可穿戴设备与脑联网的应用

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查看: 169回复: 1 发表于 2020-9-2 09:40:59   只看该作者
随着信息通信技术的发展,产品的设备形态和功能应用不断演化,可穿戴设备成为信息通信技术的热点。在基础技术不断创新的背景下,可穿戴设备已经成为继智能手机、平板电脑后全球信息技术产业的热点和新的增长点。可穿戴设备是指采用独立操作系统,并具备系统应用、升级和可扩展的、由人体佩藏的、实现持续交互的智能设备。它有安全性、耐用性、舒适性、交互的便捷性、能耗的持久性、信息采集的准确性、设备穿戴及使用行为的社会接受度等特性。
可穿戴设备按佩戴方式可分为头戴式、腕带式、携带式、身穿式等四类。其中,头戴式设备可以在用户自然视野中显示信息,可以利用骨传导或耳机发送私密声音信号,此外它与用户的视野和头部的运动有密切联系;典型产品如谷歌眼镜。腕带式设备的显示屏较小或不具备显示屏幕,可测量脉搏、血压等参数,一般利用低功耗通信技术(如蓝牙4.0)与手机App配合使用,它还可以作为传统移动智能设备的辅助工具( 如接收通知、快速设置等);典型产品如Apple Watch。 而携带式设备则不直接佩戴在肢体上,它可作为移动设备的外接设置;典型产品如跟屁虫蓝牙防丢设备。身穿式设备可以直接穿在身上,还可以与日常穿着结合;典型产品如Nike+运动鞋。


2013年可视为可穿戴设备的起步点和发展元年:从全球情况来看,一是可穿戴设备层出不穷,二是互联网企业、消费电子企业(如索尼、三星等),甚至包括一些传统的企业, 如耐克开发了Nike + Fuelband腕带。从国内情况来看,国内ICT企业紧跟全球动向和国际主流的发展态势。对于智能手表,智能手环等这些些国际上主流的可穿戴设备,国内都有企业推出相应的产品,如九安医疗iHealh AM3、百度咕咚手环、果壳CeakRing等。

可以预计,可穿戴设备已经成为ICT产业发展的新领域。其中在可穿戴设备中发挥核心作用的是芯片。国外情况:英特尔在X86基础上推出了Quark处理器,高通基于ARM架构推出了Toq 处理器,三星推出CalaxyGear智能手机芯片;国内情况:目前,君正发布了用于可穿戴设备的芯片方案,我国现在正处于起步阶段,国内芯片厂商支持力度普遍较弱,但未来的市场增量空间巨大。

可穿戴设备产业目前仍存在很多问题,如产品峡乏时间感和创意、成本高、技术不够成熟、功能亮点不足、寿命短、准确性差、安全和隐私系数低、指标单_等。 总的来说,可穿戴设备目前仍处于发展的初级阶段,针对用户个性化需求开发的服务和应用偏少,差异化细分市场,用户需求还需要进一步挖掘, 产业链的整合能力尚不完善。针对以上种种问题,我们需要做的就是关注设计,提高电池续航能力,鼓励创新,注重安全和隐私等。此外,由于可穿戴设备本身形式各异,所以安全保护措施也各有不同,但其应共同遵循的基本原则是不会变的,如满足机密性、完整性和可用性目标,不能无限制违反社会安全进而获取他人数据和进行违法活动等。

绝对安全可靠的可穿戴设备并不存在,因此可穿戴设备的信息安全必须适度,应采用分类分级的方法有针对性地提高可穿戴设备的信息安全能力;由于可穿戴设备的信息安全形式及应对安全技术是不断发展的,所以可穿戴设备也要满足可扩展的原则。

自1999年开始,科学家们就开始从人体可穿戴的交互出发,对可穿戴技术的各个方面做了一.系列的研究,如Gemperle等对运动中的可穿戴性进行了深人的研究,得出了一系列可穿戴设备佩戴位置选择与产品形态设计方面的原则; Dunne等从感知和认知的角度,研究用户对可穿戴设备带来的感官刺激的意识程度; Deyle 等开发了一种利用压电传感器探测通过骨头传导的运动声音的肢体运动识别输入方式;针对可穿戴设备可操控界面越来越小的情况,Kim 等专注于发掘利用其上部的周边空间进行手势操作的可能性,并具体推出了运用红外距离感应器的原型系统; Akiyama 等研制了一个热媒系统让人们可以随着所听的音乐对应地感受到动态的冷热变化,从而给用户带来前所未有的情感体验。

由于可穿戴设备是在人们进行日常活动时起辅助作用的,为了能够在不同的情境下支持任务的有效执行,可穿戴设备的交互应该是多模态无缝结合的,比如用户在不同环境下能够自主选择最适宜的交互方式。

可穿藏设备的主要输人方式有眼球追踪,肌肉生物电,语音指令与选择,实物交互(如手拍)、身体数据感应(如脑电波、心跳等),环境数据探测(如温度、湿度、空气清洁度、位置等),肢体(如面部、手指、手腕、身体躯干、脚等)动作探测等。其主要的输出方式有声音,环境投影,内置灯光,小屏显示(如LCD、LED、 软件显示、透明面板、ePaper、AMOLED、 OLED),头藏式微型投影、 振动、温度等肢体可感受信号,利用其他平台的界面来显示数据信息等。

可穿戴设备的智能交互技术要以提升用户体验为核心,使用户与可穿戴设备形成不可分的集合体,提升用户对环境的感知能力和设备对用户的操作反馈能力。

可穿藏设备市场化、数据化、网络化的发展趋势给交互设计的应用和服务设计方面带来了最大空间。其创新性应用的设计要以对用户身体、行为、地理位置、消费习惯、社交关系等数据的深度分析为出发点,围绕运动、健康医疗、娱乐、协同等应用领域展开纵深研究,并充分利用社交网络的平台将个体数据与信息的影响最大化。

在界面设计方面需要深人分析这些可穿戴设备的特殊性,从中寻找其特有的设计理念与原则,如将使用场景与环境作为界面的一部分,尽量将图形界面作为场景的补充而不是复制;降低单个界面的复杂程度,对于复杂的功能更多地采用层次推进,弱化或取消功能清单式的主菜单,尽量直接地在第一层级展现功能。

可穿戴的应用随信息化的发展越来越广泛,也更贴近生活,方便用户,如AirWaves是. 个内置了空气质量监测传感器的防污染口罩,在过滤城市空气的同时,口罩采集到的环境污染数据可以被汇总并以污染水平地图的方式提供给用户,帮助用户寻找污染较轻的出行路线。Mnemo 是一个旨在促进社交的手锄,当两个或多个朋友的手铜链接在一起的时候, 各自记录的音频、视频等内容就会根据时间、地点进行重叠合并,形成朋友间集体的回忆。Relay 是一个可以与纽约交通运输管理局发布的实时交通信息进行同步的手环。通过三根可以变换成不同地铁线路颜色的腕带,Relay 可以给用户提供地铁列车即将到达的时间、下一站到达时间、列车换乘等公共交通信息。在方便用户的同时,交通管理部门也可以根据收集到的乘客乘车线路及时间模式进行有效的运营调控。

随着科技日新月异的发展,可穿戴设备将逐渐走向成熟,实用性增强,采集到的信息量增大,功能性更强, 人机合一的智能生活将逐步实现, 由于可穿戴设备的广泛应用,人们的工作和生活也变得更加快捷高效。



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发表于 2020-9-2 10:42:07   只看该作者
话说 物联网的作用真的有那么大吗
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