可穿戴設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)

1、研究與開發(fā) Research & Development52打小,，23 4 CJiin匕門出 miu J凸uimll Ekgifi!技沁House. All rishis rs.crvcc, httpw.ciki.nct研究與開發(fā) Research & Development52打小,，23 4 CJiin匕門出 miu J凸uimll Ekgifi!技沁House. All rishis rs.crvcc, httpw.ciki.nct可穿戴設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)封順天中國(guó)電信股份有限公司北京研究院 北京100035摘 要 目前可穿戴設(shè)備尚沒有標(biāo)準(zhǔn)的分類，文章從設(shè)備的物理形態(tài)、應(yīng)用類型和通信方

2、式對(duì)可穿戴設(shè)備進(jìn)行劃 分，為可穿戴設(shè)備研究提供分類依據(jù)。并通過對(duì)驅(qū)動(dòng)可穿戴設(shè)備的芯片、智能操作系統(tǒng)、電池和人機(jī)交互技術(shù)現(xiàn)狀 和發(fā)展分析，為可穿戴設(shè)備的發(fā)展提供預(yù)測(cè)依據(jù)。關(guān)鍵詞 可穿戴計(jì)算；可穿戴設(shè)備：可穿戴分類引言可穿戴設(shè)備是一個(gè)潛力巨大的新興市場(chǎng)，隨著越來 越多的可穿戴設(shè)備投入市場(chǎng)，可穿戴設(shè)備正逐步為社會(huì) 大眾所接受?？纱┐魇袌?chǎng)已成為全球范圍內(nèi)快速增長(zhǎng)的 高科技市場(chǎng)之一，頻繁得到資本的青睞。面對(duì)林林總總的可穿戴設(shè)備，可謂“亂花漸欲迷人 眼”?？纱┐髟O(shè)備缺少分類標(biāo)準(zhǔn)，也缺少未來發(fā)展趨勢(shì) 的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。本文通過對(duì)可穿戴設(shè)備的現(xiàn)狀研究、整理 可穿戴設(shè)備分類，并對(duì)驅(qū)動(dòng)可穿戴設(shè)備的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 進(jìn)行研究

3、，管窺可穿戴設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)。1可穿戴設(shè)備現(xiàn)狀可穿戴設(shè)備定義可穿戴設(shè)備也稱可穿戴計(jì)算設(shè)備，目前并沒有統(tǒng)一 的概念定義。麻省理工學(xué)院的媒體實(shí)驗(yàn)室對(duì)可穿戴計(jì)算 的定義是電腦科技結(jié)合多媒體和無線傳播以不突顯異物 感的輸入或輸出儀器如手飾、眼鏡或衣服進(jìn)行連接個(gè)人 局域網(wǎng)絡(luò)功能、偵測(cè)特定情境或成為私人智慧助理，進(jìn) 而成為使用者在行進(jìn)動(dòng)作中處理信息的工具 1 O電子科技大學(xué)陳東義教授認(rèn)為可穿戴設(shè)備通常以人 體為載體、通過便攜式穿戴，實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的業(yè)務(wù)功能。可 穿戴設(shè)備與人體的交互形態(tài)主要基于人體能力和設(shè)備內(nèi) 置能力配合實(shí)現(xiàn)，是計(jì)算“以人為本、人機(jī)合一”理念 的產(chǎn)物2?；谶@些定義，可穿戴設(shè)備可理解為基于人體自然

4、 能力之上的，借助電腦科技實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)業(yè)務(wù)功能的設(shè)備。 人體自然能力指人類本體與生俱來的能力，如動(dòng)手能 力、行走能力、語言能力、眼睛轉(zhuǎn)動(dòng)能力、心臟脈搏跳 動(dòng)能力、大腦神經(jīng)思維能力等；這里的電腦科技指基于 人體能力或環(huán)境能力通過內(nèi)置傳感器、集成芯片功能實(shí) 現(xiàn)對(duì)應(yīng)的信息智能交互功能?？纱┐髟O(shè)備起源最早的可穿戴設(shè)備可追溯到便攜式計(jì)算器時(shí)代， 如以腕表的方式集成計(jì)算器的功能方便人們隨時(shí)隨地進(jìn) 行簡(jiǎn)單的數(shù)字運(yùn)算。隨著技術(shù)的進(jìn)步，越來越多的計(jì)算 功能被集成到可穿戴設(shè)備上。從穿戴式電腦到穿戴式 設(shè)備，業(yè)界對(duì)可穿戴的定義進(jìn)一步明確，認(rèn)為可穿戴設(shè) 備需要包含“可穿戴的形態(tài)”、“獨(dú)立的計(jì)算能力”、 “專用的程序或功能

