2017年至2018年十大可穿戴技術(shù)與功能展望

摘要：本文將討論未來兩年間可穿戴設(shè)備、技術(shù)及軟件提供商的產(chǎn)品規(guī)劃師不可忽視的十項(xiàng)可穿戴設(shè)備技術(shù)與功能。我們選擇這些技術(shù)的依據(jù)包括更加廣泛的重要性、對(duì)創(chuàng)新及更具吸引力的可穿戴設(shè)備用戶體驗(yàn)的影響力，以及為推廣可穿戴設(shè)備而開展用戶互動(dòng)并最終為可穿戴技術(shù)提供商創(chuàng)造業(yè)務(wù)價(jià)值的新機(jī)會(huì)。

　　可穿戴設(shè)備市場(chǎng)內(nèi)的產(chǎn)品種類繁多。全球領(lǐng)先的信息技術(shù)研究和顧問公司Gartner認(rèn)為該市場(chǎng)主要包括九類可穿戴設(shè)備，即：智能手表、頭戴式顯示器(HMD)、可穿戴相機(jī)、智能手環(huán)、智能服裝、心率胸帶、運(yùn)動(dòng)手表、智能藍(lán)牙耳機(jī)及其他穿戴設(shè)備。各類可穿戴設(shè)備的市場(chǎng)接受程度及產(chǎn)品成熟度各不相同?？偟膩碚f，Gartner預(yù)計(jì)可穿戴設(shè)備在未來二至五年將快速普及，從2015年的2.32億臺(tái)將躍升至2020年的4.77億臺(tái)，并帶來617億美元的盈利機(jī)會(huì)。預(yù)計(jì)2015-2017年全球可穿戴設(shè)備產(chǎn)量如表1所示。2017年至2018年十大可穿戴技術(shù)與功能分列如下：

生物認(rèn)證

　　得益于智能手機(jī)中生物認(rèn)證傳感器的指紋認(rèn)證功能，生物認(rèn)證已逐漸躋身主流。由于可穿戴設(shè)備具有“貼身”特性，而新型傳感器可以捕捉并生成更為復(fù)雜、可靠且難以篡改的生物認(rèn)證身份，預(yù)計(jì)生物認(rèn)證將被更廣泛地應(yīng)用于可穿戴設(shè)備。

　　另一個(gè)主要用途是可穿戴設(shè)備的生物認(rèn)證支持行動(dòng)支付。我們已對(duì)智能手機(jī)的指紋支付認(rèn)證深有體驗(yàn)。目前，蘋果Watch、三星GearS2等可穿戴設(shè)備的生物認(rèn)證可以通過智能手機(jī)預(yù)載的行動(dòng)支付解決方案用于購(gòu)買商品。此外，騰訊Qkey手環(huán)也具備特定的支付功能。Gartner預(yù)測(cè)，到2020年，超過45%的已售智能手表將無需手機(jī)即可完成移動(dòng)支付。

移動(dòng)健康監(jiān)測(cè)

　　可穿戴健康監(jiān)測(cè)設(shè)備可收集并監(jiān)測(cè)體重、血壓、血糖、心律、睡眠和皮電反應(yīng)等生理指標(biāo)，然后將這些數(shù)據(jù)上傳給移動(dòng)應(yīng)用程序和云服務(wù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、分析和反饋。根據(jù)可穿戴設(shè)備是否具備醫(yī)療認(rèn)證和用戶協(xié)議，所收集的數(shù)據(jù)還可以發(fā)送給醫(yī)生，用于監(jiān)測(cè)和改善患者護(hù)理。該技術(shù)領(lǐng)域?qū)⒋龠M(jìn)醫(yī)學(xué)研究，啟用新的遠(yuǎn)程醫(yī)療方案，改善醫(yī)療護(hù)理，對(duì)于慢性病患者而言意義重大。移動(dòng)健康監(jiān)測(cè)與生物識(shí)別可穿戴設(shè)備將通過咨詢和個(gè)性化咨詢服務(wù)帶來新的業(yè)務(wù)收入，同時(shí)還能降低成本，更好地利用醫(yī)療資源并提升醫(yī)患關(guān)系。新興市場(chǎng)對(duì)此項(xiàng)技術(shù)具有強(qiáng)烈的本質(zhì)上的需求，因?yàn)槠h(yuǎn)地區(qū)醫(yī)療資源不足，對(duì)他們而言是一個(gè)普遍存在卻又急需解決的問題。

