“LED+可穿戴設(shè)備”關(guān)鍵技術(shù)及其重大新進(jìn)展

眼觀當(dāng)下，人們?cè)絹?lái)越追求有趣的生活。不僅是帶牛角，還有從九月底開(kāi)始流行的頭上長(zhǎng)草，這就為可穿戴設(shè)備、智能穿戴提供了巨大的發(fā)展空間。

正確認(rèn)識(shí)智能穿戴、可穿戴設(shè)備

目前在實(shí)際的報(bào)道或者表述過(guò)程中，通常是將智能穿戴與可穿戴設(shè)備兩者之間對(duì)等起來(lái)，嚴(yán)格意義上來(lái)說(shuō)這并不準(zhǔn)確，只是為了更好地普及智能穿戴產(chǎn)業(yè)，因此在普及過(guò)程中通常就會(huì)出現(xiàn)兩者混合使用的情況?？纱┐髟O(shè)備，其實(shí)只是智能穿戴產(chǎn)業(yè)中的一個(gè)分支，是指圍繞人體智能化的那部分。

可穿戴、智能穿戴產(chǎn)業(yè)從谷歌眼鏡、蘋果手表引爆至今，可謂是一路奮進(jìn)一路遭爭(zhēng)議，尤其是一些業(yè)外人士對(duì)于可穿戴設(shè)備產(chǎn)業(yè)表現(xiàn)出了不同程度的擔(dān)憂。引發(fā)這種擔(dān)憂的因素只有一個(gè)，那就是對(duì)可穿戴設(shè)備的價(jià)值認(rèn)識(shí)不充分，是我們的認(rèn)知受到了當(dāng)前市場(chǎng)上所呈現(xiàn)的可穿戴設(shè)備的影響。如果說(shuō)可穿戴設(shè)備的價(jià)值只是當(dāng)前智能手表、智能手環(huán)、智能眼鏡所呈現(xiàn)的健康監(jiān)測(cè)，或者是眼睛眨一眨拍個(gè)照之類，這只能算是一個(gè)“玩具”產(chǎn)品，并不具備顛覆性，也不會(huì)成為生活必需品。

可穿戴設(shè)備真正的價(jià)值在于人體感官功能的拓展，也就是說(shuō)借助于可穿戴設(shè)備讓我們的生理、心理，以及我們的感官能力獲得了延伸與拓展，這才是可穿戴設(shè)備真正的價(jià)值與意義，也是顛覆的根本所在。最形象的理解就是我們四大名著之一的西游記中所描述孫悟空的一些“特異能力”，如順風(fēng)耳、千里眼，這些能力的本質(zhì)就是我們感官能力的拓展，這在可穿戴設(shè)備時(shí)代將不再是故事情節(jié)，而是即將到來(lái)的一種生活體驗(yàn)。

今天我們所面對(duì)的可穿戴設(shè)備，不論是智能手表、智能手環(huán)、智能眼鏡、智能服飾等產(chǎn)品，從產(chǎn)品功能層面而言顯然還沒(méi)有真正凸顯出感官拓展這一核心價(jià)值。大部分的產(chǎn)品都還只是圍繞著可穿戴設(shè)備的產(chǎn)品本身凹產(chǎn)品，沒(méi)有真正意義上進(jìn)入感官拓展的價(jià)值層面進(jìn)行探索。不過(guò)，雖然距離“夢(mèng)想”還有一段距離，但整個(gè)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)站在了起點(diǎn)上，我們只需要給予可穿戴設(shè)備產(chǎn)業(yè)更多的時(shí)間、空間、包容，無(wú)限美好的未來(lái)可穿戴時(shí)代必將到來(lái)。

當(dāng)前，很多人認(rèn)為智能穿戴設(shè)備最多只能充當(dāng)手機(jī)“小三”的角色。然而，在物聯(lián)網(wǎng)的時(shí)代，電話的通訊功能將不再那么重要，正如短信被微信所取代一樣;同樣，我們今天所認(rèn)知的很多東西，在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代都會(huì)以另外一種方式呈現(xiàn)。伴隨著智能穿戴技術(shù)的升級(jí)，智能手機(jī)終將被智能穿戴設(shè)備所終結(jié)。目前，我們雖然還無(wú)法給出這場(chǎng)終將的準(zhǔn)確時(shí)間，但不論你信或不信，未來(lái)正在以我們無(wú)法阻擋、無(wú)法預(yù)見(jiàn)的方式悄悄來(lái)臨。