5、”這三類基本屬性。例如 2006年Eurotech公司推出的手腕式電阻觸屏電腦，如圖 1所 示，符合傳統(tǒng)對(duì)可穿戴設(shè)備的定義。但這樣的設(shè)備消費(fèi) 者并不買賬，很大一方面就是類似的設(shè)備用戶體驗(yàn)并不 友好，另外也沒有凸顯和傳統(tǒng)電腦的區(qū)別。可見除了上述三類基本屬性外，可穿戴設(shè)備最重要 的一個(gè)屬性是“用戶體驗(yàn)”友好，可融入到人體自然穿 戴中，穿戴起來不顯唐突。另外要突出和傳統(tǒng)電腦的區(qū) 別，一個(gè)差異屬性就是“感知能力”，即通過內(nèi)置芯片研究與開發(fā) Research & Development54小“二 口J Chin 門 c門出 mic Jnum 力 EIwitl!技沁 I * d id ishin r Ha

6、usc. AlJ rishis i, htt p w.c iki. nResearch & Development 研究與開發(fā)53 2n 14 Chinii 4亡：出 mic J 口 ueW 日叱小技沁 Pmhtishinr House. aIJ ri hl 盯 h cm, http w.c iki, n 4傳感器可感知穿戴者或周圍環(huán)境屬性信息，為業(yè)務(wù)處理 提供更多的基礎(chǔ)信息輸入。隨著物聯(lián)網(wǎng)、傳感技術(shù)、芯 片技術(shù)和智能操作系統(tǒng)的發(fā)展，可穿戴設(shè)備和人體結(jié)合 程度越來越緊密，用戶體驗(yàn)也更加友好，更多的可穿戴 設(shè)備被投入到市場(chǎng)。圖i手腕式電阻觸屏電腦可穿戴設(shè)備典型應(yīng)用分析按照聯(lián)合國(guó)人口老齡化標(biāo)準(zhǔn)，全

7、球現(xiàn)已進(jìn)入老齡 社會(huì)，40年后全球老齡化程度與目前發(fā)達(dá)國(guó)家相當(dāng)。 健康和醫(yī)療領(lǐng)域被公認(rèn)為可穿戴設(shè)備最有發(fā)展?jié)摿?、?場(chǎng)規(guī)模最大的一個(gè)領(lǐng)域。健康領(lǐng)域的可穿戴設(shè)備以輕量 化的手表、手環(huán)和配飾為主要形式，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)或戶外數(shù) 據(jù)如心率、步頻、卡路里消耗等指標(biāo)的檢測(cè)、分析與服 務(wù)。醫(yī)療領(lǐng)域的可穿戴設(shè)備以專業(yè)化方案提供血壓、心 率等醫(yī)療體征的檢測(cè)和處理，形式較為多樣，包括醫(yī)療 手表、手機(jī)附件等。常見的可穿戴健康和醫(yī)療業(yè)務(wù)應(yīng)用 如圖2所示。國(guó)2健康和醫(yī)療可穿戴業(yè)務(wù)座用二醫(yī)療健康類可穿戴設(shè)備如智能手環(huán)等通過內(nèi)置傳感器采集人體指標(biāo)并通過藍(lán)牙方式把數(shù)據(jù)傳遞給智能手機(jī)內(nèi)對(duì)應(yīng)的app應(yīng)用（圖2中）；app應(yīng)用通過數(shù)據(jù)通

