可以监测运动、睡眠数据的手环、胸贴,手指即可控制家具电器的“指环王”,提醒调整坐姿的腰带,还有可以通过轻敲脚后跟来提醒你调整坐姿的腰带。
你驾驭的鞋子……这些以前只在科幻电影和电视剧中看到的“装束”,已经变得越来越常见。
今年也被业界称为“智能可穿戴设备元年”。
在上周日开幕的深圳高交会上,智能可穿戴设备成为一大亮点,并在规模最大的1号馆中央展示。
那么,什么是智能穿戴设备呢?哪些产品已经上市?面临哪些技术瓶颈?就像智能手机一样,也许在不久的将来,它们不仅会成为生活的必需品,还会改变我们的生活方式。
终端产品“入门级小弟”成为上周日开幕的深圳高交会的主流展品。
智能穿戴设备属于“人工智能”领域,展示区位于最大展厅1号馆中央。
东芝、村田制作所、三星等日韩厂商,以及上海和辉光电、深圳碳晶科技等国内厂商为上游供应商。
他们的一些展品也属于可穿戴设备领域,并将在相应的展会上展出。
博物馆展览。
【智能手环】睡眠时检测运动步数 在高交会1号馆展区,被公认为可穿戴设备“入门级小弟”的智能手环成为最受欢迎的产品。
深圳广电、西莓科技、Fitbit等3家公司推出了具有检测人体睡眠时间和运动步数功能的智能手环。
这些手环具有相似的外观,并配备简单的低像素显示屏,可以显示数字和时间等信息。
数据可以通过蓝牙系统下载相关APP显示在智能手机上。
●原理:感知手臂摆动、翻身等动作的智能手环主流功能是监测睡眠和运动。
这两个功能可以通过内部运动传感元件来实现。
运动传感元件,包括MEMS(微机电系统)加速度传感器、MEMS陀螺仪、电子罗盘和各种数字压力传感器,可以感知运动员手臂摆动、翻身等大规模运动。
智能手环展区的一位工作人员解释说,在监测人体运动时,智能手环采集的数据实际上是手臂摆动的次数。
设备系统将手臂摆动的次数等同于跑步或行走的步数,然后根据特定的算法将其转换为能量。
消费数据显示在智能手机上。
监测睡眠的原理类似。
智能手环调整到睡眠模式后,会使用预先编程的算法,根据佩戴者睡眠时翻臂的次数和频率来判断佩戴者是进入深度睡眠还是浅度睡眠。
“当你入睡时,身体稳定,翻转次数较少,手环就会识别为深度睡眠。
”深圳广电智能手环展区的工作人员说道。
【智能手表】可以接收短信、打电话、上网、拍照。
苹果的Apple Watch尚未公布,但在高交会上,深圳本土企业生产的智能手表已经上市。
与智能手环相比,深圳悠米通讯展出的智能手表缺少身体监测功能,但拥有1.5英寸触摸屏,这使其具有与智能手机类似的功能:插入SIM卡即可发送、接收信息和打电话;连接WIFI后,可以浏览网页、检索邮件、查看天气;您还可以使用手机自带的设备软件来拍照和玩简单的游戏。
深圳威斯特伯里科技有限公司是另一家在高交会上推出智能手表的公司。
工作人员告诉记者,Westberry智能手表的功能与智能手机类似,但他们将智能手表定位为手机的临时替代品。
“当用户不方便携带手机时,可以用智能手表作为替代品。
” ●原理:缩小版的智能手机 从功能和硬件结构来看,智能手表就像是缩小版的智能手机。
不过,记者体验后发现,智能手表的缺点也比较明显:由于功能较多,智能手表的功耗较高,而且由于尺寸和重量的限制,电池容量只有500至600mAh左右。
。
据工作人员介绍,智能手表只能连续使用一天。
由于屏幕面积太小,打字等精确操作很困难。
【智能泳镜】戴上它,你可以看到你的心率和圈数。
游泳是一项对心脏负荷要求极高的运动。
一旦超过心脏负荷,就容易发生意外。
智能泳镜帮助用户实时监测生理数据,减少意外发生的概率,帮助专业运动员提高技能。