能量采集實(shí)現(xiàn)能源提升

　　能源提升是指利用能量采集技術(shù)獲取能量，以增強(qiáng)電池功率并延長(zhǎng)充電后設(shè)備使用時(shí)間。無線電波、溫差、太陽能和機(jī)械振動(dòng)都可以是能量采集的來源。這項(xiàng)技術(shù)可以產(chǎn)生額外電力來延長(zhǎng)可穿戴設(shè)備的電池使用壽命，減少設(shè)備運(yùn)行的成本并改進(jìn)用戶體驗(yàn)。人們放棄健身設(shè)備的原因之一是他們總忘記充電。如果充電頻率能夠從幾天一次延長(zhǎng)到一周一次，人們的使用模式就會(huì)改變。

智能教練

　　智能教練功能與可穿戴健身設(shè)備的相關(guān)性最大。Gartner將這類設(shè)備分為五小類：手環(huán)、智能服裝、心率胸帶、運(yùn)動(dòng)手表和其他健康監(jiān)測(cè)儀。智能教練是指可穿戴健身設(shè)備的一項(xiàng)功能，它可收集多種生物認(rèn)證數(shù)據(jù)，并通過智能軟件和分析工具即時(shí)向用戶發(fā)送健身建議、反饋和通知。用戶可以利用教練功能進(jìn)行特定健身任務(wù)或培訓(xùn)，收取有關(guān)智能健身提示信息以提升健身效益或防止運(yùn)動(dòng)傷害。我們相信這種功能將進(jìn)一步提升目前可穿戴健身設(shè)備的價(jià)值主張。

虛擬個(gè)人助理(VPA)

　　智能手表和手環(huán)在外形上沒有屏幕或屏幕和控制元件很小，而這會(huì)對(duì)使用者操作介面帶來挑戰(zhàn)。虛擬個(gè)人助理可以突破此障礙，逐漸以高度情景化模式推動(dòng)用戶通過可穿戴設(shè)備獲得智能化建議，例如：通行、指導(dǎo)、日程管理、待辦事務(wù)管理和消息優(yōu)先級(jí)等?？纱┐鱾鞲屑夹g(shù)將發(fā)展并結(jié)合不同的生物數(shù)據(jù)資訊(如：心率皮電反應(yīng))以實(shí)現(xiàn)用戶情景化，最終使虛擬個(gè)人助理基于用戶的情感/情緒狀態(tài)來提供建議。此外，可穿戴設(shè)備還將在向智能手機(jī)提供更多生物識(shí)別數(shù)據(jù)點(diǎn)方面發(fā)揮核心作用，甚至超越了智能手機(jī)面部識(shí)別的情緒感應(yīng)功能。這一發(fā)展前景對(duì)于推廣智能手表和手環(huán)的價(jià)值主張和優(yōu)勢(shì)至關(guān)重要，并將最終提高其普及程度。

嵌入式安全

　　層出不窮的可穿戴設(shè)備為用戶帶來新一代設(shè)備并逐漸進(jìn)入企業(yè)內(nèi)部。消費(fèi)者和各企業(yè)機(jī)構(gòu)一直憂心于智能手機(jī)和其他設(shè)備的安全保障問題，而這些問題如今正在可穿戴設(shè)備上浮現(xiàn)。安全保障措施可以部署在各級(jí)軟件和硬件內(nèi)，而嵌入式安全從硬件(芯片)的角度所執(zhí)行的安全措施將會(huì)大量被采用。