智能穿戴的5大關(guān)鍵技術(shù)

1、人機(jī)交互技術(shù)：在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，當(dāng)人成為“萬(wàn)物”控制的中心時(shí)，人“機(jī)”之間的“溝通”方式也將隨即發(fā)生變化。著眼于直接、便捷的交互相求，一種基于人類生理特性的交流方式將應(yīng)運(yùn)而生，就像當(dāng)下人“機(jī)”之間可以直接“對(duì)話”的交流方式。

2、虛擬顯示技術(shù)：從屏幕的發(fā)展階段來(lái)看，在工業(yè)時(shí)代，我們的生活圍繞著最為傳統(tǒng)的第1屏來(lái)構(gòu)筑，也就是電視屏幕;在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，我們的生活開(kāi)始轉(zhuǎn)向于圍繞第2屏來(lái)構(gòu)筑，也就是電腦屏幕;進(jìn)入移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，我們的生活開(kāi)始隨著第3屏幕，也就是手機(jī)屏幕來(lái)構(gòu)筑。到了物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，我們的生活將再一次被改變，顯示方式也將由當(dāng)前的物理屏幕轉(zhuǎn)向于可在任意空間顯示的“輕”屏幕，而生活也將圍繞著“無(wú)處不在”的第4屏，即虛擬顯示技術(shù)展開(kāi)。

3、云平臺(tái)與人工智能：由于前端的數(shù)據(jù)處理中心轉(zhuǎn)移到了云平臺(tái)，那么在云平臺(tái)上的海量數(shù)據(jù)靠當(dāng)前的程序運(yùn)算與抓取顯然是難以滿足物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代發(fā)展需求的，于是，具有自我運(yùn)算、判斷能力的人工智能技術(shù)勢(shì)必將成為下一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。

4、無(wú)線通訊與充電技術(shù)：目前，通訊技術(shù)已經(jīng)由過(guò)去的尾巴網(wǎng)線，進(jìn)入到了4G網(wǎng)絡(luò)。但其通訊覆蓋、通訊效率等，仍然難以滿足物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代對(duì)于數(shù)據(jù)無(wú)時(shí)無(wú)刻、無(wú)處不在的需求。從目前的技術(shù)發(fā)展層面來(lái)看，5G、6G等技術(shù)的到來(lái)，或許能在一定程度上解決這個(gè)難點(diǎn)。

5、兼容的系統(tǒng)平臺(tái)：在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，海量的數(shù)據(jù)將通過(guò)無(wú)處不在的智能穿戴終端設(shè)備而被釋放出來(lái)。此時(shí)，可以說(shuō)沒(méi)有一家企業(yè)可以大到“壟斷”所有的數(shù)據(jù)。屆時(shí)，不論是蘋果、安卓，還是微軟W10，不管現(xiàn)在是封閉還是開(kāi)放，未來(lái)都將實(shí)現(xiàn)相互兼容，即不同平臺(tái)背后的數(shù)據(jù)庫(kù)都將會(huì)在某種程度或是某種商業(yè)協(xié)議的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)互通。用戶不論購(gòu)買基于何種系統(tǒng)的設(shè)備，只要該系統(tǒng)是這個(gè)系統(tǒng)平臺(tái)協(xié)議中的成員，就能夠獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)與服務(wù)。

但是，智能穿戴也不是高深莫測(cè)。今年6月，英國(guó)伊爾福德艾薩克牛頓學(xué)院的三個(gè)14歲孩子發(fā)明了一款名為“STEYE”的安全套。STEYE通過(guò)傳感器技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)某些特定性病病毒的識(shí)別，并且可以根據(jù)不同的病毒細(xì)菌變化自身的顏色。

“LED+可穿戴設(shè)備”技術(shù)重大新進(jìn)展

1

2014年3月，華盛頓大學(xué)的徐曉東(音)和JasonRoss研發(fā)出世界上最薄最小的LED，厚度只有3個(gè)原子，僅為傳統(tǒng)LED的1/10～1/20，因此，它能輕易的被折疊和彎曲。徐曉東希望利用這種特性將它運(yùn)用在可穿戴設(shè)備上。并且，徐曉東認(rèn)為這種新型二極管也許可以替代傳統(tǒng)的電腦芯片，從電信號(hào)傳輸發(fā)展為更節(jié)能高效的光信號(hào)傳輸。同時(shí)，這種發(fā)光二極管還可以用在照明，以及納米激光發(fā)射器和3D硅技術(shù)等前沿領(lǐng)域。

