可穿戴计算机2

可穿戴计算机应用智能可穿戴设备可穿戴计算机应用1、可穿戴计算机的出现2、概述3、智能可穿戴设备4、可穿戴计算机应用

在计算机的发展的过程中人们追求的是能更方便、更快捷的使用计算机，这就促使在设计计算机时要充分体现“以人为本”的观念，同时伴随着计算机硬件技术的发展，各种高集成、超微型的元器件的产生为便携式应用打下了坚实的基础。在这种条件下产生了各种各样的便携式系统，如笔记本电脑、膝上电脑、掌上电脑。但是，人们并不满足于将移动电话和电脑放在口袋和小皮包里面，而是希望计算机能像衣服一样“穿戴”在身上，并能在任何条件下使用它，甚至能够象人的助理一样为人们自动、主动地提供计算服务。“可穿戴计算机”正是为实现这一目标而诞生的新型个人移动计算系统，它的出现给计算机和人之间的交互关系带来了一场革命。可穿的计算机的出现一.概述

可穿戴计算技术是一种将计算机“穿戴”在人体上进行各种应用的国际性前沿计算机技术，是智能环境的一个主要研究课题。普适计算之父马克·维瑟（MarkWeiser）对智能环境是这样描述的：“这是一个由传感器、驱动器、显示器和计算机元素组成的物理世界，这些元素无缝嵌入到我们生活中的物件中，通过不间断的网络连接在一起”。智能环境为人们提供了一个有趣的数字世界，不停运转的各种智能设备使我们的生活变得更加舒适和便利。

可穿戴计算技术（WearableComputing），目前国际上尚无较明确和完备的定义，国际上公认的可穿戴计算技术的先驱者，加拿大的斯蒂夫·曼恩（SteveMann）教授认为可穿戴计算机系统具有这样的特征：“属于用户的个人空间，由穿戴者控制，同时具有操作和互动的持续性”。正如人类将计算机作为外部设备使用一样，在一个可穿戴计算机系统中，计算机可以将人类的头脑和身体变成它的一个外部设备。

同时，可穿戴计算机和人类之间的互动是持续性的，更重要的是，为了满足用户不中断正在进行的任务，可穿戴计算机还能够进行多任务操作。如果一台计算机是“可穿戴的”，那它将伴随在我们的日常生活中随时提供帮助，它就像穿衣服或其他形式的穿戴一样，尽可能的不引人注目。可穿戴计算机对人们来说其实并不陌生。杨孝宗教授说，从宽泛的概念来看，近年来为人们所熟悉的U盘、PDA、MP3和手机都是可穿戴计算机的一种。它们实现了可穿戴机的部分功能，U盘类似于可穿戴机的CF机存储器；PDA就是一个小的掌上电脑；而MP3已经具备了处理器与存储器，手机也是一个有处理能力的随身佩戴的计算机。智能可穿戴设备什么是智能可穿戴式设备？缩小版的电子设备，被使用者戴在身上，放在衣服里，或者戴在衣服上。智能可穿戴式设备有哪些特征？

