【前沿技术】智能穿戴设备在军队中应用

图灵汇官网

随着半导体技术的不断发展,互联网的广泛应用,以及制造业智能化和柔性化的推进,各种智能可穿戴设备如谷歌眼镜、智能手环、Apple Watch、虚拟现实设备等已经逐渐进入人们的日常生活。这些设备不仅帮助人们感知周围的环境,还能够在计算机、互联网或其他传感设备的帮助下实现人机之间的无缝信息交流。随着人们生活水平和消费水平的提升,对智能可穿戴设备的需求也在逐渐多样化,市场前景越来越广阔。

智能可穿戴设备概述

从广义上讲,智能可穿戴设备是指那些集成了传感器、显示器、无线模块等多种功能模块,并通过穿戴式技术实现智能化、集成化和便携化设计的电子设备。具体来说,它们包括智能可穿戴设备的各个部件,以及与其配套使用的计算机、智能手机、操作系统等软硬件环境。

从狭义上讲,智能可穿戴设备指的是可以直接穿戴在身上的设备,或者是整合到衣服或配饰中的设备,它们可以通过软件支持和云端进行数据交互。

智能可穿戴设备的基本工作原理是利用传感器、射频识别、导航定位等模块,按照约定的协议接入移动互联网,从而实现人与物在任何时间和地点的信息交互。这些设备最早出现于20世纪60年代,而智能可穿戴的概念则是在20世纪70至80年代首次亮相。直到2012年,智能手表等设备才真正开始大规模流行,其中智能手环、智能手表、智能眼镜和智能配饰是最常见的产品类型,占据了全球可穿戴设备市场的大部分份额。

智能手表和智能手环通常具备计时、提醒、显示、通话、无线数据收发及摄像等基础功能,特别注重健康监测、步速计量、心率监测、体液分析等生理和医疗辅助功能,展现出向人体生理监管设备发展的趋势。智能眼镜则集合了眼镜、智能手机和摄像机的功能,通过数字化镜片将信息实时展示给用户,提供导航定位、信息收发、拍照、网页浏览等功能。智能配饰主要包括佩戴式首饰型和服饰嵌入型设备,其中以智能头带为代表,利用头戴式脑电波传感器,连接手机、电脑等智能终端,实现意念力互动控制。

总的来说,智能可穿戴设备可以分为两类:一类是功能较为独立且不需要依赖其他终端就能实现完整或部分功能的设备;另一类则是专注于特定功能,需要与其他终端设备配合使用的设备。

军用智能可穿戴设备发展初探

在民用领域的发展推动下,智能可穿戴技术也被广泛应用于军事领域,各国纷纷投入大量资源进行相关技术的研发与应用,并取得了一些成果。例如,美军的“陆军勇士单兵系统”、俄罗斯的“狼士兵2000单兵作战系统”、法国和意大利的“未来步兵单兵作战系统”、英国的“重拳系统”、韩国的“未来部队勇士系统”、日本的“下一代近战信息共享系统”、印度的“未来步兵作战系统”、德国的“IdZ作战系统”等,这些系统均采用了多种智能可穿戴设备。

在美国军队的智能可穿戴设备中,有几款设备特别突出:

  1. 20世纪90年代末,乔治亚工程技术研究所开发了一款“智能衬衣”,用于监控士兵的生理状态和伤情。
  2. 2000年,Sarcos公司为美军陆军勇士单兵系统研制的“XOS”系列可穿戴外骨骼系统。
  3. 2012年,雷声公司为美军研制的智能头盔,用于陆航机组人员,可以显示各种图解数据、数字化地图、情报资料、部队位置等信息,并与武器上的热成像瞄准器配合使用。

与此同时,国内的相关研究机构也开始对军用可穿戴设备进行深入研究,如中国军事学家们研发的“龙族战士”单兵作战系统、单兵状态监测系统、人体供电装备等一系列军用智能设备。

由于智能可穿戴设备的应用,战争模式发生了变化,单兵系统的作战能力直接影响着战场的整体战斗力。因此,智能可穿戴设备在军事领域的作用愈加重要,市场前景非常乐观。

军用领域发展壁垒浅析

尽管军用智能可穿戴设备在军事领域的作用越来越突出,市场前景也非常广阔,但仍存在一些亟待解决的问题:

  1. 供电问题:电池是智能穿戴设备的核心组件,没有电这些设备就无法正常工作。因此,高效的能源技术和能源转换技术是解决这一问题的关键,但这些技术必须符合可穿戴设备的小型化和轻量化需求。

  2. 传感与交互问题:复杂的战场环境对设备的抗破坏能力和耐腐蚀能力提出了很高的要求,同时也需要高效的交互技术来确保信息的准确收发与识别。

  3. 安全加密问题:一旦设备落入敌方手中,如何防止设备泄密、避免敌方伪造信息干扰战事指挥成为一大难题。因此,不断更新的安全防护技术和加密技术至关重要。

随着技术的进步,智能可穿戴设备在军事领域的应用必将引发国际性的竞争,并在未来战场上发挥重要作用。

本文来源: 图灵汇 文章作者: zhanglongzl