在广州博冠光电科技有限公司展位上,出现了可以测试游泳者心率、速度、消耗卡路里、游泳圈数的游泳镜,并通过镜片上的提示直接显示心率和速度。
据介绍,一般智能穿戴设备主要展示在手机上。
游泳环境比较特殊,一般可穿戴设备无法实时反馈身体功能数据。
智能泳镜的数据实时投射到泳镜中,观察更方便。
●原理:泳镜一侧的塑料盒内有一个传感器。
有一个长约5厘米、宽约4厘米的塑料盒,里面装有陀螺仪和速度传感器,用于测试佩戴者的游泳速度。
里面的心率传感器直接测试心跳。
塑料盒直接粘贴在泳镜胶带上,显示屏与塑料盒连接形成L形结构,实时显示佩戴者的心跳和速度。
脉搏、消耗的卡路里和游泳圈数都显示在手机APP上,后台云端还可以计算佩戴者运动时的姿势是否正确。
【沉浸式头盔】以近乎全视角体验虚拟世界。
“滑雪镜”大小的头盔可以完全遮挡现实世界中的光线,让参与者的视觉感官被头盔提供的数字虚拟3D世界吸收。
占据其中,让人感觉仿佛置身于虚拟世界之中。
这是一个沉浸式头盔。
高交会上,深圳一家名为Virtual Reality的公司推出了一款可以让人“身临其境”的全视角头盔。
据工作人员介绍,该头盔可为佩戴者提供约90度的水平视角和约90度的垂直视角。
“如果你想在虚拟现实世界中看到身体后面或头顶等部位的图像,只要佩戴者上下、前后、左右移动头部就可以看到。
原理:“沉浸式头盔”技术的关键在于成功地将全景3D图像放置在头盔内置显示屏上。
东芝工作人员告诉记者,“虚拟现实头盔”与电脑主机相连工作时电脑主机输出的高清多媒体信号可以直接在显示屏、电视等终端上播放,但无法在头盔中显示。
东芝开发的芯片可以转换高清多媒体接口信号(HDMI)。
)转化为移动行业处理器接口信号(MIPI),让全景3D图像能够在沉浸式头盔中实现,头盔之所以能敏锐地捕捉佩戴者的头部动作,与头盔内置的传感器相关。
中科院上海微系统研究所教授李铁是MEMS传感技术专家,他认为智能人机交互技术、传感器技术、柔性电子技术、先进数据。
信息处理技术是支撑可穿戴设备发展的核心技术。
本届高交会上,虽然引人注目的可穿戴设备不多,但包括日本村田制作所、上海和辉光电在内的可穿戴设备上游企业已经在人体传感器技术、柔性电子技术等方面取得进展。
做出成熟的产品,为可穿戴设备的进一步发展提供技术和硬件支撑。
‘人体传感技术’ 可监测心跳的光学传感器 体温监测:村田制作所展示了一种薄型柔性温度传感器,其形状像金属条附在薄塑料条上。
当实验者用手捏住传感器的一端时,连接在传感器另一端的仪器显示温度从室温迅速上升到人体皮肤的表面温度。
据工作人员介绍,传感器误差小于0.1摄氏度。
原理:传感器的电阻值随温度变化,通过算法即可计算出温度值。
心跳监测:村田制作所还展出了光传感器,尺寸约为1平方厘米。
如果将指尖放在上面,与传感器连接的显示屏上就会出现代表脉冲的波形。
原理:光传感器向血管发射绿光照亮血液,根据光强的变化监测脉搏。
这称为光学体积描记法。
“柔性电子技术” 曲面月亮很常见,但曲面屏幕很难制造。
柔性显示器是指由可变形、弯曲的软质材料制成的显示设备。
它们薄如纸,也被称为“电子纸”。
由于柔性显示器具有可变形、可弯曲的特性,因此将作为显示器广泛应用于智能可穿戴设备中。
比如现在的智能手表都采用硬显示屏,如果你的手腕是圆的,就只能放一块小显示屏。
如果显示屏比较软,可以设计成大显示屏。
柔性显示技术是允许触摸屏和显示器弯曲的技术。
一般来说,触摸屏和显示屏的基材大多由玻璃和塑料制成,如果足够薄,就可以弯曲。
关键在于触摸屏和显示屏上的导电材料和器件的可弯曲性。
