智能(néng)可(kě)穿戴設備是(shì)一(yī)種可(♥σ"kě)以穿在身(shēn)上(shàng)或貼近(jìn)身(shēn)體(tǐ)¶≈'α并能(néng)發送和(hé)傳遞信息的(de)計(•Ω©jì)算(suàn)設備，它可(kě)以利用(yòng)傳感器(qì)、射頻(pín)<÷₩識别、全球定位系統等信息傳感設備，接入移動互聯網，實現(xià n)人(rén)與物(wù)随時(shí)随地(dε&®♥ì)的(de)信息交流。智能(néng)可(kě)穿戴設備分(fēn)為(£δ€wèi)生(shēng)活健康、信息
咨詢和(hé)體(tǐ)感控制(zhì)類設備。其δ♥中，生(shēng)活健康類的(de)設備有(yǒu)運動、體(tǐ)側腕帶及智能(néng)手♥&環；信息資訊類的(de)設備包括智能(néng)手表和(hé)智能(néng)眼鏡； σε體(tǐ)感控制(zhì)類的(de)設備包括Kinect、Leap Motion等體(tǐ&'≠≤)感控制(zhì)器(qì)[1,2,3]。
1.智能(néng)可(kě)穿戴設備的(de)種類 目前，智能(néng)可(kě)穿戴設備的(de)種類繁多(duō)β"，按照(zhào)不(bù)同的(de)分(fēn)類方式，可(kě)以規↓劃出不(bù)同的(de)類型[4]。 1.1 應用(yòng)功能(néng) 1.1.1 人(rén)體(tǐ)健康、運動追蹤類 Nike+系列産品和(hé)應用(yòng)（Fuelband）、JawbonΩβ₽e Up、叮咚手環、GlassUp、Fitbit Flex。以上(€ shàng)智能(néng)可(kě)穿戴設備，主要(yào)通(t↑♣ ōng)過傳感裝置對(duì)用(yòng)戶的(de)運動情況和(hé)健康狀況做(z←≤uò)出記錄和(hé)評估，大(dà)部分(fēn)需要σ (yào)與智能(néng)終端設備進行(xíng)鏈接顯示數(shù)據。1.1.₽ ✘∑2 綜合智能(néng)終端類 Google Glass等。這(zhè)些(xiē)綜合智能(néng)終端類設備也γ©(yě)需要(yào)與手機(jī)相(x★&iàng)連，可(kě)是(shì)功能(néng)更↑¶ 加強大(dà)，獨立性更強，未來(lái)将成為(wèi)智能(néng)可(♥αεπkě)穿戴設備的(de)主導産品。1.1.3 智能(néng)手機(jī)輔助類 Pebble等，這(zhè)些(xiē)智能(§↓σnéng)手機(jī)輔助類可(kě)穿戴設備作(zuò)為(wèi)其他(tā)移動設備的(d↓ e)功能(néng)補充，一(yī)方面必須與智ε∏÷能(néng)手機(jī)等設備配合使用(yòng)，另一(y≥✘§★ī)方面可(kě)以簡化(huà)智能(nén☆↓™g)手機(jī)的(de)操作(zuò)。1.2 佩戴位置 按照(zhào)智能(néng)可(kě)穿戴設備的(de)佩戴位置進行(xαβ≠©íng)分(fēn)類，雖然分(fēn)類方法缺乏依據，但(dàn)是(shì)其分('♠©fēn)類方法相(xiàng)對(duì)簡單、界限清晰↕。主要(yào)有(yǒu)手（臂）環類：主要(yào)以一(yī)系列運動記錄手環、臂₽©₩←環為(wèi)主；手表類：Pebble等輔助類智能 ¶✔(néng)設備；眼鏡類：主要(yào)是(shì)以Google Glass<$ ♦等為(wèi)主的(de)新型智能(néng)終端；智能(néng)服裝類：主要π✘(yào)由Geek開(kāi)發，幾乎沒有(yǒu)正式發布的(d↕÷♥e)産品，例 如(rú)可(kě)以通(tōng)過轉化(huà)太陽能(nα εéng)為(wèi)電(diàn)子(zǐ)設備充電(diàn)的₩≈(de)比基尼、靴子(zǐ)等。 