8、信網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)傳遞到又應(yīng)的數(shù)據(jù)處理中心（圖2中、）；數(shù)據(jù)中心在接收到數(shù)據(jù)后進(jìn)行業(yè)務(wù)邏輯處理，對(duì) 于一些異常指標(biāo)數(shù)據(jù)可以按照業(yè)務(wù)邏輯觸發(fā)醫(yī)務(wù)人員進(jìn)行進(jìn)一步的分析處理 （圖2中）后反饋給用戶（圖2中 、廠可穿戴設(shè)備定期采集人體各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)并進(jìn) 行記錄，這個(gè)過程中醫(yī)務(wù)人員通過遠(yuǎn)程查看方式及時(shí)掌 控各項(xiàng)指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)對(duì)生命全過程的健康監(jiān)控和常見疾病 的防御。我國(guó)已經(jīng)進(jìn)入慢性病的高發(fā)期，患病人數(shù)多、醫(yī)療 成本高、患病時(shí)間長(zhǎng)、服務(wù)需求大是這個(gè)時(shí)期的突出特 點(diǎn)。而合理的慢性疾病管理，能夠避免看急診和住院治 療，減少就醫(yī)次數(shù)，可以大大節(jié)約費(fèi)用和人力成本。醫(yī) 療健康類可穿戴設(shè)備從某種程度來說符合很多人的剛性 需求，未

9、來將會(huì)更多地融入到人們的生活?？纱┐髟O(shè)備崛起2013年是可穿戴計(jì)算崛起之年，谷歌眼鏡、三星 智能手表等設(shè)備的發(fā)布標(biāo)志著互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代硬件創(chuàng)新達(dá)到 了新的頂峰，這些用戶體驗(yàn)更為友好的可穿戴設(shè)備使人 們的身體也將由此成為一個(gè)智能終端，并影響人們的行 為模式、提高人們的行動(dòng)效率，最終將改變?nèi)藗兘尤牖?聯(lián)網(wǎng)的方式和入口。在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，人與計(jì)算機(jī)設(shè)備交互周期通常以 天為單位，人們可能每天使用幾次 PC電腦進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)沖 浪；移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代解放了人們的雙腿，人們每間隔 幾個(gè)小時(shí)就會(huì)使用一次手機(jī)進(jìn)行信息查閱，人機(jī)交互周 期縮短到以小時(shí)為單位；而在可穿戴計(jì)算時(shí)代，人與設(shè) 備的交互周期將以分鐘、秒為單位，交互頻率更大。

10、移 動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)用戶規(guī)模較桌面互聯(lián)網(wǎng)爆炸式增長(zhǎng)事實(shí)說明業(yè) 務(wù)的交互越頻繁、業(yè)務(wù)的用戶黏性就越大，進(jìn)而促進(jìn)用 戶規(guī)模的擴(kuò)大?；诖丝纱┐鲿r(shí)代用戶規(guī)?；虮纫苿?dòng)互 聯(lián)網(wǎng)更大，這也是資本市場(chǎng)垂青可穿戴設(shè)備概念的原因 所在。隨著越來越多可穿戴設(shè)備的出現(xiàn)，這些設(shè)備的形 態(tài)、應(yīng)用類型五花八門，需要對(duì)其進(jìn)行歸類以更好地了 解其特征和技術(shù)特點(diǎn)。2可穿戴設(shè)備分類目前行業(yè)尚未對(duì)可穿戴設(shè)備分類給出明確的界定方 式，本文按照可穿戴設(shè)備的物理形態(tài)、業(yè)務(wù)應(yīng)用形態(tài)和 通信類型進(jìn)行劃分。按照物理形態(tài)按照設(shè)備物理形態(tài)可分為眼鏡、手表、手環(huán)、手套3、項(xiàng)鏈、隨身插、衣服、頭箍等類型，如圖 3所示。1）眼鏡。以谷歌眼鏡為代表的可穿戴計(jì)算是

11、可穿 戴概念的最早踐行者，鏡片集成顯示屏幕實(shí)現(xiàn)內(nèi)容的展 示功能、鏡框內(nèi)置的芯片、智能操作系統(tǒng)等實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的 運(yùn)行、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)交互、自然語言的交互等功能。 通過開放SDK程序包，開發(fā)者可開發(fā)個(gè)性化的應(yīng)用并運(yùn) 行在眼鏡上。2）手表。手表是傳統(tǒng)穿戴式設(shè)備，在手表內(nèi)集成 計(jì)算芯片和智能操作系統(tǒng)，并通過手表顯示屏實(shí)現(xiàn)內(nèi)容 的呈現(xiàn)和交互，實(shí)現(xiàn)程序的運(yùn)算是可穿戴設(shè)備對(duì)手表的 理解。目前三星、蘋果等電子廠商均在智能手表領(lǐng)域有 對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品。3）手環(huán)。在手環(huán)上集成傳感器感知功能芯片，通過 內(nèi)置小型顯示器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)功能，手環(huán)的應(yīng)用主要 集中在健康領(lǐng)域。例如通過人體感知實(shí)現(xiàn)睡眠管理等。4）手套。手套是不太成功的