目前市场上的柔性显示技术主要包括柔性LCD和柔性AMOLED技术。
柔性AMOLED技术有望成为未来市场上可穿戴设备的主流显示技术,作为可弯曲智能手表和智能手环的屏幕。
目前,AMOLED面板技术主要掌握在三星、LG等日韩企业手中。
本届高交会上,上海合辉光电、华星光电、京东方均研发出了AMOLED屏幕,其中京东方研发出了9英寸柔性AMOLED屏幕。
由于目前柔性AMOLED面板制造难度大、良率低、成本高,尚未实现大规模量产。
Amoled屏幕:上海和辉光电展出了有源矩阵有机发光二极管面板(AMOLED)。
与目前主流的LED屏幕相比,AMOLED屏幕更薄,并且可以做成柔性屏幕。
原理:与LED面板相比,AMOLED面板缺少背光层,因此厚度可减少约0.1毫米,约占总厚度的1/7。
AMOLED面板的阵列玻璃层和封装玻璃层都可以使用耐高温塑料薄膜代替,因此可以用作柔性屏幕。
应用:能够贴合人体曲线的柔性屏幕将大大提高可穿戴设备的舒适度。
为了降低功耗,可穿戴设备需要更薄、更轻的电子元件。
困境与争议 国内厂商缺乏核心硬件技术。
传感系统是可穿戴设备的支柱技术。
李铁告诉南都记者,目前国内可穿戴设备厂商面临的困难是MEMS等核心硬件技术仍然主要掌握在国外厂商手中。
现实生活中最常见的可穿戴设备是智能手环。
有人认为这个行业技术含量不高。
李铁认为,这只是一种幻想,“这些核心技术的门槛还是比较高的,如果不是高的话,这些核心技术应该是中国制造的。
现在只是因为手机等消费电子产品“其中一些传感器已经实现了大批量的低成本生产,让人产生技术含量不高的错觉。
”李铁认为,国内厂商不仅不掌握核心硬件技术,而且还没有掌握核心硬件技术。
拥有可靠可靠的大数据计算和处理软件应用。
主导产品,“目前有计算运动步数的,技术上比较简单;也有统计睡眠质量的,但误差比较大。
”今年9月与记者交流时,在研发适合国内人群的算法时,李铁对可穿戴设备的未来抱有乐观预期,但现在他开始担心可穿戴设备是否会“昙花一现” ”。
“目前,很多厂商都在争相生产高度同质化的产品,吸引眼球的产品并不多。
谷歌眼镜作为行业巨头谷歌的标志性产品,占用了较多的用户资源,但并没有深圳虽然是目前研究规模最大的国家。
”作为中国可穿戴设备的研发和生产基地,本次高交会上仍有国外参展商毫不客气地表示,作为一个深圳,很多国内厂商对于智能可穿戴设备的重要云数据后端根本没有成熟的技术。
软件公司表示,现在国内厂商最现实的事情就是收集更多的用户数据,才能开发出最适合国内人的算法,而不是一味地照搬欧美人的算法。
解决云技术问题,目前他们已与华为健康云平台合作,希望提升用户数据分析能力。
数据去哪儿了?随着新机遇的出现,人们对这些敏感健康数据的去向也产生了担忧。
对于担心医疗服务提供者和保险公司将如何使用数据的隐私倡导者来说,甚至道德问题也值得关注。
这些数据在法律定义下被称为受保护的健康信息 (PHI),要求希望在收集和共享数据方面发挥更积极作用的应用程序开发人员遵守比当前要求严格得多的标准大多数消费者医疗保健应用程序和可穿戴技术。
为了帮助开发人员确保他们的应用程序符合 HIPAA 要求,一些新的解决方案正在出现。
这些解决方案包括建立安全且符合 HIPAA 标准的服务、存储和应用程序编程接口,使应用程序开发人员和相关 IT 部门能够使用通用、安全且合规的编程接口在系统之间来回传输数据。
毫无疑问,可穿戴技术的普及将加剧收集个人数据的紧张局势,尤其是使用生活方式跟踪数据作为健康保险赔率和其他类似决策指南的想法。
敏感数据的共享和保护将是最重要的问题。