1.3 已發布智能(néng)可(kě)穿戴設備[5,6,7]1.3.1 Goog±§le Glass&微(wēi)軟眼鏡 Google Glass內(nèi)置GPS、動作(zuò)傳感器(qì±☆∏)、攝像頭等，可(kě)以指路(lù)、好(hǎo)友(yǒu)互動、拍(pāi)照(©∏π✘zhào)和(hé)拍(pāi)攝視(shì)頻(pín)，₹γ并與Google其他(tā)服務緊密集成，更是(shì)增加現(xiàn)實↑π¶體(tǐ)驗感。 微(wēi)軟眼鏡命名為(wèi)“Monocle”，該智能(néng)眼鏡可(kě)以在觀看 (kàn)實況比賽過程中，為(wèi)用(yòng)戶提供相(xiàng)關的(deγ₽♥)數(shù)據信息，增強現(xiàn)場(chǎng)體(t♦&'<ǐ)驗感。1.3.2 Nike+和(hé)→β←iWatch Nike+和(hé)iWatch為(wèi)智能(néng)運動手環。Nike+是(shì)一(y♥<ī)系列可(kě)穿戴設備和(hé)應用(yòng)，主要(yào)為(wèi)用($₹→♦yòng)戶提供運動記錄和(hé)數(s≈ αhù)據分(fēn)享等功能(néng)，産品包括：Nike+ SportWatch GP♥↔→≈S、Nike+ Running應用(yòng)程序、Nike+ Spo€£↔rtBand等；iWatch所能(néng)實現(xiàn)的(de)是(s ±hì)簡單的(de)數(shù)據通(tōng)信和(hé)中轉。1.3.3 小(xiǎo)§←米智能(néng)鞋和(hé)Heapsylon 小(xiǎo)米智能(néng)鞋是(shì)由小(xiǎo)米公司推出，該智能(né♥≠↓☆ng)鞋能(néng)與小(xiǎo)米手機(jī)連接在一(yī)起，不(bù)僅♦£∏ε可(kě)以測算(suàn)路(lù)線，還(hái)可(kδγ☆ě)以測算(suàn)出跑步時(shí)的'↕↑(de)心率等情況；Heapsylon則是(shì)可(kě)以測量跑步者的(€♥de)步數(shù)、步距、速度和(hé)消耗的∞®₽(de)卡路(lù)裡(lǐ)的(de)智能(néng)襪子λ"♣(zǐ)。 2.智能(néng)可(kě)穿戴設備相(xiàn∑δΩ¥g)關技(jì)術(shù) 智能(néng)可(kě)穿戴設備的(de)♦↕±↕發展離(lí)不(bù)開(kāi)關鍵技(jì)術(shù)的(de)支持，這(zhè)些(xi↔≥ē)技(jì)術(shù)可(kě)劃分(fēn)為( ✘wèi)感知(zhī)層、個(gè)人(rén)ε$ ✔服務層以及後台服務層等[8,9]，所涉及的(de)關鍵技(jì)術(shù)主要(yào)包括語™∑ 音(yīn)識别、眼球追蹤、骨傳導技(jì)術(shù)、低(dī)γβ©✘功耗互聯技(jì)術(shù)、裸眼3D技(jì)術(sh↓&≠ù)、高(gāo)速互聯網和(hé)雲計(jì)算(suàn)以及人(rén)體(tǐ)芯片等[4&Ω™]。2.1 技(jì)術(shù)層次2.1.1 感知®∞☆γ(zhī)層 通(tōng)過各種類型感知(zhī)設備λ×獲取人(rén)體(tǐ)相(xiàng)關信息，交由數(shù)據預處理(l'Ωβǐ)模塊處理(lǐ)。