適型電子技術(shù)

　　適型電子技術(shù)(Conformal Electronics)是指封裝在柔性和彈性聚合物材料中的跟蹤和電子元件技術(shù)，基于此技術(shù)，我們才得以制造舒適貼身的生物皮膚貼、電子皮膚、電子紋身、智能服裝、手環(huán)、運(yùn)動(dòng)手表和智能手表。適型電子技術(shù)將聚合物印刷與蝕刻相結(jié)合，利用真實(shí)導(dǎo)線進(jìn)行連接，并整合了印刷、蝕刻與專為電子技術(shù)制造的細(xì)小真實(shí)導(dǎo)線元件。在可穿戴設(shè)備領(lǐng)域，此類技術(shù)可以讓柔軟的適型計(jì)算元件舒適地包裹或貼附在身體的不同部位，從而實(shí)現(xiàn)非侵入的精確測(cè)量或觸診。

可穿戴設(shè)備處理器

　　可穿戴設(shè)備處理器是一種面向應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品(ASSP)或集成電路(ASIC)，也是專為可穿戴設(shè)備市場(chǎng)設(shè)計(jì)的芯片級(jí)系統(tǒng)或封裝系統(tǒng)(SiP)。不同于傳統(tǒng)上用于可穿戴健身設(shè)備市場(chǎng)的通用微控制器(MCU)，可穿戴設(shè)備處理器整合了處理及其他必要功能但其成本要高于傳統(tǒng)的離散解決方案。這些可穿戴設(shè)備處理器為可穿戴設(shè)備帶來很高的價(jià)值主張，因?yàn)榭纱┐髟O(shè)備需要更先進(jìn)操作系統(tǒng)(如AndroidWear或Apple Watch OS)，下載并運(yùn)行應(yīng)用程序，管理復(fù)雜的顯示程序、多媒體、傳感器接口與通訊。

虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(VR與AR)

　　虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)可被有效地用于智能手機(jī)和平板電腦。但虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用在可穿戴設(shè)備另屬于沉浸式技術(shù)的范疇, 相較于傳統(tǒng)的人機(jī)介面技術(shù)，它們更加關(guān)注人類感官的實(shí)際感受。今日, 用戶經(jīng)由頭戴式顯示器來實(shí)現(xiàn)沉浸式的感官感受，大量的虛擬與現(xiàn)實(shí)環(huán)境的訊息必須即時(shí)與使用者交互并反饋，這需要高效能的運(yùn)算能力來實(shí)現(xiàn)。一般消費(fèi)型的設(shè)計(jì)利用手機(jī)的運(yùn)算功能，屏幕于App加套件構(gòu)成頭戴式顯示器以實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用，玩家型的頭戴式顯示器需搭配高檔的PC來實(shí)現(xiàn)，在商業(yè)的領(lǐng)域應(yīng)用則需搭配特制的內(nèi)容或特殊的規(guī)格。未來，虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)將搭配多樣的可穿戴設(shè)備來提升它們的沉浸式感官感受。

精確動(dòng)作識(shí)別

　　運(yùn)動(dòng)/動(dòng)作跟蹤以可穿戴設(shè)備內(nèi)部使用的陀螺儀、加速計(jì)和磁強(qiáng)計(jì)等各種動(dòng)作傳感器為基礎(chǔ)，常與傳感器融合算法相結(jié)合，以便確定并區(qū)分不同類型的動(dòng)作。今天市場(chǎng)上的大部分健身設(shè)備都具備高精度的簡(jiǎn)單計(jì)步功能。復(fù)雜度更高的傳感器和傳感器融合算法可使誤差降低到2%到5%，特別是后者讓可穿戴設(shè)備的功能遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于簡(jiǎn)單計(jì)步。

本文來源于中國(guó)科技期刊《電子產(chǎn)品世界》2016年第8期第4頁，歡迎您寫論文時(shí)引用，并注明出處。