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[摘 要]可穿戴计算技术是伴随着计算机、通信技术发展起来的新兴学科,随着科技的发展和人们生活水平的提高,使得这项技术的应用研究也正处于难得的机遇期。介绍了可穿戴计算技术的产业化发展情况,说明可穿戴计算技术发展和实际应用,以及未来的发展趋势。
[关键词]可带穿;计算技术
中图分类号:TP368.33 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)20-0338-01
1 可穿戴计算技术的发展
可穿戴计算是一种计较先进的计算方法,它会随着电子技术的发展不断朝着微小型的发展,以及运用新的计算机、微电子和一些通信理论与现代的技术。而计算“以人为本”、“人机合一”的理念的产物。在这种情况下,延伸出可穿戴、个性化、新形态的个人移动计算系统。可穿戴技术的发展可以追溯到上世纪80年代,多伦多大学的Steven Mann被认为是“可穿戴计算之父”。他从上世纪80年代就开始尝试制作能够记录周围事物的眼镜,只不过之前设计一个头盔。国际上公认的可穿戴式计算机的发明人之一,加拿大的斯蒂夫·曼恩教授认为可穿戴计算机是这样一类计算机系统:“属于用户的个人空间,由穿戴者控制,同时具有操作和互动的持续性,1997年,举办了第一届国际可穿戴计算机学术会议之后,从此,可穿戴计算开始得到学术界和产业界的广泛重视,逐渐在工业、医疗、军事、教育、娱乐等诸多领域表现出重要的研究价值和应用潜力。
2 可穿戴计算技术的应用
随着学科的发展,可穿戴计算的核心概念、系统基础构架、感知与交互技术等科学方法和技术研究问题与普适计算、以人为中心的计算、社会感知计算、信息物理系统等相关学科领域和前沿学术方向形成了交叉融合趋势,可能在下一代可穿戴计算研究中促成一些创新应用模式的涌现。穿戴计算可以应用于远程支援、抢险救灾、医疗救护、社会治安、新闻采访、社会娱乐与军事方面。为了适应不同的用户需求,不同的穿戴计算根据其功能、与人交互方式的不同,设计成不同的内部结构和不同的外形。有的设计者在旅行者的行李中或钱包中嵌入智能芯片,如果行李或钱包离开主人一定距离之后就立即提示。有的设计者将智能芯片与传感器嵌入在衬衣里,成为一种智能衬衣。当患者穿上这种智能衬衣后,智能衬衣将跟踪和记录患者的生命参数。当重要的生命参数发生变化时,智能衬衣及时通知医生进行治疗或抢救。医生也可以根据智能衬衣所采集的数据了解患者服药的效果,也可以作为新药临床实验数据的采集源。根据目前各大公司对穿戴设备的研发,实际上把可穿戴设备分了两大类,一类是一种通用性设备,其应用是对智能手机的替代,它可以满足你的多个需求。比如,谷歌的眼镜、苹果的手表,以这两个科技公司的实力,其可穿戴设备一定要代替,至少是部分代替智能手机的功能,让用户“换一种方式看世界”。另一类可穿戴设备是针对人群某个需求的深入渗透。比如手环,它能让你了解自己的睡眠情况、运动情况并给出建议。又比如鞋子,它能记录你的运动情况,甚至为你导航。它们都只解决了你某一方面的需求,但它能提供的服务更加深入和贴心,它能让用户“更清晰的看清自己和世界”
3 可穿戴计算未来发展潜在的问题
