智能穿戴设备现状及发展

尹相喆

摘 要：随着传感器，智能识别技术和互联网的大力发展，人工智能技术迎来了它的黄金时代。人工智能的迅速发展带动了智能穿戴设备的繁荣，不仅现在智能手环，VR头显，谷歌眼镜等设备在市场上大火，越来越多的智能穿戴设备已经融入到人们的日常生活之中。虽然目前智能穿戴设备依旧存在着缺乏轻便性，体积较大，不方便携带，采集数据不够准确和电池续航时间短，安全性不足的问题，但我们相信随着技术的发展，智能穿戴设备必将更多的渗入我们的生活，改变我们的生活方式。

关键词：人工智能；智能穿戴设备；现代化；传感器

中图分类号：TH789 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）21-0011-02

1 简述

人工智能是利用现在人类已经拥有的智慧、技术开发出一个能模拟人类智慧、超越人类智慧的一种技术。从1956年DARTMOUTH学术会议上第一次提出人工智能，60多年来人工智能已经由最初单纯的计算机模拟到现在人工智能机器人AlphaGo可以打败打败世界围棋冠军、职业九段选手李世石，不得不说人工智能发展迅猛，迎来了它的黄金时代。现在人工智能已经融于我们的生活之中，影响到我们生活的方方面面。简单如单一输入的人工智能，像我们生活中的智能家电如自动冲水马桶，声控灯等；复杂如由数据库基础和具有识别功能的神经网络，人脸识别，群体行为模拟等，应用到医疗军事等方面，人工智能已经渗透到我们生活的方方面面。当然，智能穿戴设备也是人工智能的一个重要应用方向。

2 智能穿戴设备行业概况及产品分类

2.1 智能穿戴设备概念

智能穿戴设备是应用穿戴式技术对日常穿戴进行智能化设计、开发出可穿戴的设备总称。它包括功能全、尺寸大、可不依赖智能手机实现完整或者部分的功能的穿戴设备，比如我们常见的智能手表，智能衣服等。虽然智能穿戴设备的概念在几十年前就已经提出来了，但是由于造价太高，设计过于复杂，技术不够成熟等原因，智能穿戴设备一直没有大范围应用。随着移动互联网的发展、技术进步和高性能低功耗处理芯片的推出等，智能穿戴设备已经逐渐应用到人们的生活之中。

智能穿戴设备的主要特点有：（1）可穿戴性：穿戴设备要求可以穿戴时间长，穿戴无不适感，能够满足不同的穿戴要求，并且在穿戴过程中能采集到需要的数据。（2）智能移动性：能够长久有效的采集数据，并能将采集到的数据传输到数据终端或云端，在运动或移动过程中，数据不会有损坏丢失和采集错误等情况发生，能对人体的基本活动有简单的预估和判断并针对不同的行为采集不同的数据。（3）人机交互性：通过人机交互，更生动和准确的采集到人体的各种数据，从而更精确的分析人体状况。

2.2 智能穿戴设备行业发展及概况

随着科技的发展，可穿戴智能设备正迅速升温，但整个行业现在仍处于早期阶段。可穿戴智能设备的广大市场也吸引了众多的企业厂家和消费者。现在，中国的智能穿戴设备主要发展地区为电子和互联网科技发达的地区，集中在珠三角、长三角以及京津翼这三个区域。具有代表性的企业有小米，华为，小天才手表等。2017年我国可穿戴设备市场规模达264.2亿元，相较于2016年的185.5亿元，增长了近43%。

现在，智能穿戴设备的发展速度已经超乎了人们的想象，他们的功能已经从简单的运动检测，到现在畅游互联网。随着蓝牙，NFC，GPS等技术的发展和逐渐成熟，智能穿戴设备必将更加普及和实惠。

2.3 智能穿戴设备分类

现如今市面上的智能穿戴设备主要包括智能手表、运动手环、可穿戴医疗智能设备、智能眼镜、智能衣服等。按照可穿戴设备的产品功能分类，其大概可分为三类：人体健康运动追踪类，娱乐信息类，医疗保健类，和智能家居类。

2.3.1 人体健康、运动追踪类智能穿戴设备

这类产品是现在市面上应用最多最广也是被大家认可最多的一类穿戴式智能设备。它主要是通过传感装置对用户的健康状况和运动情况进行记录和评估，如对跑步的步频，路线，速度，卡路里消耗量等进行记录和测量，在夜晚对用户的睡眠质量、心率等基本信息进行监控，当然大部分仍需要一个智能终端设备来进行数据显示。现在市面上的主要产品系列包括Nike+系列，小米手环，叮咚手环，ClassUp等。