2

2014年5月，清華大學(xué)與美國(guó)和新加坡科學(xué)家發(fā)明了一種微型超級(jí)電容，由于質(zhì)地屬于易彎曲，該電容器可用于縫制入智能服飾和可穿戴移動(dòng)診療設(shè)備中。該微型超級(jí)電容器由石墨烯和碳納米管合制纖維構(gòu)成，相當(dāng)于4V-0.5mah薄膜鋰電池，創(chuàng)超級(jí)電容之最。此外，這款新型電容器的再充率也非常優(yōu)秀，在進(jìn)行10，000充/放電測(cè)試之后，該設(shè)備仍然能保持93%的出廠水平。

3

今年4月，我國(guó)研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)了聚合物發(fā)光電化學(xué)電池(PLECs)。PLECs相比于其他發(fā)光二極管(LEDs)有諸多好處：工作電壓低，光電轉(zhuǎn)換效率高，功率效率高。PLECs是一個(gè)不錯(cuò)的選擇，也是因?yàn)樗鼈儫o(wú)需使用對(duì)空氣敏感的金屬，可以在粗糙表面上使用。PLEC纖維采用溶液法進(jìn)行制備，這些發(fā)光纖維可以織入織物而不損害其發(fā)光性能。這使得它們成為未來(lái)發(fā)展可穿戴電子產(chǎn)品和其它編織電子產(chǎn)品有力的候選材料。

4

今年8月，臺(tái)灣紡織產(chǎn)業(yè)綜合研究所將LED紗線技術(shù)移轉(zhuǎn)給LED封裝廠宏齊子公司宏光電生產(chǎn)研制，LED紗線預(yù)估年產(chǎn)值2.5億元。除了已量產(chǎn)線性發(fā)光體衣服，制成交通與清潔人員夜間警示背心衣外，另研發(fā)LED背包、顯映智慧衣，其中LED背包，預(yù)計(jì)明年第2季可量產(chǎn)。

5

上個(gè)月(10月)，日本TDK株式會(huì)社開(kāi)發(fā)出了最適合于今后將飛速普及的可穿戴設(shè)備的超小型BluetoothSMART模塊SESUB-PAN-D14580，并已從2015年7月起在日本開(kāi)始量產(chǎn)，預(yù)計(jì)月生產(chǎn)量為30萬(wàn)個(gè)。該產(chǎn)品大小與分立器件相比，可減少60%以上的基板占有面積。該產(chǎn)品支持Bluetooth標(biāo)準(zhǔn)——Bluetooth4.1SMART，與以往的Bluetooth相比，電耗降低到1/4左右，實(shí)現(xiàn)了低電耗。模塊采用電池驅(qū)動(dòng)方式，最適合于要求小型、輕量、低電耗的可穿戴設(shè)備。

6

上個(gè)月(10月)，比利時(shí)微電子研究中心(IMEC)及其根特大學(xué)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室(CMST)提出了一項(xiàng)具有熱可塑性的可變形電子產(chǎn)品相關(guān)的新技術(shù)，實(shí)驗(yàn)對(duì)象為低成本2.5D自由形狀的剛性電子產(chǎn)品。該技術(shù)通過(guò)飛利浦LED燈座進(jìn)行評(píng)估。這項(xiàng)技術(shù)基于曲流形互連，可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)拉伸彈性的電子電路，包括LED在內(nèi)。IMEC和CMST對(duì)可變形電路進(jìn)行的熱可塑性測(cè)試增加了一種新的可能性，在環(huán)境智能及可穿戴智能應(yīng)用領(lǐng)域制作出新穎的燈具設(shè)計(jì)。

雖然距離“夢(mèng)想”還有一段距離，但智能穿戴、可穿戴設(shè)備產(chǎn)業(yè)已經(jīng)站在了起點(diǎn)上?？纱┐髟O(shè)備正滲透于社會(huì)的方方面面，必將起到越來(lái)越重要的作用。“LED+可穿戴設(shè)備”也將迎來(lái)巨大的發(fā)展空間。