虽然目前可穿戴计算的概念受到关注,但是并不意味着其未来之路将一马平川。从现阶段看来,可穿戴计算将会进入平常百姓家,至少还面临着三大问题。首先要突破硬件局限,丰富应用开发,拓展产品能力。硬件方面,要有电池超长的续航能力,但是现在还没有较大的突破,这将会限制可穿戴的使用方式和使用时间。同时,小尺寸的屏幕使得产品的设计在差异化方面发挥的空间大大降低,这将导致用户的选择的局限性,软件方面,用于屏幕的限制,目前的大部分移动互联网应用无法直接在可穿戴设备上使用,均需要进行适配性的二次开发,这使得可穿戴设备的应用市场仍需要一段时间来完善。还有就是隐私问题,移动互联网时代,可穿戴计算发展加剧了消费者对于个人隐私问题的担忧。可穿戴设备中的传感器收集大量的用户信息,包括用户的位置信息,购物信息,兴趣偏好,各项身体指标,甚至包括用户的脑中所想,以及外部环境及他人的各类信息,若不能合理利用将引发一系列社会伦理问题,如果隐私问题不能得到有效解决,可穿戴计算的前途充满隐患。
4 可穿戴计算急需解决的问题
4.1 可穿戴计算系统的摩擦性、耐受性和排异性
由于人和可穿戴系统或装置在物理空间上的贴近,使人更容易受到一些来自于不合理性人因设计
4.2 可穿戴群体智能与社区
在可穿戴计算的感知增强、智能增强、体能增强和环境增强支持下,使得人能够更加积极和理性的参与社会化组织的合作和竞争关系中去,引发更大量和频繁的“人—人”、“人—群组”和“群组—环境”非线性相互作用,将促进具有典型“整体涌现性”、“自发性”和“自下而上”特征的可穿戴群体智能的出现。所以,我们仍然需要探索这种智能影响下,通过人的感知、挖掘和人机闭环的信息增益策略,维护可穿戴群体智能的涌现性基础,根据可穿戴社区结构构建复杂适应系统,提高执行能力。
4.3 身体传感网络及可穿戴传感系统
身体传感网络与可穿戴传感系统,是可穿戴计算领域的重要研究方向,主要支持对人的感知能力的增强、环境增强、个人参数获取和自然人机交互,这需要从底层建立支持富传感特征的可穿戴计算体系构架和网络
5 可穿戴计算的新发展趋势及产业化前景
多年来的发展和研究,可穿戴计算技术已经用于实际操作中。这项技术可以包容感觉每个人,许多使用该技术的应用已经成为一些人生活的一部分,例如导航地图、健康状况监测、帮助记忆和现实调整,可以说,可穿戴计算技术表现出了其非常重大的意义和对整个社会的影响。
近年来,可穿戴计算领域的研究范畴不断得到扩展和充实,已成为国际计算机学术领域稳定的前沿研究方向,逐步产生了一些重要的核心理论和关键技术,重要的研究成果不断涌现,主要可概括为以下方面:早期可穿戴计算系统主要基于集中式主机和外围交互、传感和电源等装置实现。目前,可穿戴计算技术在生产制造、航空、航天、物流等工业领域已得到成功应用,相关产品已经进入市场。这预示可穿戴计算机已被预测将在未来数年内成为下一代主流的,新的计算机形态之一,并通过在重要行业内的推广和普及,带来每年数亿至数十亿美元的市场和产业价值。鉴于此,在学术领域开展深入研究的同时,积极开展面向工业、教育、医疗、娱乐等行业的应用示范和评估工作,将促进可穿戴移动网络终端、可穿戴消费电子、可穿戴计算应用工程等新产业方向的形成和发展,加快可穿戴计算的产品化步伐,最终形成一条完整的产业链。
6 结束语
可穿戴计算模式促使我们以新的角度处理人与计算机的关系,促成人机紧密结合与协同的关系。你可以把一些新的创意当成可穿戴技术,亦可以看成物联网技术,但是本质都是利用传统设备与智能手机的相连,最大限度的提高传统设备的数据处理能力和呈现力,实现人机交互,并形成数据应用,反馈并支撑可穿戴计算的发展和改进。从目前的发展趋势,可以预计,随着计算系统的进一步发展,将会产生重大的经济效益和社会效益。为我们将来的生活提供便利,提高了我的生活水平。
参考文献
[1] 陈东义,李薪宇 面向工业应用的可穿戴计算技术[期刊论文] 电子科技大学学报2009(05).
[2] 李东,杨孝宗,王承发 数字化战场与可穿戴计算机[会议论文]-1998.