2.3.2 娱乐信息类智能穿戴设备

娱乐信息类智能穿戴设备主要是为了满足人们的交际和娱乐的需要。例如最近大火的VR眼镜，即虚拟现实头戴式显示设备就是非常受大家欢迎的一种娱乐信息类智能穿戴设备，VR设备的原理是利用头戴式显示设备将人的对外界的视觉、听觉封闭，引导用户产生一种身在虚拟环境中的感觉。其显示原理是左右眼屏幕分别显示左右眼的图像，人眼获取这种带有差异的信息后在脑海中产生立体感。现在VR头显已经应用到诸多领域，包括游戏，电影，演唱会，旅游，体育比赛等，体验者可以身临其境的感受到虚拟世界。除此以外，如谷歌眼镜也是娱乐类智能穿戴设备中一种重要的应用产品。谷歌眼镜是一款“拓展现实”的增强型智能穿戴设备，他是一个集智能手机，相机和GPS等多种功能于一体的眼镜，它可以通过声音控制拍照、视频通话和辨明方向，以及实现上网冲浪、处理文字信息和电子邮件等多种功能。谷歌眼镜利用的是光学反射投影原理（HUD），即微型投影仪先是将光投到一块反射屏上，而后通过一块凸透镜折射到人体眼球，实现所谓的“一级放大”，在人眼前形成一个足够大的虚拟屏幕，可以显示简单的文本信息和各种数据，所以他实际上就是微型投影儀+摄像头+传感器+存储传输+操控设备的结合体。除了以上的娱乐智能穿戴设备以外，还有可以方便人们社交的“手机伴侣”的智能手表，可供游戏体验的娱乐设备等。

2.3.3 医疗保健类智能穿戴设备

智能穿戴设备对医疗保健也有非常重要的作用。人们可将具有智能功能的芯片植入人体内或者贴身穿着，通过传感器等原件采集人体的一些重要信息，并实时监测例如血压、血糖、脉搏、脑电、心电等重要身体参数，将采集和检测得到的数据传导到终端或是云端，通过对比建模等多种分析手段，形成用户的健康数据，方便医生参考并得出提供更为精准的医疗服务。现在，随着技术的发展，医疗健康类智能可穿戴设备因其持续、便捷的监控方式，愈加亲民的价格，以及逐渐完善的监测功能等优势已经被大众广泛认可，并更多的应用到医疗之中。

2.3.4 智能家居类智能穿戴设备

智能家居穿戴类产品随着人们对自己健康的重视应运而生，并在现在有着广阔的市场。除了可以幫助人们改变睡眠质量，增加生活幸福感意外，还可以作为对智能家居的遥控器，实现智能家居与智能遥控的交互融合。

3 智能穿戴设备问题

现在，虽然智能穿戴设备已经迅速发展，但由于其仍处于发展的初期，还存在着或多或少的问题。（1）缺乏轻便性，体积较大，不方便携带。比如很火的VR头显和谷歌眼镜都存在体积太大不方便的问题。（2）数据采集准确性较差，缺乏病理分析。在传感器采集的过程中，不可避免的存在扰动的干扰，比如天气情绪波动等，导致采集的数据不够准确。除此以外，缺少专业的分析，无法根据每个用户的不同得到不同的专业数据，从而让用户自我改善。（3）电池续航时间短，安全性不足。现在的智能穿戴设备大多电池的续航时间都不是很长，由于装有GPS等各种仪器导致电量消耗太快。除此以外，由于可穿戴智能设备是贴身穿着，甚至有的会植入人体内，因而其安全性十分重要。不仅存在身体上的安全保障，对个人隐私的安全保障也尤为重要。

4 智能穿戴设备的前景及发展

随着移动互联网的发展，有互联网借口的智能穿戴设备必将呈现出蓬勃的发展趋势。虽然可穿戴智能设备才出现短短几年时间，但其增量和增速都在以不可估量的速度增长。预计5年后，智能穿戴设备的销量将达到56亿。除此以外，智能穿戴设备的样式和形式也将多种多样，用途和应用方面也将更广阔。对于智能穿戴设备存在的一系列问题如技术不成熟价格昂贵等将在之后的发展中一一解决。

5 结语

现如今，可穿戴智能设备正逐渐出现在人们生活中的各种场景中，帮助人们记录生活中的数据，检测着人们的身体健康，改善着人们的生活品质。随着全新的人与科技的交互方式发展，智能穿戴设备必将更直接的满足人们的生活需要，为人们提供更便利的生活方式，从根本上改变人们的生活方式和生活质量。

参考文献

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