一文读懂可穿戴技术

传感器技术 2019-03-24 07:00

文 | 传感器技术


可穿戴技术(wearable technology),最早是20世纪60年代由麻省理工学院媒体实验室提出的创新技术。利用该技术,可以把多媒体、传感器和无线通信等技术嵌入人们的衣物中,可支持手势和眼动操作等多种交互方式,主要探索和创造可直接穿戴的智能设备。随着计算机软硬件和互联网技术的高速发展,可穿戴式智能设备的形态开始多样化,逐渐在工业、医疗健康、军事、教育、娱乐等领域表现出广阔的应用潜力。



头戴式可视设备可以让你在真实的世界里看屏幕的同时干别的事。能让你在听教授教课的同时记笔记,而不是持续不断的在黑板和笔记本间来回瞥视。你可以边逛大街边阅读电子邮件而不会撞到人。


拥有可穿戴设备的你相当于拥有一个可以即时访问的整个参考书图书馆。要有经常用到的韦氏词典和分类词典,地图和电子书也是类似。有着5千兆驱动器的支持,把康氏百科全书置于可穿戴计算机中就显得微不足道了,并且能实时访问到极大量的信息。


所有记录的笔记,旅行记录的,课堂上的,商务会议上的,都会一直在你身边。配合使用快速搜索引擎,你可以在几秒钟内调出你需要的信息,这总好过从你的阁楼里翻出布满灰尘的笔记本吧。你将不再必须找一支笔和一张纸,也不需要担心找不到你在上面画了新系统设计草图的那张餐巾纸了。跟这情况相类似的是多媒体电脑的发展,所有消费者的电子产品-音乐播放器,传真机,寻呼机,音频杂志,或者是能听得,能看的,或者无限数字传输。


可穿戴计算技术一个被很少注意到的方面就是它的现实增强技术:虚拟和现实世界的无缝结合。电子信息存储在外面世界信息覆盖的情况下显得非常有用。举个例子:博物馆展览的标题显示,姓名信息显示在面上(通过脸部识别技术),绘制当前任务的联想图表。


可穿戴技术的特点


可穿戴技术的模糊定义是指能像衣饰一样毫不起眼的一直带在身上,不仅舒适而且易于保存和使用的电脑。但是,这种“智能衣饰”的定义在细想来说是差强人意的。而更多的明确定义是可穿戴计算技术应当具有以下许多特点:


1、轻便且即可使用


可穿戴技术表现最为突出的特征便是可在行走或别的移动方式下使用。这种可穿戴技术类似于台式机和笔记本之间的区别。



2、免持使用


军用和工业用可穿戴计算机特别强调双手自由,并且重视语音输入和头戴显示器或语音输出。其它可穿戴技术或许也会使用和弦键盘,拨号输入和操作杆输入用来弱化对用户双手使用的依赖。


3、传感器


此外,对于用户输入,一个可穿戴产品应该具有响应物理环境的传感器,这些个传感器可能包括无线通信,GPS,照相机或者麦克风。


4、即时提醒


一个可穿戴产品应当即使在没有活跃使用的情况下也能够给使用者传送信息。举个例子,假如你的计算机想让你知道新收到一份来自他人的邮件,它就应当立刻将这个消息传递给你。



5、永远工作


缺省方式下可穿戴设备会一直开机并一直工作,传感和展现。这与一般的的基于笔端输入的“个人数字助手”的那种正常情况下放在人的口袋并只有工作需要完成时才启动的方式相反。


可穿戴技术的产品应用


谷歌眼镜


谷歌眼镜本质上属于微型投影仪+摄像头+传感器+存储传输+操控设备的结合体。它可以将眼镜、智能手机、摄像机集于一身,通过电脑化的镜片将信息以智能手机的格式实时展现在用户眼前。另外它还是生活助手,可以为我们提供GPS导航、收发短信、摄影拍照、网页浏览等功能。



它的工作原理其实很简单,通过眼镜中的微型投影仪先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。所以谷歌眼镜看起来就像是一个可佩带式的智能手机,可以帮助我们拍照、录像、打电话,省去了从口袋中掏出手机的麻烦。