12、穿戴設(shè)備，市場(chǎng)上可見 的手套類型設(shè)備包含兩類：一是手套上集成傳感器實(shí)現(xiàn) 動(dòng)作信息的感應(yīng)功能，以實(shí)現(xiàn)精細(xì)化的控制操作。另外 是通過近距離的通信功能和手機(jī)綁定，實(shí)現(xiàn)耳機(jī)功能。5）項(xiàng)鏈。項(xiàng)鏈類設(shè)備常見于寵物類應(yīng)用中，一般 以吊墜的方式集成芯片和操作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)定位和通信的 功能。應(yīng)用以平臺(tái)提供網(wǎng)頁或 app的方式進(jìn)行操作。某 些項(xiàng)鏈設(shè)備里面還集成了語音功能，可監(jiān)控設(shè)備周圍環(huán) 境聲音。6）掛件。通過掛件內(nèi)集成傳感芯片、計(jì)算芯片和 顯示屏幕，實(shí)現(xiàn)交互功能。一般用于健康領(lǐng)域，如通過 內(nèi)置陀螺儀，定位芯片、加速度傳感器等通過對(duì)運(yùn)動(dòng)軌 跡、步伐的統(tǒng)計(jì)，計(jì)算出運(yùn)動(dòng)的能量消耗，給出健康提醒反饋。7）頭箍。頭箍類設(shè)備

13、更多的是偏概念類設(shè)備，目 前尚不成熟，其原理是內(nèi)置芯片感知大腦活躍度，并根 據(jù)活躍度實(shí)現(xiàn)控制輸出。目前主要在一些簡(jiǎn)單的游戲中 使用。圖3可穿戴計(jì)算設(shè)備物理形態(tài)（依次為項(xiàng)鏈、掛件、頭箍）按照應(yīng)用類型按照設(shè)備應(yīng)用類型可分為健康類應(yīng)用、游戲類應(yīng) 用、安全類應(yīng)用等類型。1）健康類。健康類設(shè)備主要指應(yīng)用形態(tài)以滿足人 們健康需求為主，包含醫(yī)療相關(guān)設(shè)備和健身運(yùn)動(dòng)類相關(guān) 設(shè)備。醫(yī)療可穿戴設(shè)備如測(cè)心率的腕表等。健身運(yùn)動(dòng)類 設(shè)備如計(jì)步器等。2）安全類。安全類應(yīng)用主要是基于位置地點(diǎn)或范 圍識(shí)別的安全類應(yīng)用設(shè)備，如基于手環(huán)或項(xiàng)鏈識(shí)別佩戴 者當(dāng)前所處的地理位置的設(shè)備；通過藍(lán)牙近距離通信技 術(shù)實(shí)現(xiàn)錢包防竊、小物件識(shí)別等設(shè)

14、備。3）游戲類。游戲類應(yīng)用設(shè)備包含微軟Kinect體感設(shè)備等，主要滿足娛樂需求。按照通信方式設(shè)備按照與網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合方式包含幾類：直接和互 聯(lián)網(wǎng)結(jié)合、通過中轉(zhuǎn)介質(zhì)和互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合、和智能設(shè)備 結(jié)合。1）直接通信。通過內(nèi)置的移動(dòng)通信芯片，如 GPRS、CDMA、WiFi等實(shí)現(xiàn)和網(wǎng)絡(luò)的通信功能。2）間接通信。間接通信借助智能終端的通信能力，設(shè)備以藍(lán)牙、紅外、 Zigbee等短程通信協(xié)議和智能 設(shè)備結(jié)合，智能終端作為數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信。智能終端內(nèi)置APP或者基于網(wǎng)絡(luò)的程序借助云平臺(tái)側(cè)數(shù)據(jù)和處理 邏輯實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的呈現(xiàn)。3）端到端連接。設(shè)備以藍(lán)牙、紅外、 Zigbee等短55 1，2口14 Ch in ； 3 A

