智能穿戴設備現狀及發展

尹相喆

摘 要：隨著傳感器，智能識別技術和互聯網的大力發展，人工智能技術迎來了它的黃金時代。人工智能的迅速發展帶動了智能穿戴設備的繁榮，不僅現在智能手環，VR頭顯，谷歌眼鏡等設備在市場上大火，越來越多的智能穿戴設備已經融入到人們的日常生活之中。雖然目前智能穿戴設備依舊存在著缺乏輕便性，體積較大，不方便攜帶，采集數據不夠準確和電池續航時間短，安全性不足的問題，但我們相信隨著技術的發展，智能穿戴設備必將更多的滲入我們的生活，改變我們的生活方式。

關鍵詞：人工智能；智能穿戴設備；現代化；傳感器

中圖分類號：TH789 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）21-0011-02

1 簡述

人工智能是利用現在人類已經擁有的智慧、技術開發出一個能模擬人類智慧、超越人類智慧的一種技術。從1956年DARTMOUTH學術會議上第一次提出人工智能，60多年來人工智能已經由最初單純的計算機模擬到現在人工智能機器人AlphaGo可以打敗打敗世界圍棋冠軍、職業九段選手李世石，不得不說人工智能發展迅猛，迎來了它的黃金時代。現在人工智能已經融于我們的生活之中，影響到我們生活的方方面面。簡單如單一輸入的人工智能，像我們生活中的智能家電如自動沖水馬桶，聲控燈等；復雜如由數據庫基礎和具有識別功能的神經網絡，人臉識別，群體行為模擬等，應用到醫療軍事等方面，人工智能已經滲透到我們生活的方方面面。當然，智能穿戴設備也是人工智能的一個重要應用方向。

2 智能穿戴設備行業概況及產品分類

2.1 智能穿戴設備概念

智能穿戴設備是應用穿戴式技術對日常穿戴進行智能化設計、開發出可穿戴的設備總稱。它包括功能全、尺寸大、可不依賴智能手機實現完整或者部分的功能的穿戴設備，比如我們常見的智能手表，智能衣服等。雖然智能穿戴設備的概念在幾十年前就已經提出來了，但是由于造價太高，設計過于復雜，技術不夠成熟等原因，智能穿戴設備一直沒有大范圍應用。隨著移動互聯網的發展、技術進步和高性能低功耗處理芯片的推出等，智能穿戴設備已經逐漸應用到人們的生活之中。

智能穿戴設備的主要特點有：（1）可穿戴性：穿戴設備要求可以穿戴時間長，穿戴無不適感，能夠滿足不同的穿戴要求，并且在穿戴過程中能采集到需要的數據。（2）智能移動性：能夠長久有效的采集數據，并能將采集到的數據傳輸到數據終端或云端，在運動或移動過程中，數據不會有損壞丟失和采集錯誤等情況發生，能對人體的基本活動有簡單的預估和判斷并針對不同的行為采集不同的數據。（3）人機交互性：通過人機交互，更生動和準確的采集到人體的各種數據，從而更精確的分析人體狀況。

2.2 智能穿戴設備行業發展及概況

隨著科技的發展，可穿戴智能設備正迅速升溫，但整個行業現在仍處于早期階段。可穿戴智能設備的廣大市場也吸引了眾多的企業廠家和消費者。現在，中國的智能穿戴設備主要發展地區為電子和互聯網科技發達的地區，集中在珠三角、長三角以及京津翼這三個區域。具有代表性的企業有小米，華為，小天才手表等。2017年我國可穿戴設備市場規模達264.2億元，相較于2016年的185.5億元，增長了近43%。

現在，智能穿戴設備的發展速度已經超乎了人們的想象，他們的功能已經從簡單的運動檢測，到現在暢游互聯網。隨著藍牙，NFC，GPS等技術的發展和逐漸成熟，智能穿戴設備必將更加普及和實惠。

2.3 智能穿戴設備分類

現如今市面上的智能穿戴設備主要包括智能手表、運動手環、可穿戴醫療智能設備、智能眼鏡、智能衣服等。按照可穿戴設備的產品功能分類，其大概可分為三類：人體健康運動追蹤類，娛樂信息類，醫療保健類，和智能家居類。

2.3.1 人體健康、運動追蹤類智能穿戴設備

這類產品是現在市面上應用最多最廣也是被大家認可最多的一類穿戴式智能設備。它主要是通過傳感裝置對用戶的健康狀況和運動情況進行記錄和評估，如對跑步的步頻，路線，速度，卡路里消耗量等進行記錄和測量，在夜晚對用戶的睡眠質量、心率等基本信息進行監控，當然大部分仍需要一個智能終端設備來進行數據顯示?，F在市面上的主要產品系列包括Nike+系列，小米手環，叮咚手環，ClassUp等。

