可穿戴设备的现状及展望

梁丽君 胡 瑶 刘 皓 李晓久 李 津

天津工业大学 纺织学院(中国)



可穿戴设备的现状及展望

梁丽君 胡 瑶 刘 皓 李晓久 李 津

天津工业大学 纺织学院(中国)

介绍了可穿戴设备的定义、分类、发展现状及发展趋势，分析了智能手表、智能服装和医学级可穿戴设备的发展前景，对可穿戴设备发展中的关键问题进行了分析说明。

智能手表；智能服装；医学级可穿戴设备

可穿戴设备即为可以穿在身上的设备，更确切地说是将设备整合到服装或配件中而具有某种特殊功能的便携式设备。可穿戴设备不仅是一种硬件设备，而且还综合运用了软件、数据处理、触感技术等来实现特定功能。英国领英公司(IDTechEx)的报告指出，2016年可穿戴设备的市场规模将超过300亿美元，2026年将达1 500亿美元[1]，可以想象可穿戴设备在未来的普及将令人们的生活产生巨大转变。

可穿戴设备行业门类众多，主要有智能手环与手表、健康追踪设备、智能眼镜、智能服装及医疗设备等。易操作性是对可穿戴设备的基本要求，智能化则是可穿戴设备发展的大趋势，在智能生活的大环境下，智能穿戴尤为重要。目前市场上的智能眼镜和运动手环等，还只是可穿戴设备时代到来的序幕。

1 可穿戴设备新动向

1.1 智能手表欲攻下市场

谈及智能手表就不得不提到智能手环。2015年可谓是智能手环抢占市场的辉煌之年。智能手环主要以运动健康为主导，但却也始终局限于计步、骑行、睡眠记录、运动提醒等运动健康类功能。国际数据公司(IDC)预测，智能手环未来5年的年复合增长率仅为4.3%，而未来5年智能手表的这一数值将达27.8%[2]。究其原因，不难发现现在很多手环都安装了屏幕，越来越趋向于手表，而手环早期只是一种装饰品，并不具备实用功能，现配以某些传感器才使其地位迅速攀升。但目前智能手环的消费者主要是一部分没有良好运动习惯的群体，改变一个人的习惯是有一定难度的，因而产品缺乏必要的用户黏性。智能手环未来的发展方向是功能拓展和款式革新，这必将导致智能手环与智能手表界限的模糊。

虽然手腕是可穿戴设备与人体接触的最佳位置，但智能手表若要抢占市场同样面临着重重困难。当今社会，手表已成为装饰、时尚、身份和收藏的代表，强调的是机械、手工艺和设计感，而增加电子元件会使手表显得廉价，这也是目前传统手表厂商不涉足智能手表的重要原因。目前市场上苹果Apple Watch、三星Gear系列、华为watch、 MOTO 360等智能手表的销量远不及小米手环的销量，最大的问题是用户体验感较差。笔者以为，企业最应该做的是向乔布斯学习如何去繁就简，使用户不必再学习如何触及、滑动，也不必为电量担忧，更不必在使用过程中耗费过多的时间。

尽管智能手表正面临种种不确定因素，但它仍将成为未来几年用户最乐意消费的可穿戴设备。智能手表时尚化是成功的关键，而与之配套的微型芯片、电池和传感器是必要条件。谷歌针对智能手表开发的操作系统Android Wear的面世，定将重新带来智能手表的推陈出新。

1.2 智能服装将为大势所趋

智能服装是将衣服、帽子、鞋及腰带等服装类产品与智能技术结合所形成的一种高科技产品[3]。如Mino公司推出的一款婴儿连体衣(图1)，是将英特尔 Edison 芯片隐藏在绿色可拆卸的塑料乌龟内，同时设计服装图案，使之与乌龟协调，这无疑是电子元件与服装柔性结合的一个很好的例子。婴儿穿着该连体衣后,家长便可通过IOS或Android应用,监测婴儿的心电信号、呼吸频率及体温等体征数据[4]。

图1 智能婴儿连体衣(Mino公司)

智能服装实现自身智能化的途径有两种：一种是运用形状记忆材料、相变材料、变色材料或刺激-反应水凝胶等智能服装材料；另一种是将导电材料、柔性传感器、无线通讯技术和电源等信息技术与微电子技术融入人们日常穿着的服装中[4]。长期以来，困扰智能服装的问题是低电池容量、电子设备的高能耗和柔性传感器(尤其是高精度和高稳定性柔性传感器)的缺乏。随着电子技术、材料技术和互联网技术的快速发展，各国科技投入力度的逐年加大，柔性传感器技术和柔性材料微纳米加工技术快速发展，智能服装将有望突破技术瓶颈，拥有巨大的市场潜力。

智能服装的发展能够提升纺织服装行业的科技水平，使服装行业由劳动密集型行业向技术密集型行业转变，提高服装的附加值和市场竞争力。在未来的健康监控、医疗护理和娱乐体验等领域中，智能服装具有巨大的市场潜力，势必带动与之相关技术的快速发展。在人口严重老龄化和心血管病人日益增多的背景下，智能服装的研发和推广具有极大的经济效益和社会效益。