15、cu d l ic J oum Elc uremic Ptthlishini House.八 I rishis reserve程通信協(xié)議和智能設(shè)備結(jié)合，智能終端內(nèi)置APP實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的呈現(xiàn)。3可穿戴設(shè)備支撐技術(shù)及發(fā)展通過可穿戴設(shè)備分類可發(fā)現(xiàn)，支撐可穿戴計(jì)算的核 心技術(shù)主要包含芯片技術(shù)、智能操作系統(tǒng)技術(shù)和電池技 術(shù)，外圍技術(shù)包含材料技術(shù)、通信技術(shù)和人機(jī)交互等技 術(shù)。隨著技術(shù)的進(jìn)步，可穿戴設(shè)備的形態(tài)和類型將會(huì)不 斷的擴(kuò)展。芯片技術(shù)芯片是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的心臟，也是可穿戴設(shè)備的核 心，可穿戴芯片包含 CPU、DSP等類別。CPU指相對(duì) 通用的業(yè)務(wù)處理芯片；dsp是以數(shù)字信號(hào)來處理大量信 息的器件，如加速度傳感

16、器、陀螺儀、肌電感測(cè)、ir眼球追蹤和ir影響感測(cè)、骨傳導(dǎo)等傳感器芯片等均屬dsp范疇?？纱┐髟O(shè)備對(duì)芯片功耗要求較高，一般使用基于簡(jiǎn) 單指令集的芯片以降低功耗。使用復(fù)雜指令集的芯片目 前在低功耗芯片領(lǐng)域并不具備競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。如芯片產(chǎn)業(yè)鏈 條上1ntel主導(dǎo)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和銷售全部過程，這種標(biāo)準(zhǔn)化 的封閉的商業(yè)模式保證了產(chǎn)品質(zhì)量和規(guī)模，在需求相對(duì) 單一的PC時(shí)代使Intel芯片處于行業(yè)領(lǐng)先的霸主地位， 而在手機(jī)廠商眾多、產(chǎn)品形態(tài)非標(biāo)準(zhǔn)化的智能終端領(lǐng)域 Intel的競(jìng)爭(zhēng)就處于劣勢(shì)了。可穿戴計(jì)算領(lǐng)域產(chǎn)品形態(tài)會(huì)多樣、對(duì)芯片的需求 差異更大，傳統(tǒng)Intel標(biāo)準(zhǔn)化量產(chǎn)的芯片戰(zhàn)略很難具備 競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。arm并不生產(chǎn)自己

17、的芯片處理器，而是通 過出售自己的設(shè)計(jì)給制造公司來賺錢，制造公司基于 ARM低功耗設(shè)計(jì)進(jìn)行個(gè)性化開發(fā)，屬于開放產(chǎn)業(yè)鏈 條，這種商業(yè)哲學(xué)使得目前可穿戴計(jì)算領(lǐng)域arm占據(jù)絕對(duì)壟斷地位。Intel也意識(shí)到了這個(gè)問題，2014年在 CES上展示的Quark系列處理器4主要面向各種嵌入式 領(lǐng)域，其中包含可穿戴設(shè)備應(yīng)用領(lǐng)域?；?Quark處理 器Intel正在開發(fā)只有sd卡大小、性能卻能達(dá)到奔騰電腦級(jí)別的PCEdison(如圖4所不)，Intel的目標(biāo)是基于硬 件層面的智能再造、打破封閉的產(chǎn)業(yè)鏈體系，構(gòu)建出一 個(gè)新的科技生態(tài)系統(tǒng)5,如圖4所示。芯片領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng) 使可穿戴計(jì)算繼續(xù)延續(xù)PC硬件時(shí)代的摩爾定律，