預處理(lǐ)包括：A/D轉換、标示、封裝等↑♠。由于人(rén)體(tǐ)相(xiàng)關生(shε ēng)理(lǐ)參數(shù)和(hé)運動狀 态密切相(xiàng)關，因此監測用(yòng)戶的(de)生(shēng)理(lǐ)參數✔↔α(shù)、并且“知(zhī)道(dào)”用(yòng)¥δ戶處在何種運動狀态下(xià)，可(kě)以區(qū)分(fēn)人(rén)體(&&∑tǐ)是(shì)由于劇(jù)烈運動引起↕π©的(de)生(shēng)理(lǐ)異常或疾病引起的(de)病理(lǐ) 性生(shēng)理(lǐ)異常，對(duì)準确∏¶ε≥判斷用(yòng)戶的(de)身(shēn)體(tǐ)健★✔§康情況具有(yǒu)重要(yào)意義。由此，感知(zhī)層應包括生(shēng)理(lǐ)§'¶ 參數(shù)傳感器(qì)、運動狀态傳感器(qì)。2.1.≠™2 個(gè)人(rén)服務層 個(gè)人(rén)服務層是(shì)智能(néng)可(kα±ě)穿戴設備的(de)數(shù)據處理(lǐ)中 心，面向的(de)人(rén)員(yuán)是(shì)穿戴者，包括：生(∏shēng)理(lǐ)信息診斷模塊、運動狀态與危險動作(zuò)識别模塊、曆史運 <♥動狀态與事(shì)件(jiàn)隊列、決策模塊、報(bào)警模塊、人(rén)•"♣×機(jī)交 互模塊。生(shēng)理(lǐ)和(hé)運動監測模塊對(duì)應不®Ω≠(bù)同的(de)分(fēn)類器(qì)，執行(xíng)相(xiàng)應的(de)分 →(fēn)類算(suàn)法，然後将該分(fēn)類結果放(fàng)入曆史運動狀态© φ"與事(shì)件(jiàn)隊列中。決策模塊從λ←(cóng)該隊列中取出生(shēng)理(lǐ)狀态和(hé)運動狀态進行(xíng)判∞☆斷。感知(zhī)層和(hé)個(gè) 人(rén)服務層的(de)處理(lǐ)單元之間(≠₩₽jiān)連接用(yòng)短(duǎn)距離(lφπα∏í)通(tōng)信方式，如(rú)Blue Tooth、Zigbee；個↕☆(gè)人(rén)服務層和(hé)後台服務層之間(ji>←ān)的(de)互聯采用(yòng)遠(yuǎn)距離(lδ✘σ'í)通(tōng)信技(jì)術(shù)，如(rú)WiFi、Ω∏3G或4G。2.1.3 後台服務層 後台服務層是(shì)系統的(de)數(shù)據處理(lǐ)♠±α和(hé)分(fēn)析中心，面向的(de)人(rén)員(yuán)主要(yào)有(yσ ∑"ǒu)系統管理(lǐ)者和(hé)醫(yī)生(shē™≠≥ng)。功能(néng)單元主要(yào)有(yǒu)系統管理(lǐ)↔&模塊、服務響應模塊、數(shù)據存儲與分(fēn)析模塊。服務相(xiàng)應模♣←塊對(duì)多(duō)用(yòng)戶數(s↑↔€hù)據進行(xíng)分(fēn)析、♦ 統計(jì)服務、個(gè)人(rén)用(<→yòng)戶的(de)既定服務；系統管理(lǐ)模塊對(duì)多(duō)個(g"≠φè)警報(bào)信息進行(xíng)分↔€(fēn)類、識别、優先級處理(lǐ)，以便用(yòng)戶能(néng)得(de)≥★'到(dào)實時(shí)的(de)救助；數(sh♣•→ù)據存儲與分(fēn)析模塊負責為(wèi)各個(gè)功 能(néng)模塊提供數(shù)據支持。