1.3 医学级可穿戴设备兴起

目前市场上的可穿戴设备总体而言存在“浅体验、弱价值、小范围应用”[2]的弊端，可穿戴设备医学化发展成了众望所归。医学级可穿戴设备可以连接医生、患者和云端等各方主体，一旦将其运用于医学临床，定能切实有效地缓解患者病痛，同时还能收集患者的病理数据，便于疾病预防和危险情况下的就近治疗。

医学级可穿戴设备在研发中应注重突破单病种、单人群、单地域等问题，以快速切入移动医疗新生态，同时需加快云端建设，实现数据汇总、信息共享和云端对接，连接专家医生，提供专业的医学支持和技术服务，建设专业化的医学服务团队，尤其需持续监测用户生理变化，不断提升诊断的精确度，提高远程诊断的价值。

2 可穿戴设备的发展

可穿戴设备发展面临的瓶颈主要有3个：各类可穿戴设备操作系统不统一，难以形成规模效应；可穿戴设备和网络服务分离，需要二次消费；产品同质化问题严重，功能趋同，功能服务拓展欠佳。因些，未来可穿戴设备的发展应特别关注以下几方面。

2.1 融合物联网

物联网即为物物相连的互联网，将可穿戴设备与物联网相融合是占领市场的有利手段。随着智能家居、智能汽车的普及化，可穿戴设备与物联网的融合更为重要，逐渐发展后的可穿戴设备可实现智能手机的部分功能，利用可穿戴设备将可操控越来越多的智能产品。

2.2 时尚化发展

目前面世的可穿戴设备的外观一般都差强人意，外观设计已成为可穿戴产品难以普及化的重要因素。不少知名时尚品牌虽然看到该领域的巨大商机，但却苦于缺乏相应的技术储备，便将目标定在与相关厂商的合作上，英特尔和谷歌公司成为它们合作的首选。可穿戴设备未来必将更加注重产品的质量与外观，甚至私人定制也将成为可能，而最新的科技成果还需与传统服装服饰进行合理融合，以制造出更符合时代潮流的新兴产品。

2.3 信息精确化

可穿戴设备的精确度是一个值得关注的问题，目前产品的准确度和解读能力仍然是厂商亟待解决的难题。但随着传感技术的不断提升，可穿戴设备所采集的数据将更加可靠，经过精密计算传输的信息必将更为正确，这些信息在云端储存后，通过大数据分析便可以为消费者提供更有针对性的服务。

3 结语

可穿戴设备与智能硬件形影不离，智能硬件漏洞涉及的安全问题不得不引起人们的重视。目前可穿戴设备往往涉及用户的位置信息和个人数据信息等敏感信息，这为黑客带来了更多可窃取的信息。可穿戴设备市场的发展是一把双刃剑，它既可便利生活、

解决生活中的切实问题，又可为不法分子所利用，危害个人安全。若要迎接真正智能化的新时代，可穿戴设备中涉及的硬件安全问题则是生产厂商急需解决的首要问题。

伴随着可穿戴设备的发展，产品将更加实用，使用更为便利，每一种可穿戴产品即为一种综合的、完整的服务。与以往单一的功能不同，功能整合后的产品能够带来更好的用户体验，高性价比也会增加用户对可穿戴设备的依赖性。可穿戴设备也将逐渐成为生活的必需品，必将迎来属于它的新时代。

[1] 新浪手机.规模达到1 500亿美元 10年后智能穿戴式市场的规模将扩大5倍[EB/OL].可穿戴设备网.[2016-07-12]. http://wearable.ofweek.com/2016-07/ART-12004-5006-30008103.html.

[2] Evan Li.智能手表攻下市场指日可待，手环何去何从？[EB/OL].国际电子商情.[2016-07-05]. http://www.esmchina.com/news/article/201607050099.

[3] 吴茂林.2016年智能可穿戴式设备的那些事儿[J].特别报道,2016(1):60-61.

[4] Admin. Mino婴儿智能连体衣 可防宝宝猝死 售价199美元[EB/OL].智能硬件.[2015-05-22]. http://www.aihaoqi.com/article-2240-1.html.

[5] 周路菡.智能服装大踏步而来[J].新经济导刊,2015(8):24-28.

Present situation and prospect of wearable devices

LiangLijun,HuYao,LiuHao,LiXiaojiu,LiJin

DepartmentofTextiles,TianjinPolytechnicUniversity,Tianjin/China

The wearable device’s definition, classification, development status and trend were introduced. The development prospects of smart watches, smart clothing and medical wearable device were analyzed， and the key issues should be paid attention to in wearable device’s development were analyzed and described.

smart watch; smart clothing; medical wearable device

1. 国家自然科学基金面上项目(51473122)；

2. 中国博士后科学基金面上资助项目(2016M591390)。