苹果手表 iWatch


这款设备采用曲面玻璃设计,可以平展或弯曲,内部拥有通信模块,用户可通过它完成多种工作,包括调整播放清单、查看最近通话记录和回复短信等。当然,它内部采用的自然是本家的iOS系统。



正如iPhone重新定义了手机,iPad开启了平板电脑时代一样。iWatch被认为很可能是苹果的下一个颠覆性产品。不过有分析人士指出iWatch并不会取代iPhone,更多的只是作为iPhone的补充以及扩展其他设备的功能,让用户使用苹果设备变得更方便。例如当用户不知道你的手机在哪时,可以通过iWatch的Siri功能,让iPhone发出声音并震动以让用户顺利找到手机。


谷歌智能鞋


这款智能鞋内部装配了加速器、陀螺仪等装置,通过蓝牙与智能手机进行连接,从而可以监测到用户的使用情况。另外,鞋子还配有一个扬声器,将传感器收到的鞋子信息以语音评论的形式播放出来。



不过谷歌表示这款鞋子并没有明确的市场计划,也无意涉足鞋业。谷歌希望通过该产品,让鞋子在具备舒适的同时更具有个性化,同时表示会将该产品信息开源化。在不久的将来,人们可以让自己的鞋子更智能化,同时对鞋子进行DIY,更具有个性化。


鼓点T恤


如果你是一位音乐爱好者的话,这件T恤想必你会非常喜爱的。在这件衣服上内置了鼓点控制器,用户通过敲击不同的位置发出不同的鼓点声音,有点类似与平板电脑上的架子鼓软件。如果你觉得还不过瘾的话,消费者还可以搭配一条可以配置迷你扩音器的裤子,让自己随时随地都能够演奏音乐,随时随地的成为焦点。



手套式手机:Glove One


美国密尔沃基一位名叫布莱恩·塞拉(Bryan Cera)的设计师,设计出一款颇具创意的Glove One手机,可以像手套一样戴在手上。它的外形就像是未来派机械铠甲的一部分,按钮被设计在手指关节内侧,之后将手摆成“六”的造型,拇指做听筒,小指做话筒,即可实现通话。在手套手机Glove One的背部则拥有SIM卡插槽,并且拥有USB接口,手套电话Glove One充电则可以通过USB接口来完成。



社交牛仔裤:Social Denim


这种牛仔裤支持蓝牙功能,可以将牛仔裤跟智能手机进行连接,你只需要点击前面口袋的小装置就可以进行即时通讯,方便用户更新Facebook上的位置信息,另外它还可以实时广播你的情绪,追踪、分享个人的幸福感。



卫星导航鞋:No Place Like Home


这双鞋的脚后跟拥有一个非常先进的无线全球定位系统,通过USB来设定目的地。这款能够导航的皮鞋使用起来也非常方面,当需要导航的时候,鞋跟轻轻敲击地面即可。而启动后就能看见装在鞋子前段的LED指示灯会亮起来,一只鞋是表示距离目的地的远近,而另一只鞋为用户指明方向。



虚拟键盘


它是一种大小与小型移动电话(90 x 34 x 24 mm)相仿的虚拟键盘,让用户能像操作普通键盘一样轻易地打出文章或电子邮件。I-Tech 虚拟键盘 采用光投照技术,几乎能在任意平面上投影出全尺寸的电脑键盘。虚拟键盘用在PDA 和智能手机上时,可方便地进行电子邮件收发、文字处理及电子表格制作,用户可以将笔记本电脑和桌面机留在家里了。虚拟键盘的适用性技术对用户手指运动加以研究,对键盘击打动作进行解码和记录。由于虚拟键盘是光投照所形成的影像,不使用时会完全消失。



可穿戴技术的发展趋势


隐形


根据摩尔定律,随着电子元件越来越小,产品效率会更大,功能也会更强大。换句话说,你可以把目前的可穿戴设备想成是手腕上的立体声扬声器。可穿戴设备与时尚将密不可分、不可割舍。