[3] 孙海艳,陈伟,李霞 关于可穿戴计算机硬件的研究[期刊论文]-硅谷2010.
[4] 张禹田,穿戴式计算机及其发展[会议论文]-2006.
[关键词]可带穿;计算技术
中图分类号:TP368.33 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)20-0338-01
1 可穿戴计算技术的发展
可穿戴计算是一种计较先进的计算方法,它会随着电子技术的发展不断朝着微小型的发展,以及运用新的计算机、微电子和一些通信理论与现代的技术。而计算“以人为本”、“人机合一”的理念的产物。在这种情况下,延伸出可穿戴、个性化、新形态的个人移动计算系统。可穿戴技术的发展可以追溯到上世纪80年代,多伦多大学的Steven Mann被认为是“可穿戴计算之父”。他从上世纪80年代就开始尝试制作能够记录周围事物的眼镜,只不过之前设计一个头盔。国际上公认的可穿戴式计算机的发明人之一,加拿大的斯蒂夫·曼恩教授认为可穿戴计算机是这样一类计算机系统:“属于用户的个人空间,由穿戴者控制,同时具有操作和互动的持续性,1997年,举办了第一届国际可穿戴计算机学术会议之后,从此,可穿戴计算开始得到学术界和产业界的广泛重视,逐渐在工业、医疗、军事、教育、娱乐等诸多领域表现出重要的研究价值和应用潜力。
2 可穿戴计算技术的应用
随着学科的发展,可穿戴计算的核心概念、系统基础构架、感知与交互技术等科学方法和技术研究问题与普适计算、以人为中心的计算、社会感知计算、信息物理系统等相关学科领域和前沿学术方向形成了交叉融合趋势,可能在下一代可穿戴计算研究中促成一些创新应用模式的涌现。穿戴计算可以应用于远程支援、抢险救灾、医疗救护、社会治安、新闻采访、社会娱乐与军事方面。为了适应不同的用户需求,不同的穿戴计算根据其功能、与人交互方式的不同,设计成不同的内部结构和不同的外形。有的设计者在旅行者的行李中或钱包中嵌入智能芯片,如果行李或钱包离开主人一定距离之后就立即提示。有的设计者将智能芯片与传感器嵌入在衬衣里,成为一种智能衬衣。当患者穿上这种智能衬衣后,智能衬衣将跟踪和记录患者的生命参数。当重要的生命参数发生变化时,智能衬衣及时通知医生进行治疗或抢救。医生也可以根据智能衬衣所采集的数据了解患者服药的效果,也可以作为新药临床实验数据的采集源。根据目前各大公司对穿戴设备的研发,实际上把可穿戴设备分了两大类,一类是一种通用性设备,其应用是对智能手机的替代,它可以满足你的多个需求。比如,谷歌的眼镜、苹果的手表,以这两个科技公司的实力,其可穿戴设备一定要代替,至少是部分代替智能手机的功能,让用户“换一种方式看世界”。另一类可穿戴设备是针对人群某个需求的深入渗透。比如手环,它能让你了解自己的睡眠情况、运动情况并给出建议。又比如鞋子,它能记录你的运动情况,甚至为你导航。它们都只解决了你某一方面的需求,但它能提供的服务更加深入和贴心,它能让用户“更清晰的看清自己和世界”
3 可穿戴计算未来发展潜在的问题
虽然目前可穿戴计算的概念受到关注,但是并不意味着其未来之路将一马平川。从现阶段看来,可穿戴计算将会进入平常百姓家,至少还面临着三大问题。首先要突破硬件局限,丰富应用开发,拓展产品能力。硬件方面,要有电池超长的续航能力,但是现在还没有较大的突破,这将会限制可穿戴的使用方式和使用时间。同时,小尺寸的屏幕使得产品的设计在差异化方面发挥的空间大大降低,这将导致用户的选择的局限性,软件方面,用于屏幕的限制,目前的大部分移动互联网应用无法直接在可穿戴设备上使用,均需要进行适配性的二次开发,这使得可穿戴设备的应用市场仍需要一段时间来完善。还有就是隐私问题,移动互联网时代,可穿戴计算发展加剧了消费者对于个人隐私问题的担忧。可穿戴设备中的传感器收集大量的用户信息,包括用户的位置信息,购物信息,兴趣偏好,各项身体指标,甚至包括用户的脑中所想,以及外部环境及他人的各类信息,若不能合理利用将引发一系列社会伦理问题,如果隐私问题不能得到有效解决,可穿戴计算的前途充满隐患。