18、arm和Intel之間的競(jìng)爭(zhēng)最終獲利的將是整個(gè)產(chǎn)業(yè)，未來芯片 領(lǐng)域?qū)⒔o我們帶來更多驚喜。圖4 Edison結(jié)構(gòu)示意可穿戴計(jì)算時(shí)代，CPU不是唯一的芯，單純的 CPU或DSP芯片并不是決定一款可穿戴產(chǎn)品好壞的首 要依據(jù)，一款好的可穿戴設(shè)備必是CPU和DSP的完美組合。智能操作系統(tǒng)可穿戴設(shè)備應(yīng)用功能取決于設(shè)備能力和操作系統(tǒng) 功能，從最早的單片機(jī)操作系統(tǒng)到目前的智能操作系 統(tǒng)。iOS, Android等移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域占據(jù)領(lǐng)先地位的 智能操作系統(tǒng)也有向可穿戴領(lǐng)域延展的趨勢(shì)。2014年3月19日，谷歌宣布轉(zhuǎn)為智能手表打造的操作系統(tǒng) Android Wear平臺(tái)發(fā)布,在用戶體驗(yàn)、數(shù)據(jù)分析和后臺(tái) 支持等方面

19、都有不同于Android的地方。可穿戴設(shè)備的屏幕一般較小，有別于 Android的體驗(yàn)，Android Wear 上用戶體驗(yàn)上最大的不同表現(xiàn)在背景卡片(The ContextStream)和提小卡(The Cue Card)上。背景卡片包含一系列縱向滾動(dòng)的卡片，每個(gè)卡片上 都會(huì)顯示一段內(nèi)容，當(dāng)前屏幕只會(huì)顯示一張卡片內(nèi)容， 用戶可以通過滑動(dòng)的方式滾動(dòng)卡片來瀏覽不同的內(nèi)容。 如圖5所示。研究與開發(fā) Research & Development56打 21M 4 chin, 切出 mic J口umill Ekgmm2 1,mhlishinr Hausc. All rishis reserved, h

20、ttpw.ciki.nResearch & Development 研究與開發(fā)57提示卡允許用戶以語音的方式控制設(shè)備，當(dāng)用戶說 出“Ok g00gle ”或者點(diǎn)擊屏幕上“ g”按鈕的時(shí)候, 提示卡就會(huì)打開，向上滑動(dòng)就可以顯示被點(diǎn)擊的內(nèi)容列 表，如圖6所不。谷歌計(jì)劃把其Android在智能終端中的成功模式在 可穿戴領(lǐng)域復(fù)制，和硬件廠商的合作方式跟Android類似，采用免費(fèi)開源的方法提供給硬件廠商使用，目前已 有LG、三星、華碩等廠家合作?？纱┐髟O(shè)備的屏幕導(dǎo) 致目前G00gle Wear的操作體驗(yàn)并不友好，可穿戴設(shè)備 上的觸屏操作是否會(huì)像微軟桌面電腦上的啟動(dòng)菜單一樣 成為雞肋，相信在不遠(yuǎn)的未來會(huì)

21、有答案，我們也相信未 來將有更多轉(zhuǎn)為可穿戴設(shè)備量身打造的智能系統(tǒng)，可穿 戴設(shè)備的應(yīng)用體驗(yàn)也將更為友好。電池相關(guān)技術(shù)可穿戴設(shè)備本身較小，很難承載大容量的電池， 且可穿戴設(shè)備一般會(huì)保持頻繁的計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)通信，一 般保持每天或者每周充電一次的頻率。這都對(duì)電池技 術(shù)、電源的使用管理、快速充電技術(shù)等提出較高的要求。電源容量有限已經(jīng)成了制約可穿戴計(jì)算實(shí)際應(yīng)用 的重要因素之一 6。太陽能電池目前正朝向輕薄化、提高光電轉(zhuǎn)換率和 輸出功率的方向發(fā)展，未來隨著導(dǎo)電塑料和納米材料在 太陽能電池領(lǐng)域的應(yīng)用，光電轉(zhuǎn)換率領(lǐng)域?qū)?huì)有較大的 突破。太陽能電池將有希望作為可穿戴計(jì)算設(shè)備的外包 面，提高設(shè)備的持久工作能力。電池材料