个性化


像结婚戒指,会让人长期佩戴的都是很私人的物品。所以,除非产品拥有非常重要的医疗用途,例如助听器,否则很少有可穿戴设备可以让消费者一直佩戴。


Cuff公司将个性化设计加入了可穿戴技术中。他们将技术植入一系列的珠宝首饰中,这样用户可以自主地随心情挑选每天佩戴哪件设备。这样,可穿戴设备成为了首饰的一部分,它不仅是一种科技配件也是一种时尚态度。


能效


随着可穿戴设备的成熟,出现了其他的设备供电方式。Tommy Hilfiger正式推出一种新的充电方式,用嵌入太阳能电池的布料来为设备充电,另外还有以动能为动力的设备,甚至是利用体热为指环上的LED灯提供能量的想法。尽管这些功能离商业化还有一段距离,但不久就能看到它们应用到可穿戴设备中。


准确性


从孩子的GPA到大人的身体质量指数BMI,数字贯穿我们生活的方方面面。随着人们对于设备的准确性要求的提高,近似值已经不再能满足消费者的需求,步数已经不能让人满意了。


目前我们还没有看到行业规范给制造商设定相关条款,将来可穿戴产品品牌能给出设备的准确率保障,也许未来你会看到Jawbone的包装上写上保证“手势跟踪准确率99.5%”。


权限设置


想过广告商会全天候地向智能腕带推送广告吗?随着电视与报纸行业的广告收入减少,营销商们对这个方式垂涎三尺,而这些新设备更为他们定位潜在客户提供了新的机会。


聪明的消费者为了不成为垃圾广告骚扰的对象,会要求设备的权限设置,规定可以推送消息。试想一下,智能手表可以设成,只允许合伙人、孩子的学校和母亲可以在周一到周五的工作时间向手表推送通知提醒,这样应该会省去许多恼人并且不必要的打扰。


有知觉


在电影《Her》中,人工智能Samantha解释她是这样工作的:“靠直觉。我通过每天的经历不断成长,自我完善,这种能力让我成为‘我’。我无时不在改变,就像你一样。”


为什么价值数百的运动追踪器不能学习识别更多的运动呢?比如说像跳绳、摆壶铃或者跳萨尔萨舞等运动。人们的兴趣在改变,在进化。他们的可穿戴设备也必须要跟着进化并学习新的事物。今日运动追踪器上功能单一的计步器不会存在很久。


多点连接


对于可穿戴技术的讨论的重点,很快就会转移到设备上携带的传感器是否可以及时测量身体各处的数据。人们戴上了活动追踪器并同时在钱包中带上智能手机,两者都通过内部的加速度仪和陀螺仪来收集运动传感数据。


技术人员正在研究如何在同一时间来获得身体多处传感器的信息,从而通过多个设备和传感器向用户展示他的身体是怎么移动和表现的。


浑然一体


设想以下情景:怀里抱着东西,右手吃力地在口袋寻找钥匙开门,却不小心东西掉满地吗?以后每人都会这样:当你怀里抱满杂物走到家门口时,你的心跳信号通过可穿戴设备向门上的智能锁发出信号,自动解锁。当穿过客厅,手腕上可穿戴设备检测到你的体温高于平均水平,就会自动向Nest恒温系统发出信号打开空调。它还能检测人体水份水平,当你进入厨房时,它可以触发智能冰箱,自动为你倒水。


虽然现在预测未来哪些功能或外形会受到欢迎还为时尚早,但可穿戴技术仍然是一个值得研究的领域。数据处理元件从来没有小到今天那样,它同时为医疗的进步或者恼人的营销滋扰提供了机会。我们也正在向创造那些有用的、可用的、令人满意的产品越走越近。


传感器技术 制造业的未来是智能化,智能化的基础就是传感器; 互联网的方向是物联网,物联网的基石也是传感器; 关注传感器技术,获得技术资讯、产品应用、市场机会,掌握最黑科技,为中国工业导航。
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