可穿戴式設備的現(xiàn)狀與技術綜述

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1、可穿戴式設備的現(xiàn)狀與技術綜述可穿戴式設備是一種新型的人機交互方式，對提升用戶的環(huán)境感知、獲取自身狀態(tài)和無處不在的計算能力起著不可替代的獨特作用，自2013年以來，已經(jīng)井噴式地出現(xiàn)在我們身邊。下面由為大家整理出一篇題目為可穿戴式設備的現(xiàn)狀與技術綜述的醫(yī)學技術論文，供大家參考?！　　　≡瓨祟}：可穿戴式設備分類及其相關技術進展　　　　摘要：可穿戴式設備是一種新型的人機交互方式，對提升用戶的環(huán)境感知、獲取自身狀態(tài)和無處不在的計算能力起著不可替代的獨特作用，自2013年以來，已經(jīng)井噴式地出現(xiàn)在我們身邊。文中對已經(jīng)面世和文獻

2、報道過的大部分可穿戴式設備按照功能和佩戴位置進行了分類；對可穿戴式設備使用的傳感技術、無線通信技術、電源管理技術、顯示技術、大數(shù)據(jù)等相關技術進行了概述；最后對可穿戴式設備發(fā)展存在的挑戰(zhàn)進行了剖析，并對可穿戴式設備的發(fā)展趨勢進行了展望?！　　　￡P鍵詞：可穿戴；分類；技術進展　　　　0引言　　　　可穿戴式設備是指由用戶控制并能與用戶進行交互的能持續(xù)運行的可穿戴計算機設備，在以心率、血壓等生理信號監(jiān)測為代表的醫(yī)療保健領域，以運動情況檢測為代表的健康領域，還有以購物娛樂為代表的消費領域等都得到了廣泛的應用，對人們（尤其是

3、老人、嬰兒等群體）的生活、工作正起著潛移默化的影響。市場上的可穿戴式設備正如雨后春筍般蓬勃發(fā)展，然而，目前可穿戴式設備的分類還沒有統(tǒng)一的標準，本文根據(jù)功能和佩戴位置對可穿戴式設備進行了分類。隨著可穿戴式設備應用領域的不斷擴大，實現(xiàn)的功能不斷增多，融入的技術也將越來越多，但總是離不開傳感技術、無線通信技術、顯示技術、電源管理技術、大數(shù)據(jù)等相關技術，本文從上述技術層面對可穿戴式設備的現(xiàn)狀進行了綜述?！　　　?可穿戴式設備的分類　　　　可穿戴式設備的種類繁多，分類的方式也隨之增多，按照不同的分類方法可以劃分為不同的類型

4、。本文則按照可穿戴式設備實現(xiàn)的功能和所佩戴的位置的不同對其進行分類?！　　　?.1按功能分類　　　　圖1所示為可穿戴式設備按照功能分類的細分圖。從圖中可以看出，目前的可穿戴式設備主要應用于醫(yī)療健康和運動健身領域。Shaji等[1]將能監(jiān)測心電信號的可穿戴式設備應用于印度貧困農村，監(jiān)測人們在散步、慢跑等活動過程中的心臟情況，從而達到預防心臟疾病的目的。Bajpai等[2]通過可穿戴傳感器檢測用戶在運動過程中心率的變化，以計算用戶消耗的熱量和卡路里，從而評估用戶的健康水平，并為用戶制定合理的健身計劃。利用可穿戴式設備

5、，人們可以更加精確地感知并量化自身和外部信息。因此，可穿戴式設備按照功能可分為兩類，一類是自我量化，另一類是體外量化?！　　　　　　　∽晕伊炕?，即將用戶的心率、肌電、脈搏、血壓、血氧、體溫等自身信息進行量化，可分為運動健身與醫(yī)療保健兩部分。其中，運動健身部分的可穿戴式設備主要采用手表、手環(huán)/腕帶等形式，用于檢測用戶所處環(huán)境的pH值、氣壓、海拔、運動行走的步數(shù)、消耗的卡路里、潛水的深度等參數(shù)。Seong等[3]提出了一種腕帶平臺，能通過點對點直接與其他設備和傳感器進行連接通信，從而獲得用戶活動時產生的數(shù)據(jù)。醫(yī)療保健

6、部分主要是監(jiān)測用戶的心率、血壓、血糖等與身體狀況有關的生理參數(shù)，主要形式有手表、胸帶等。Thomas等[4]研發(fā)了一款生物手表，能檢測心電、血壓等生理信號，從而監(jiān)測人體的健康水平。體外量化，即利用可穿戴式設備放大用戶感知外部信息的能力，并協(xié)助用戶進行信息的處理，用戶可以使用設備中的傳感、處理、連接、顯示功能來實現(xiàn)自身感覺外部信息功能的增強或感知自身原本無法感知的信息。　　　　體外量化的應用領域包括休閑娛樂、信息咨詢、遠程控制等，設備形式以手表、眼鏡為主。Mizuno等[5]利用帶有小型溫敏傳感器的可穿戴式眼鏡檢測

7、鼻部皮膚的溫度，根據(jù)鼻部皮膚溫度的變化評估人的生理和心理狀態(tài)。Ham等[6]設計了一款智能眼鏡，能在增強現(xiàn)實環(huán)境中選擇和操作虛擬二維和三維內容?！　　　?.2按佩戴位置分類　　　　如圖2所示，將可穿戴式設備按照位置可分為頭箍/頭盔、眼鏡、掛件、臂環(huán)、腕帶/手環(huán)、手表、戒指、服飾、鞋等。圖3為將可穿戴式設備按照佩戴位置分類的細分圖，從圖中可以看出，可穿戴式設備主要佩戴在手腕處。文獻[7-8]中描述了佩戴于手腕處的可穿戴式設備具有便攜、功耗低以及體積小等特點?！　　　　　　　∨宕饔谑滞筇幍目纱┐魇皆O備以手環(huán)和智能手表

8、的形式為主。手環(huán)主要用于運動健身領域，記錄用戶在運動中消耗的能量、運動的時間、距離等數(shù)據(jù)，有些手環(huán)還能監(jiān)測用戶的睡眠狀況。智能手表不僅具有手環(huán)的功能，還增加了心率、體溫、陀螺儀等傳感器，能更全面地對用戶的運動進行監(jiān)測；智能手表還可以與智能進行通信，可以在手表屏幕上顯示接收到的通知，并對進行簡單操作，因此智能手表的發(fā)展正得到廣泛關注?！　?可穿戴式設備的相關技術　　　　可穿