4 可穿戴计算急需解决的问题
4.1 可穿戴计算系统的摩擦性、耐受性和排异性
由于人和可穿戴系统或装置在物理空间上的贴近,使人更容易受到一些来自于不合理性人因设计
4.2 可穿戴群体智能与社区
在可穿戴计算的感知增强、智能增强、体能增强和环境增强支持下,使得人能够更加积极和理性的参与社会化组织的合作和竞争关系中去,引发更大量和频繁的“人—人”、“人—群组”和“群组—环境”非线性相互作用,将促进具有典型“整体涌现性”、“自发性”和“自下而上”特征的可穿戴群体智能的出现。所以,我们仍然需要探索这种智能影响下,通过人的感知、挖掘和人机闭环的信息增益策略,维护可穿戴群体智能的涌现性基础,根据可穿戴社区结构构建复杂适应系统,提高执行能力。
4.3 身体传感网络及可穿戴传感系统
身体传感网络与可穿戴传感系统,是可穿戴计算领域的重要研究方向,主要支持对人的感知能力的增强、环境增强、个人参数获取和自然人机交互,这需要从底层建立支持富传感特征的可穿戴计算体系构架和网络
5 可穿戴计算的新发展趋势及产业化前景
多年来的发展和研究,可穿戴计算技术已经用于实际操作中。这项技术可以包容感觉每个人,许多使用该技术的应用已经成为一些人生活的一部分,例如导航地图、健康状况监测、帮助记忆和现实调整,可以说,可穿戴计算技术表现出了其非常重大的意义和对整个社会的影响。
近年来,可穿戴计算领域的研究范畴不断得到扩展和充实,已成为国际计算机学术领域稳定的前沿研究方向,逐步产生了一些重要的核心理论和关键技术,重要的研究成果不断涌现,主要可概括为以下方面:早期可穿戴计算系统主要基于集中式主机和外围交互、传感和电源等装置实现。目前,可穿戴计算技术在生产制造、航空、航天、物流等工业领域已得到成功应用,相关产品已经进入市场。这预示可穿戴计算机已被预测将在未来数年内成为下一代主流的,新的计算机形态之一,并通过在重要行业内的推广和普及,带来每年数亿至数十亿美元的市场和产业价值。鉴于此,在学术领域开展深入研究的同时,积极开展面向工业、教育、医疗、娱乐等行业的应用示范和评估工作,将促进可穿戴移动网络终端、可穿戴消费电子、可穿戴计算应用工程等新产业方向的形成和发展,加快可穿戴计算的产品化步伐,最终形成一条完整的产业链。
6 结束语
可穿戴计算模式促使我们以新的角度处理人与计算机的关系,促成人机紧密结合与协同的关系。你可以把一些新的创意当成可穿戴技术,亦可以看成物联网技术,但是本质都是利用传统设备与智能手机的相连,最大限度的提高传统设备的数据处理能力和呈现力,实现人机交互,并形成数据应用,反馈并支撑可穿戴计算的发展和改进。从目前的发展趋势,可以预计,随着计算系统的进一步发展,将会产生重大的经济效益和社会效益。为我们将来的生活提供便利,提高了我的生活水平。
参考文献
[1] 陈东义,李薪宇 面向工业应用的可穿戴计算技术[期刊论文] 电子科技大学学报2009(05).
[2] 李东,杨孝宗,王承发 数字化战场与可穿戴计算机[会议论文]-1998.
[3] 孙海艳,陈伟,李霞 关于可穿戴计算机硬件的研究[期刊论文]-硅谷2010.
[4] 张禹田,穿戴式计算机及其发展[会议论文]-2006.