2.2 ∑" 關鍵技(jì)術(shù)2.2.1 π÷★語音(yīn)識别 語音(yīn)識别常見(jiàn)于一(yī)≥≈¥些(xiē)移動操作(zuò)系統、軟件(jiàn)和(hé) 部分(fēn)網站(zhàn)，智能(néng)可(kě)穿®✘€戴設備中的(de)語音(yīn)識别技(jì)術(shù)，可(kě)以在輸入上(sh☆σàng)和(hé)人(rén)機(jī)交互時(shí)取代鍵盤和(hé)手寫§₽，真正“解放(fàng)人(rén)類的(de)雙手”，βφ¥提高(gāo)效率。2.2.2 眼球追蹤 眼球追蹤技(jì)術(shù)早已廣泛應用(yòng)于科(kē)學研究領域， ↓♦尤其是(shì)心理(lǐ)學領域。眼球追蹤技(jì)術(shù)在智能(néng)可(kě)穿→®♣∏戴設備中的(de)出現(xiàn)，将有(σ↕♦yǒu)可(kě)能(néng)催生(shēng)出比觸屏操作(zuò)更“直 觀”，比語音(yīn)操作(zuò)更“快(kuπ↕ài)捷”的(de)操作(zuò)方法。2. € 2.3 骨傳導技(jì)術(shù) 骨傳導技(jì)術(shù)一(yī)直以₹₩ε來(lái)是(shì)一(yī)項軍用(yòngα÷§σ)技(jì)術(shù)，通(tōng)過震動ו&♣人(rén)類面部的(de)骨骼來(lái)傳遞聲音(↓$βyīn)，是(shì)一(yī)種高(gāo)效的(de∑≈≥) 降噪技(jì)術(shù)。2.2.4 低(dī)功耗互聯技(jì)術(s♠$δhù) 現(xiàn)已成功商用(yòng)的(de)藍(lán)牙4.0可(kě)以很(hěn)好(hǎ∑π✔βo)地(dì)解決智能(néng)可(kě)穿φ&戴設備的(de)能(néng)耗問(wèn£≤')題。藍(lán)牙4.0技(jì)術(shù)的(de)應用(yòng)，使得γ∏(de)智能(néng)可(kě)穿戴設備成本更低(dī)、¥λ速度更快(kuài)、距離(lí) 更遠(yuǎn)。2.2.5 裸眼3D技(jì)術(s↔™→hù) 裸眼3D摒棄了(le)笨拙的(de)3D眼鏡，使得(de)人(rén↔→ )們可(kě)以直接看(kàn)到(dào)立體(tǐ)±γ♠的(de)畫(huà)面。通(tōng)過時(sh×←≤í)差障壁技(jì)術(shù)、柱狀透鏡技(∑≈jì)術(shù)和(hé)MLD技(jì)術(∏•☆≈shù)，用(yòng)戶可(kě)以在液晶屏幕上(shàng)感受清晰的(dγ∞ "e)3D顯示效果。2.2.6 高(gāo↑≤↔)速互聯網和(hé)雲計(jì)算(suàn) 當寬帶或移動互聯網速度接近(jìn)甚至超過硬盤讀(dú)寫速度的(de)時(shíλ)候，通(tōng)過終端訪問(wèn)雲數(shù)據就(jiù)像讀(↑¶dú)取自(zì)己硬盤裡(lǐ)的(de)東(dōng)西(xī)一(yī)樣容易。較大•$§≈(dà)運算(suàn)量的(de)任務将在雲÷★端處理(lǐ)，再将處理(lǐ)結果發送到(dào®≥¥↓)終端呈現(xiàn)在 用(yòng)戶眼前。這(zhè)樣可(kě)大(dà)大(dà)降低•✘π©(dī)智能(néng)可(kě)穿戴設備的(de)成本并減少(shǎo)它的(de)體(₩ βtǐ)積。2.2.7 人(rén)體(tǐ)芯片 人(rén)體(tǐ)芯片已經廣泛應用(yòng)于軍事(s≥ε↓hì)和(hé)醫(yī)療領域， 但(dàn)目前因為(wèi)體(tǐ)積和(hé)安全的(de)原因，人(rén)₽β♣體(tǐ)芯片技(jì)術(shù)未能(néng)得(de)£←到(dào)廣泛應用(yòng)。