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《智能穿戴設(shè)備的未來發(fā)展趨勢.doc》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、智能穿戴設(shè)備的未來發(fā)展趨勢 我們都知道，智能穿戴設(shè)備的運動監(jiān)測功能主要通過重力加速傳感器實現(xiàn)。重力傳感器已是一種很成熟的技術(shù)，手機(jī)也早有應(yīng)用。傳感器通過判斷人運動的動作得到一些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，再結(jié)合用戶之前輸入的個人身體體征的基本信息，根據(jù)一些特定算法，得到針對個人的個性化監(jiān)測數(shù)據(jù)，諸如運動步數(shù)、距離以及消耗的卡路里等，從而判斷運動的頻率和強(qiáng)度?！ ∷弑O(jiān)測也通過相同的傳感器技術(shù)實現(xiàn)。人在不同的睡眠階段，腦電波會發(fā)生迅速改變，有意思的是，重力加速傳感器并不具備直接探測腦電波的功能，所以它是將人在睡眠中動作的幅度和頻率作為衡量睡眠的標(biāo)準(zhǔn)，來判斷睡眠處于哪個階段，蘋果
2、AppleWatch的鬧鐘功能，正是依據(jù)這個判斷用戶處在“快速動眼期”將用戶喚醒?！ 〉F(xiàn)有產(chǎn)品的重力傳感器最大程度也只能到這里了，由于傳感器的傳感速度限制了識別度，它們無法識別出更多，比如用戶做出了什么手勢，是手心向上還是手背向上?！ ×硪环矫?，在心率監(jiān)測上，AppleWatch（包括GearFit、FitbitSurge、MicrosoftBand等手環(huán)）采用的是光電式心率計，它的原理非常簡單——通過AppleWatch背面配備的綠色LED燈，搭配感光光電二極管照射血管一段時間，由于血液是紅色的，它可以反射紅光而吸收綠光，而在心臟跳動時，血液流量增
3、多，綠光的吸收量會隨之變大，處于心臟跳動的間隙時血流會減少，吸收的綠光也會隨之降低，基于此，就可以根據(jù)血液的吸光度來測量心率?！ 」怆娛絺鞲衅鞯墓ぷ髟硪笤O(shè)備需要緊貼手腕，并且毛發(fā)不能過于旺盛、不能出汗、也不能在運動時測量。這也就是為何蘋果會建議用戶在進(jìn)行心率監(jiān)測時讓手表貼緊皮膚的原因，此外，蘋果在介紹中也表示在天冷的情況下，用戶手腕部位的血流量可能不足以監(jiān)測到心率，而且用戶在進(jìn)行節(jié)率性運動（如跑步和騎行）時，心率測量的準(zhǔn)確性會比無規(guī)則運動（如打網(wǎng)球）更加的準(zhǔn)確。這些亦都是光電式心率監(jiān)測的局限性所在?！ ∮捎诋?dāng)血液經(jīng)過毛細(xì)血管流入手腕時，血液流動速度實際
4、上已經(jīng)減緩了，因此最終的結(jié)果也不一定能夠真實反映心率——也就是說，使用AppleWatch監(jiān)測出的心率數(shù)據(jù)，最后可能還不如一些手機(jī)準(zhǔn)確，特別是在手握機(jī)器的情況下，由于人的食指指尖有一個動脈血管，而后者能夠和心臟基本保持一樣的頻率?！ ∽尭袘?yīng)更精細(xì)未來的人體追蹤識別 怎樣才能讓穿戴設(shè)備的數(shù)據(jù)變得準(zhǔn)確，這是無數(shù)智能穿戴產(chǎn)品想要解決的問題?！ 【湍壳皝碚f，最切實的解決方法莫過于兩種，一種是增加更多傳感器，另一種是研發(fā)出更優(yōu)秀的傳感器和更先進(jìn)的算法，對于前者的選擇，雖然傳感器越多，就能帶來更全面的監(jiān)測效果，但是也會造成設(shè)備體積和續(xù)航時間的困擾。由于技術(shù)原因，傳感器的
5、發(fā)展還有一段路程要走，非植入式電化學(xué)和生物傳感器則是主要的演變方向。不過走在前頭的研發(fā)團(tuán)隊已經(jīng)找到了優(yōu)化傳感器的著手點——給傳感器增壓?！ 〗衲?0月份，威鋒網(wǎng)報道過卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的研究人員開發(fā)出一套名為ViBand的系統(tǒng)，讓現(xiàn)有的智能手表可以識別用戶手勢，并識別出用戶手上所拿的物體的新聞?！ iband系統(tǒng)的作用，就是給普通智能手表的加速度計傳感器進(jìn)行增壓——說得通俗一點，就是給傳感器“打雞血”，使其能夠感應(yīng)到令人難以置信的振動頻率的微小變化。它能夠感知的，不僅是發(fā)動機(jī)運行時的嗡嗡聲，還可以檢測吉他調(diào)音，或者是用戶以不同的方式移動手臂時所引起的明顯的輕
6、微差異?！ ?jù)介紹，Viband系統(tǒng)的秘訣在于加速度計感應(yīng)器自身的規(guī)格。通常來講，手表內(nèi)的加速儀被設(shè)定在每一秒鐘進(jìn)行20到100次采樣，以滿足手表對運動軌跡的測量需求。研究人員通過使用一個軟件更新，把檢測頻率提升至每秒4000次，將加速計作為一個振動麥克風(fēng)來使用。也就是說，它還可以監(jiān)測用戶身體所發(fā)出的生物聲學(xué)信號?！ ∵@樣，當(dāng)任何動作發(fā)生的細(xì)微頻率通過人體進(jìn)行傳播時，所有的一切都能夠產(chǎn)生出獨特的高頻振動模式，即一種可以立即用于識別的聲波特征。而每一種手勢或行為在經(jīng)過ViBand系統(tǒng)的處理后，都能夠用于執(zhí)行某種特定的任務(wù)?！ ∵@聽起來非常神奇，通過這項技術(shù)，智能
7、手表將能夠區(qū)分用戶大量的細(xì)節(jié)動作，包括抓、撓、敲擊、滑動等，這些動作可以進(jìn)一步用來操作手表，進(jìn)行滑動菜單和選擇手表菜單選項，甚至是控制燈具或電視機(jī)等家用電器。 厲害的是通過增壓后的傳感器，只要用戶手上拿了些東西，你的手表就可以通過聲信號來識別你拿的是什么東西；此外，還可以檢測到用戶所處的環(huán)境，比如是在車?yán)?，還是在廚房……這個團(tuán)隊還做了一種識別標(biāo)簽，貼在門上、墻壁上或者別的物品上，以配合提升識別并提供智能操控。 ViBand系統(tǒng)兼容性非常高，可以用于蘋果、三星和任何智能穿戴設(shè)備上。不過我們不清楚增壓技術(shù)對傳感器有沒有損害，對設(shè)備會不會更加耗電，顯然研
8、發(fā)團(tuán)隊還將沿著這個方向進(jìn)行下去，在東京
