信、芯片、傳感、材料、人機交互等技術內容。在數字化、大數據時代的背景下，隨著可穿戴技術的高速發展，其在體育領域內各個方面的應用價值已初見端倪，這些應用主要包括體育教學與科研、體育運動支持和體育康復。

一、可穿戴技術在體育教學與科研方面的應用

從概念上來看，可穿戴技術用于體育教學應屬于多媒體教學和交互式教學的范疇?？纱┐骷夹g在體育教學中主要表現在利用設備進行微學習、組織和建立個性化學習社群、模擬情境、個人云資源等方面。

在體育科研方面主要利用可穿戴技術設備對研究對象進行生物信息數據的監測和分析方面。傳統的體育教學中難以針對每個學生的個人特點實施個體化訓練，而可穿戴技術的發展為這個問題的解決提供了可行的方法。利用其對學生的身體數據、運動數據、睡眠數據即時采集，從而精確地獲取每個學生的數據，匯總并分析。解放軍總醫院生物醫學工程研究室的張政波等人[2]將生命信息檢測技術與可穿戴技術相結合，在彈性背心中嵌入各類傳感器，實現了呼吸、心電、體位、體動、體溫等多生理參數的穿戴式、協同監測系統設計，為研究建立了良好的技術平臺。吳峰等人[3]開發了實時監測人體血氧、脈搏、體溫、體動加速度、環境溫度、海拔高度和經緯度的監測頭帶和監測帽，并開發了相應的安卓手機軟件平臺和云端遠程監測平臺可用于監測和控制運動員的高原訓練。

通過分析不難看出，可穿戴技術由于具有便攜互動式、多信息采集等方面的優勢，正廣泛的被用于教學和科研中，且隨著研究的深入，我國體育界的研究學者不但將該技術熟練地應用于體育領域，更不斷的結合各自領域的特點，開發出了新的技術和應用，從技術的開發到應用的周期也大大的短于一般的體育類應用設備，在未來，這一趨勢還將繼續保持。

二、可穿戴技術在體育中的應用

（一）在體育運動支持方面的應用

隨著我國人口老齡化時代的到來，老年人鍛煉中出現的問題越來越多，越來越嚴重，而可穿戴技術一方面可用作運動時的助力支持，另一方面又提供必要的監測和信息指導?？傮w來看，在這些方面，可穿戴技術主要的功能體現在運動支持方面。

可穿戴技術最早的應用，主要包括一些簡單的計步器、心率器、距離計算器等。使其在自然狀態下能夠隨時隨地獲取心電數據，是對人體心電進行實時監護的有效方法。 新開發的可穿戴技術設備還可以根據佩戴者的年齡、身高、體重及其他可檢測項目對鍛煉者的靶心率，訓練強度等給出實時的指導和建議?？纱┐髟O備為健身愛好者開發的產品中，可以統計燃燒的卡路里以及用戶的步行距離和心率，使用者可以在運動后準確的了解到自己的身體狀況，合理的安排體育健身此外，還有專門針對登山、潛水、跳傘等運動支持的可穿戴技術，分別可以記錄登山高度、潛水深度及時間，跳傘動作是否規范等。

通過分析可以發現，可穿戴技術用于運動支持，既有一定的歷史又有迅速的創新和發展，特別是近年來隨著微軟、蘋果等公司的大力研發，其應用價值也在不斷地提高中。

（二）在體育康復方面的應用

可穿戴設備不僅可以幫助用戶保持更健康的生活方式，還可以降低健康護理的成本。可穿戴設備與運動結合，被廣泛應用于體育康復當中，其主要作用體現在體育康復中的監控和直接輔助康復治療2個方面。

可穿戴設備的體育康復應用多種多樣，在康復監控方面，社會對于移動醫療需求較為迫切，可穿戴設備在醫療當中可以時刻監控患者的病情，通過大量的信息數據分析患者或者老人的身體狀況，從而達到及時防范和治療的目的。和體育運動相結合，有助于有效的防止和治療這些病癥。除了提供數據以輔助臨床應用外，可穿戴技術也用于直接進行康復訓練和治療?？杀O控疼痛的智能繃帶可以通過發射電子脈沖來幫助緩解痛感，主要用于運動員康復訓練期疼痛的克服。

三、存在的不足和爭議

可穿戴技術在體育中的應用越來越廣泛，技術越來越先進，但由于在體育中，運動的人體活動幅度大，身體接觸、碰撞多，影響了該技術的進一步應用和開發。這些問題主要表現在以下方面：

第一，不適應運動，返修率高。這類設備電子元件不適應人體運動的震動，碰撞，設備容易損壞，現無法充電的現象，返修率高。

第二，材質問題，環類、帶類、包括衣物，飾品類可穿戴設備由于與人體運動產生的汗液發生反應，變性、褪色、過敏等問題。

第三，記錄數據的準確性，例如擺動局部手臂的次數很多，但人體并沒有參加運動，手環認為你處在運動狀態，并且計算出相應消耗的卡路里等信息，而事實上你并沒有消耗那么多的能量。

第四，隱私問題，由于可穿戴技術大量的利用無線傳輸和云資源，用戶的許多私密信息會被軟件所收集，具有一定的泄密可能。

由于可穿戴技術的使用具有一定的隱蔽性，而技術本身的支持性又特別強大，在體育中的大量使用可能會成為一些人作弊的手段，這些問題伴隨可穿戴技術的迅速發展而產生，必須引起體育界的足夠重視才能使其應用更加規范和安全。

四、展望

盡管目前運動是可穿戴設備的主要關注點，但是在未來的幾年里，這個重點將逐漸轉移到健康保健領域。隨著未來技術的發展，我們的智能手表將會提前預知我們接下來有可能存在中風、心臟病這類疾病發作的風險。如果可穿戴設備真的能夠做到這一點，那么我相信，全世界對它的重視程度將大大超越現在。

參考文獻：

[1] 顏延，鄒浩，周林，等.可穿戴技術的發展[J].中國生物醫學工程學報.2015（6）：644-653.

[2] 張政波，俞夢孫，趙顯亮，等.穿戴式、多參數協同監測系統設計[J].航天醫學與醫學工程.2008（1）：66-69.

[3] 吳鋒，周玉彬，成奇明，等.智能頭帶式高原生理信息監測系統[J].中國數字醫學.2015（3）：35-37.