2.3.2 娛樂信息類智能穿戴設備

娛樂信息類智能穿戴設備主要是為了滿足人們的交際和娛樂的需要。例如最近大火的VR眼鏡，即虛擬現實頭戴式顯示設備就是非常受大家歡迎的一種娛樂信息類智能穿戴設備，VR設備的原理是利用頭戴式顯示設備將人的對外界的視覺、聽覺封閉，引導用戶產生一種身在虛擬環境中的感覺。其顯示原理是左右眼屏幕分別顯示左右眼的圖像，人眼獲取這種帶有差異的信息后在腦海中產生立體感?，F在VR頭顯已經應用到諸多領域，包括游戲，電影，演唱會，旅游，體育比賽等，體驗者可以身臨其境的感受到虛擬世界。除此以外，如谷歌眼鏡也是娛樂類智能穿戴設備中一種重要的應用產品。谷歌眼鏡是一款“拓展現實”的增強型智能穿戴設備，他是一個集智能手機，相機和GPS等多種功能于一體的眼鏡，它可以通過聲音控制拍照、視頻通話和辨明方向，以及實現上網沖浪、處理文字信息和電子郵件等多種功能。谷歌眼鏡利用的是光學反射投影原理（HUD），即微型投影儀先是將光投到一塊反射屏上，而后通過一塊凸透鏡折射到人體眼球，實現所謂的“一級放大”，在人眼前形成一個足夠大的虛擬屏幕，可以顯示簡單的文本信息和各種數據，所以他實際上就是微型投影儀+攝像頭+傳感器+存儲傳輸+操控設備的結合體。除了以上的娛樂智能穿戴設備以外，還有可以方便人們社交的“手機伴侶”的智能手表，可供游戲體驗的娛樂設備等。

2.3.3 醫療保健類智能穿戴設備

智能穿戴設備對醫療保健也有非常重要的作用。人們可將具有智能功能的芯片植入人體內或者貼身穿著，通過傳感器等原件采集人體的一些重要信息，并實時監測例如血壓、血糖、脈搏、腦電、心電等重要身體參數，將采集和檢測得到的數據傳導到終端或是云端，通過對比建模等多種分析手段，形成用戶的健康數據，方便醫生參考并得出提供更為精準的醫療服務?，F在，隨著技術的發展，醫療健康類智能可穿戴設備因其持續、便捷的監控方式，愈加親民的價格，以及逐漸完善的監測功能等優勢已經被大眾廣泛認可，并更多的應用到醫療之中。

2.3.4 智能家居類智能穿戴設備

智能家居穿戴類產品隨著人們對自己健康的重視應運而生，并在現在有著廣闊的市場。除了可以幫助人們改變睡眠質量，增加生活幸福感意外，還可以作為對智能家居的遙控器，實現智能家居與智能遙控的交互融合。

3 智能穿戴設備問題

現在，雖然智能穿戴設備已經迅速發展，但由于其仍處于發展的初期，還存在著或多或少的問題。（1）缺乏輕便性，體積較大，不方便攜帶。比如很火的VR頭顯和谷歌眼鏡都存在體積太大不方便的問題。（2）數據采集準確性較差，缺乏病理分析。在傳感器采集的過程中，不可避免的存在擾動的干擾，比如天氣情緒波動等，導致采集的數據不夠準確。除此以外，缺少專業的分析，無法根據每個用戶的不同得到不同的專業數據，從而讓用戶自我改善。（3）電池續航時間短，安全性不足?，F在的智能穿戴設備大多電池的續航時間都不是很長，由于裝有GPS等各種儀器導致電量消耗太快。除此以外，由于可穿戴智能設備是貼身穿著，甚至有的會植入人體內，因而其安全性十分重要。不僅存在身體上的安全保障，對個人隱私的安全保障也尤為重要。

4 智能穿戴設備的前景及發展

隨著移動互聯網的發展，有互聯網借口的智能穿戴設備必將呈現出蓬勃的發展趨勢。雖然可穿戴智能設備才出現短短幾年時間，但其增量和增速都在以不可估量的速度增長。預計5年后，智能穿戴設備的銷量將達到56億。除此以外，智能穿戴設備的樣式和形式也將多種多樣，用途和應用方面也將更廣闊。對于智能穿戴設備存在的一系列問題如技術不成熟價格昂貴等將在之后的發展中一一解決。

5 結語

現如今，可穿戴智能設備正逐漸出現在人們生活中的各種場景中，幫助人們記錄生活中的數據，檢測著人們的身體健康，改善著人們的生活品質。隨著全新的人與科技的交互方式發展，智能穿戴設備必將更直接的滿足人們的生活需要，為人們提供更便利的生活方式，從根本上改變人們的生活方式和生活質量。

參考文獻

[1]肖征榮，張麗云.智能穿戴設備技術及其發展趨勢[J].移動通信，2015，39（05）：9-12.

[2]姜夢靜.關于智能穿戴設備發展前景的思考與建議[J].移動通信，2014，38（17）：64-68.

[3]黃攀，葉璐，黃亞輝，趙磊，張旖旎.智能穿戴設備現狀概況研究[J].科技視界，2015，（18）：106-107.

[4]時偉偉，趙野軍.智能穿戴設備的發展現狀和趨勢探析[J].電腦知識與技術，2016，12（15）：196-198.