可穿戴設備關鍵技術(shù)及其發(fā)展

0引言移動通信技術(shù)的迅猛發(fā)展,給人們的生活帶來了巨大的影響和便利。隨著人們對生活質(zhì)量提高的日益渴求,人體中心無線網(wǎng)絡，這個名詞逐漸進入了大家的視野。所謂的人體中心無線網(wǎng)絡,就是以人體為中心來組建的一個無線網(wǎng)絡,各個設備通過這個無線網(wǎng)絡進行互聯(lián)，為使用者提供某些功能和便利。同時為了不給使用者造成不便，這些設備一般而言都是分割開的功能模塊，有的植入人體，有的則是可穿戴的。因此，人體中心無線網(wǎng)絡的應用,必然會給醫(yī)療,軍隊裝備，個人識別,導航,娛樂等行業(yè)帶來不可思議的變化。1概述可穿戴電腦外形多種多樣，有的可別在腰帶上，有的可放在口袋里，有的可挎在肩上，甚至可以分散地藏在衣服中。它的顯示器可像護目鏡一樣戴在頭上，鏡片是特殊材料制成的。它既能表示電腦顯示的內(nèi)容，又不會檔住現(xiàn)線。它使用骨感語音輸入、眼控輸入、手套式輸入等技術(shù)，向電腦下達操作指令.使用者還可在頭上戴著如耳機一樣的無線電收發(fā)機，不僅能聽到用腦發(fā)出的音響，還能用以收發(fā)電子郵件。它不用鍵盤而是用觸摸板作為輸入裝置，科學家們還在開發(fā)戒指式輸人裝置、手套式輸入裝置。使用這樣的電腦，比便攜式電腦更方便，可以邊行走邊同因特網(wǎng)連接，和在家里一樣，向全世界收發(fā)電子郵件.甚至在上班的途中,一手抓住車上的吊環(huán)，一手操作電腦，編制所需要的報告，做到工作、乘車兩不誤。這樣的電腦小巧玲瓏，形態(tài)各異。但麻雀雖小卻五臟俱全.由于它能像衣服一樣穿在身上,所以攜帶和使用都要方便。現(xiàn)在以美國為首，包括日本在內(nèi)的各發(fā)達國家都在開發(fā)這種新電腦，IBM等公司正著眼開發(fā)使人們生活更顯得瀟灑的這類通用型電腦?？纱┐麟娔X對技術(shù)的要求比較高，首先就是聲言輸入技術(shù)。因為這種電腦很小，通常不用鍵盤，而且經(jīng)常邊走邊用，用文字輸入比較困難。其次,計算機要能夠認識人的動作（如手勢）和聲音，理解人的指示，也就是識別技術(shù)。最后就是節(jié)電技術(shù),才能真正意義上讓可穿戴電腦大眾化。不過，可穿戴電腦的前身并不光彩。上個世紀60年代，美國賭場里的賭客們將小型的攝像頭、對講機等機器掛在身上或放在口袋里，以此得到同伴的信息進而在賭局中獲勝。U和手機都是可穿戴計算盤類似于可穿戴機的CF就是一個小的掌上電腦;而MP3已經(jīng)具備了處理器與存儲器；手機也是一個有處理能力的隨身佩戴的計算機。2可穿戴電腦的關鍵技術(shù)可穿戴計算機系統(tǒng)并不是簡單地把一臺PC機微型化后分布在身體之上，它必須研2.1SystemonChip體系結(jié)構(gòu)設計技術(shù)該設計技術(shù)可把計算機主機的硬件集成到一個芯片里。這樣，計算機就可以做得很的Cardio芯片就具備了PC586的性能,而且已經(jīng)產(chǎn)品化。2。2微小計算機多端口、高性能I/O設計技術(shù)可穿戴計算機的主機是微小型的，但卻要與多達十幾臺外部設備相連。因此，要求微小型計算機應具備足夠數(shù)量的接口,而且要具有很高的I/O處理能力。2。3無線自組網(wǎng)絡技術(shù)可穿戴計算機系統(tǒng)要伴隨人的活動并作為一個移動節(jié)點隨時上網(wǎng)，多個這樣的節(jié)式移動并動態(tài)連接，每個節(jié)點都可以充當路由器，且所具有的自動重組功能還可以提高網(wǎng)絡的抗毀能力.有人把自組網(wǎng)概括為“移動分布式多跳無線網(wǎng)絡”。