随着移动互联网的快速发展、大数据和云计算的广泛应用,以及芯片技术的不断进步,使得功能强大且低功耗的智能设备逐渐走进人们的生活。智能穿戴设备产业不断商业化,可穿戴设备变得越来越受欢迎,“芯片+技术+大数据”已成为智能穿戴设备的主要驱动力。本文将探讨智能穿戴设备从概念到技术,再到典型代表及其未来发展趋势,帮助读者更好地理解这一领域。
智能穿戴设备是指通过穿戴式技术对日常穿戴设备进行智能化设计与开发的一类产品,包括智能手表、运动手环、微型投影眼镜、智能服装等。智能穿戴设备的概念最早出现在20世纪70年代和80年代,而其思想雏形甚至可以追溯到20世纪60年代。然而,直到大数据时代来临,这类设备才逐渐成熟和完善。由于早期的高成本和复杂技术,许多智能穿戴设备最初仅停留在概念阶段。随着移动互联网、物联网、大数据和云计算的发展,技术的进步以及低功耗高性能处理芯片的出现,大多数智能穿戴设备已经从概念阶段走向商业化。许多新兴的智能穿戴设备不断涌现,如FashionComm(乐源数字)、Google(谷歌)、Apple(苹果)、Sony(索尼)等科技公司在这个领域大展身手。
智能穿戴设备的应用涵盖了多种关键技术,包括System on Chip(SoC)架构设计技术、大型计算机多端口技术、高效I/O设计技术、无线自组网络技术、嵌入式操作系统技术、移动数据库技术、人机交互技术、基于蓝牙的无线连接技术、外部设备选择与设计技术等。智能穿戴设备不仅仅是将一台PC机小型化并分布于各种穿戴设备上,而是多种技术的融合。这些技术相互配合,使穿戴设备变得更加智能。例如,蓝牙无线连接技术使智能穿戴设备能够利用蓝牙进行近距离无线通信;嵌入式操作系统技术使设备能够嵌入微内核,提高数据处理能力和运行速度;SoC架构设计技术将计算机主机的硬件集成到一个芯片上,不仅降低了功耗,还提高了运行速度和生产周期;人机交互技术可以处理人与计算机之间的交互问题,提高用户对环境的感知能力。此外,智能穿戴设备需要大量接口来与其他设备连接,这依赖于大型计算机多端口和高效I/O设计技术。无线自组网络技术可以将每个人的智能设备连接上网,多个节点可以自动组成网络;移动数据库技术使智能穿戴设备的计算机系统能够实时上传和存储数据。
智能穿戴设备产业链涵盖多个方面,包括关键零部件、交互解决方案、产品服务和销售渠道等。智能穿戴设备涉及广泛的技术领域,如传感技术、显示技术、语音识别技术、电池续航技术、芯片技术、操作系统、无线通信技术、数据处理技术、延长电池寿命技术和数据交互技术等。常见的智能穿戴设备类型包括智能手表、运动手环和智能眼镜等。
Apple Watch是苹果公司在2014年9月推出的一款智能手表,内置iOS系统和Force Touch触摸技术,采用天然蓝宝石水晶屏幕。这款智能手表具有曲面玻璃,优点是可以平展或弯曲,并内置iOS系统和通信模块。用户可以通过Apple Watch完成多项任务,如拨打电话、语音回复短信、连接汽车、查看天气、航班信息、地图导航、播放音乐、测量心率、计步等。它还是一款全面的健康和运动追踪设备。FashionComm A1是广东乐源数字技术有限公司于2013年11月推出的另一款智能手表,是中国可穿戴设备中的先行者。FashionComm A1采用高通公司的Mirasol™显示技术,即使在阳光直射下也能清晰显示。这款智能手表具有长待机时间,最高可达220小时。用户只需轻触屏幕即可查看当前时间和天气等信息。FashionComm A1还具备通话、信息、拍照、摄像、录音、闹钟、音乐、运动实时监测等功能。内置计步器可以全天记录用户的运动轨迹和数据,并在屏幕上显示用户的健康状况和运动数据,同时将数据实时上传至云端。
Poma是美国Xybernaut公司在2002年推出的一款智能手环,由Windows CE设备构成,配备日立128MHz RISC处理器和32MB内存。这是最早的智能手环之一,但由于运行速度慢、显示技术落后和功能不足,最终被淘汰。现代智能手环通常内置锂电池,续航时间可达240小时左右,内置运动马达和传感器可以实时测量用户的步行距离。智能手环不仅具有普通计步器的基本功能,如测量距离、卡路里消耗和脂肪含量,还具有防水、睡眠质量监测和蓝牙短距离数据传输等功能。用户可以通过手环记录日常生活数据,并将其实时上传到智能终端、PC端或云端进行存储和分析,从而指导用户过上更健康的生活。
智能眼镜是智能穿戴设备的一种典型代表,谷歌眼镜是其中的佼佼者。2012年4月,谷歌发布了Google Project Glass(谷歌眼镜),这是一款增强现实型(AR)智能眼镜。这款眼镜集成了真实世界和虚拟世界的实时信息,具有拍照、导航、上网、邮件、信息、视频通话和蓝牙等功能。谷歌眼镜由传感器、摄像头、存储传输设备、微型投影仪和控制装置组成。用户佩戴谷歌眼镜时,可以实时查看信息,通过眨眼即可拍照并即时上传,还可以查询天气、浏览信息和收发短信等。
尽管目前智能穿戴设备不断更新换代,但该市场仍处于起步阶段。根据前瞻产业研究院发布的《中国可穿戴设备行业市场前瞻与投资分析报告》,2016年第三季度,全球可穿戴设备市场总体销量为2300万只,同比增长3.1%。智能手表的增速较快,达到了61%。2016年第二季度,苹果手表的销量达到340万台,同比增长近50%,市场份额达到了13%。智能手表正逐渐成为可穿戴设备市场的主流产品。随着科技的进步,人们对健康的关注度也在不断提高,未来可穿戴智能设备将继续深入发展。一方面,用户对运动健身和医疗保健的需求推动了这一领域的持续发展,促进了智慧产业的融合;另一方面,智能穿戴设备的快速发展促进了相关产业链的演变,构建了更加完善的智能终端生态系统。