22、方面，美國(guó)伊利諾伊大學(xué)的研究人員將電池負(fù)極設(shè)計(jì)成 3Dnm結(jié)構(gòu)，開發(fā)的新型電池充電只需 要數(shù)秒，既可保證超快速充電和放電，同時(shí)又能兼顧 電池的儲(chǔ)能容量，未來在可穿戴計(jì)算領(lǐng)域也將有廣泛 的應(yīng)用場(chǎng)景。另外美國(guó)倫斯勒理工學(xué)院發(fā)明出一種紙電池，這種 電池可以隨意彎曲，并且能夠生物降解。德國(guó)開姆尼斯 電子納米技術(shù)研究院的研制出來可以令電池的厚度小于 1mm ，重量也可以控制在1g以內(nèi)，而且還可以使用低 成本的絲網(wǎng)印刷工藝進(jìn)行制造，單個(gè)電池電壓為1.5V串聯(lián)多個(gè)電池就可獲得較高的電壓的電池。美國(guó)斯坦福 大學(xué)發(fā)明的納米硅電池比傳統(tǒng)充電電池的儲(chǔ)電量提高了 10倍。麻省理工學(xué)院研究人員設(shè)計(jì)的碳納米管超級(jí)電 池容

23、量大、充電速度快。隨著電池相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，相信未來可穿戴設(shè)備的 續(xù)航能力將得到進(jìn)一步加強(qiáng)。人機(jī)交互人機(jī)交互技術(shù)領(lǐng)域除了語音識(shí)別日益成熟外，腦機(jī) 接口技術(shù)是神經(jīng)系統(tǒng)學(xué)科相對(duì)前沿的研究領(lǐng)域。杜克大 學(xué)的科學(xué)家宣布通過腦機(jī)接口實(shí)現(xiàn)了狒猴遠(yuǎn)程控制機(jī)械 臂7。未來隨著技術(shù)研究的突破，在實(shí)現(xiàn)假肢等設(shè)備的 控制等醫(yī)療應(yīng)用的基礎(chǔ)之上，可穿戴設(shè)備的類別和范圍 也將擴(kuò)大，或?qū)?huì)出現(xiàn)影響人類自身進(jìn)化進(jìn)程的可穿戴 設(shè)備。4結(jié)束語通過對(duì)可穿戴設(shè)備的分類，本文為可穿戴設(shè)備研究提供了新的研究視角。通過對(duì)驅(qū)動(dòng)可穿戴設(shè)備技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展分析來看，未來將會(huì)有更多的可穿戴設(shè)備產(chǎn)生、融入并改善我們的生活，以往只在科幻電影中出現(xiàn)的場(chǎng)景將

24、會(huì)逐漸變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。參考文獻(xiàn)1維基百科EB/OL.2014-04-02. HYPERLINK / /wiki/交互范式2于南翔，陳東義，夏侯士戟.可穿戴計(jì)算技術(shù)及其應(yīng)用的新發(fā)展J.數(shù)字通信,2012(4):13-203魔獸高端職業(yè)玩家必備強(qiáng)力外設(shè)用手套玩游戲EB/OL.(2009-12-04)2014-04-02. HYPERLINK / /a/20091204/000188_1.htm4英特爾將在CES展示可穿戴設(shè)備配夸克處理器EB/ OL.(2014-01-06)2014-04-02. HYPERLINK / / a/20140106/007712.htm5揭秘英特爾Edison:構(gòu)建未來智能

25、硬件生態(tài)圈EB/ OL.(2014-01-22)2014-04-02. HYPERLINK http:/pad.yesky http:/ 學(xué):控制理論與控制工程論文,20067腦機(jī)接口讓獅猴遠(yuǎn)程控制兩個(gè)機(jī)械臂EB/OL.2014-04-02. HYPERLINK /p/207523.html /p/207523.html作者簡(jiǎn)歷封順天工程師，研究領(lǐng)域包括移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)，專注于業(yè)務(wù)平臺(tái)研究；多次獲得中國(guó)電信和中國(guó)電信研 究院的各類獎(jiǎng)勵(lì)，并申請(qǐng)專利 5項(xiàng)。三Wearable Devices Development Status and TrendFeng ShuntianChina Telec

26、om Beijing Research Institute, Beijing 100035, ChinaAbstract The category and the characteristics of the wearable device are still not clear for the industry. In this paper, we will first categorize the wearable devices according to their physical property, applied domain and communication method, a

27、s the foundation of the wearable device research. We will also analyze the chip technology, operation system, battery technology and human-computer interaction related to the wearable device, which provides a reliable reference for the prediction of the development of the wearable device.Keywords Wearable Compute; Wearable Devices; Wearable Classi ?cation(上接