這類網(wǎng)絡有如下特點:動態(tài)變化的拓撲結(jié)構(gòu)；接入節(jié)點的隨意性；受限且經(jīng)常變化的帶寬；可能出現(xiàn)的非對稱連接；終端受限的操作；分布式控制的網(wǎng)絡。2。4嵌入式操作系統(tǒng)技術(shù)儲空間十分有限，所以，操作系統(tǒng)應盡量壓縮到“專用”的程度，并提高實時性。因此，需要使用嵌入式操作系統(tǒng)，這類系統(tǒng)常常是實時的和微內(nèi)核的，并具有極強的處理多外設的能力。2.5移動數(shù)據(jù)庫技術(shù)動式的數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)將有別于固定的數(shù)據(jù)庫管理。移動數(shù)據(jù)庫需滿足以下四個目標:可用性與可伸縮性;可移動性——移動中訪問或移動中更新；可串行性--支持可串行的并發(fā)事務執(zhí)行；收斂性—-系統(tǒng)總能收斂到一致狀態(tài)。2。6人機交互技術(shù)可穿戴計算機系統(tǒng)實際上既是一個實時的信息處理系統(tǒng)，又是一個“人機結(jié)合，以的能力。2.7基于藍牙的無線連接技術(shù)2.8外部設備選擇與設計技術(shù)其中主要包括輸入類設備、輸出類設備、電源等。對這些設備的要求是“具有高性能指標:小體積、低功耗；符合人體特征，有利于健康；安全可靠.3可穿戴設備的發(fā)展方向當今下關于可穿戴設備的質(zhì)疑主要集中在兩點。一是大眾接受度;二是實用性。這備”而它的用途也并不局限于“不用掏手機”。事實上,可穿戴設備會是移動之后，人與互聯(lián)網(wǎng)關系的又一次轉(zhuǎn)變。WPAN—-個人局域網(wǎng)絡升級個人局域網(wǎng)也就是PAN，是指以單個用戶為中心的網(wǎng)絡。或者NFCPAN)。PAN的概念是相對于LAN（局域網(wǎng)）。后者最簡單的模式可以是一臺筆記本通過以太網(wǎng)連接到其他PC或者打印機上。而現(xiàn)在隨著智能機的發(fā)展和可穿戴設備出現(xiàn)，WPAN會將WPANLAN的推動力低功耗藍的標準和實現(xiàn)都在完善中。移動設備上,iOS率先采用了低功耗藍牙，而Android也隨后加入。低功耗藍當下穿戴設備的大頭應該是健康管理設備或者自我量化設備，原因很簡單:技術(shù)上容易實現(xiàn)。健康管理設備通常是測量心率,活動強度這樣的參數(shù)，爾后將數(shù)據(jù)上傳到一個處理中心（比如手機）。運動愛好者、醫(yī)生和病人對于這樣的設備都已經(jīng)體現(xiàn)出很大的需(Heapsylon)或者飾物（MisfitShine）上都已經(jīng)有了體現(xiàn)。這些設備的使用和佩戴就像普通的物件一樣自然舒適。而關于大眾接受度問題，也已經(jīng)出現(xiàn)GlassUp、ReconJetmPebble、Samsung、Sonostar、Sony、Toshiba、Vache等品牌正在研發(fā)。所以無論在形態(tài)和領域上，穿戴設備都會迅速開枝散葉。數(shù)據(jù)：市場規(guī)模迅速增長英國市調(diào)機構(gòu)Visiongain表示可穿戴設備今年的市場值將達到46億美金,而未來五年預測2017年全球可穿戴設備的出貨量將達到7000萬件，對比今年的1500萬件.ABI在2017年的預測數(shù)字則是1億7000萬件。語音助手將成為重要的交互手段Siri和GoogleNow都是這一趨勢的早期代表。將計算部署在云上，智能機負責連接和管理，而類似于GoogleGlass或者iWatch等設備將通過語音助手實現(xiàn)大部分處在移動中的交互,同時信息的回傳可能會通過植入耳內(nèi)一個微小的藍牙耳機.推向大眾的過程最后