所有相关方,从开发商到医疗保健和保险提供商,再到这些设备的个人所有者,都需要解决这些问题。
眼镜:谷歌今年4月发布了一款“扩展现实”眼镜,它可以通过语音控制来控制照片、视频通话、识别方向、上网、处理短信和电子邮件。
胸部贴片传感器:可以监测心率数据,以及日常运动等数据。
在传感器应用程序中设置联系人。
如果发生心脏病,传感器可以立即将数据发送到应用程序,然后通过手机将位置发送给救援人员。
信息。
手环:目前最常见的可穿戴智能设备,大多具有检测人体步数、睡眠时间等功能,还可以与智能手机交互。
有些手环还配备了与心率监测器相匹配的LED灯,让你一目了然地了解运动强度。
Ring:你能用手指控制家具和电器吗? NFC智能戒指也许能做到这一点。
但在此之前,它的主要功能是通过NFC(近场通信技术)与手机进行交互。
它内置两块芯片,既可以锁定手机中的软件,又可以充当电子名片。
卫星导航鞋:鞋子内置GPS芯片、微控制器和一对天线。
左鞋的鞋头有一圈LED灯,形状像指南针,可以指示正确的方向;右鞋的脚趾处还有一排LED灯,可以显示当前位置与目的地之间的距离。
出发前,你需要在电脑上设计好你的旅行路线,用数据线传输到你的鞋子上,然后同时轻拍双脚的脚后跟,开始你的旅程。
头盔:由制造商开发的虚拟游戏头盔,看起来像一副滑雪镜。
戴上后,用户将看到一个7英寸、×分辨率的显示屏。
它是许多虚拟现实游戏的配件。
智能服装:它采用皮革和薄型智能箔,结合电子、LED照明等技术。
穿上这种服装后,人的情绪变化,如兴奋、害羞、尴尬等,都会改变服装的颜色。
变化还可以根据人类行为和距离改变板材的透明度。
手表:Apple Watch 内置两个软件:“活动”和“体能训练”。
前者用于统计用户全天的活动、锻炼和站立时间;后者可以设定训练目标,如时间、距离、卡路里等单位。
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皮带:拥有一套完整的设备和软件系统,包括传感器和应用软件。
只需将传感器戴在腰间,它就会全天监测您的姿势。
如果您感觉到振动,这是在提醒您改变坐姿。
婴儿腿环:戴在宝宝脚上,看起来像一颗小红心,内置四个传感器,可以随时监测宝宝的体温、脉搏(心跳)、运动情况。
它还可以监测室内温度、光线等环境因素。
什么是智能穿戴设备? “智能可穿戴设备”尚无官方定义。
按照业界通俗的说法,它是综合运用识别、传感、连接和云服务等各种交互和存储技术,替代手持设备或其他设备,实现用户交互、生活娱乐、人体监测等功能可称为“智能可穿戴设备”。
大多数智能可穿戴设备在工作过程中,传感器负责捕捉用户运动时的体温、心跳、手臂摆动、头部旋转等身体信息,并将这些信息转换成计算机可以识别和存储的数字代码。
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后台计算机通过算法将这些信息再次转换成用户需要的信息,比如运动消耗的能量、睡眠时长等。
未来,有可能现有智能手环、智能手机、智能手表的所有功能将集成到大屏智能手环中,获取个人及周围环境的所有信息,并可以方便地佩戴在手腕上。
就像一张纸折叠起来放进口袋一样,屏幕可以随意放大或缩小,成为个人信息终端或阅读器。
视频眼镜的出现有望取代显示器的所有功能,并整合个人电脑功能,成为头戴式PC。
相关光学镜片升级后,甚至可以自动变焦,取代望远镜、近视眼镜、相机的功能。
对于光电设备来说,只要人携带带有传感器的可变大屏智能手环和集多种功能于一体的PC眼镜,就可以在一定程度上实现“人机一体化”。