1.操作时人可自由移动

2.无需用手进行操作3.有传感器

4.易引起人注意5.永不掉线

腕表Girard-Perregaux第一台智能可穿戴式设备

用于赌博轮盘作弊

过去（2002年之前）Xybernaut,ViA1998

SeikoReputer2002

FossilWristPDAHitachiPomaZYPADPanasonic过去（2002年之前）腕表形式的触摸屏可穿戴式设备。带GPS,WiFi,蓝牙，并可运行一系列的定制程序ZYPAD东芝CPUUSB接口32MRAM32MROM鼠标、可充电电池上网（电影，音乐，游戏）WindowsCEXybernaut可独立运行的智能可穿戴式设备作为电子配件存在的智能可穿戴式设备现在（2002-2012）Nike+FuelbandPebbleAndroidSmartwatchI’mWatch可独立运运行的智智能可穿穿戴式设设备通过蓝牙牙装置和和iPhone以及Android设备实现现同步手机中更更新的内内容将直直接传输输到“I’mwatch””屏幕还可以收收发短信信，看照照片可以通过过内置扬扬声器打打电话。。240像素屏幕幕,1.5英寸内置手机机系统则则配有4GB的ROM及64MBRAMNike+andiPodNano作为电子配件件的智能可穿穿戴式设备带传感器的Nike+运动鞋能对接iPod的无线接收器器iPod记录佩戴者的的跑步和锻炼炼体验可穿戴iPhone5SonyandFitbit作为电子配件件的智能可穿穿戴式设备可以接收从手手机发送过来来的任何数据据，包括Facebook和Twitter的信息流更新新能远程控制制移动音频频播放器软软件能运行各种种功能的应应用程序，，比如控制制手机的摄摄像头软件件，调整图图片显示方方式等等电池续航能能力强大作为电子配配件的智能能可穿戴式式设备SonyandFitbit可以记录运运行的步数数、热量消消耗、运行行距离、消消耗时间等等数据提升用户的的睡眠质量量。Flex支持静音震震动闹铃功功能，非常常人性化。。支持iPhone、iPodtouch或iPad，能通过蓝蓝牙4.0与iOS设备同步内置的电池池可以持续续使用7天GoogleGlass未来（2013-）1.GoogleCalendar查询并增加加日程；2.GoogleMaps指路；3.Google+进行好友互互动；4.GoogleNow查询时间，，查询天气气；5.Google+信息流发送送和接收；；6.拍照和摄影影；7.Google+Hangouts视频聊天；；8.音乐播放；；9.Google搜索；10.GoogleLatitude位置签到等等。未来（2013-）AppleandSamsung未来（2013-）咕咚咚手手环环果壳壳智智能能手手表表前景景巨巨大大数据据显显示示，，全全球球市市场场2011年共共卖卖出出1400万件件高科科技技穿穿戴戴式式设设备备；；估估计计到到2016年这个市场将将会膨胀到最少60亿美元营收。Juniper研究机构预测测，2017年将会卖出将将近7000万件智能穿戴戴式装备。未来（2013-）二.可可穿戴计算算机的关键技术1.片上系系统（SoC）2.嵌入式式操作系统技技术3.无线自自组网络技术术4.移动数数据库技术5.人机交交互技术6.无线连连接技术7.高效能能源技术1.1

可穿穿戴计算机的的操作模式可穿戴戴计算算的新新型人人机交交互具具有以以下三三种操操作模模式。。（1））持续续可可穿戴戴计算算机总总是处处在工工作、、待用用和可可存取取状态态，从从而提提供了了人机机之间间的““持续续”界界面。。就此此而，，这个个新的的计算算框架架不同同于手手持装装置、、便携携式电电脑和和PDA。。（2））增强强传传统计计算模模式基基于这这样一一个概概念，，“计计算””是主主要任任务，，但是是可穿穿戴计计算的的基本本概念念不是是以““计算算”为为主要要任务务，可可穿戴戴计算算假定定，在在“计计算””的同同时，，用户户正在在做其其他的的事情情。因因此，，可穿穿戴计计算应应该主主动提提服务务，应应该用用于增增强人人的智智能或或增强强人的的感知知能力力。（3））介入入可可穿戴戴计算算机将将把人人“包包裹””住（（这不不是指指衣物物的包包裹，，而是是一种种信息息空间间的““包裹裹”）），这这种““包裹裹”不不必是是完全全包裹裹，但但这种种“包包裹””在概概念上上比传传统计计算的的“包包裹””程度度要强强的多多。能能起到到信息息滤波波器的的功能能，滤滤掉不不需要要的信信息，，或者者允许许以适适度的的方式式调整整我们们对现现实世世界的的感受受。它它允许许我们们遮住住和修修饰离离开我我们的的被““包裹裹”空空间的的信息息（就就像衣衣物可可防止止别人人看到到我们们的身身体一一样））。1.2可可穿戴计算算机的属性性1.2可可穿戴计算算机的属性性（

1））非限制性性

可穿戴戴计算可在在走动、移移动和漫游游中使用，，在使用的的同时，还还可以做其其他事情，，用户不受受限制。（

2））非独占性性

不像虚虚拟现实技技术一样，，可穿戴计计算不会阻阻断外部世界，，当你使使用可穿穿戴计算算的时候候，也可可关注其其他事情情。可穿穿戴计算基于这这样一个个设想，，“计算算”是第第二位的的行为，，不是所所要关注注的主要要任务。事事实上，，理想地地，可穿穿戴计算算提供增增强的感感知能力力。但是是，它也可以介介入（增增强，调调整，或或故意削削弱）感感知能力力。（

3））可观观性如果果用户愿愿意，它它可以连连续的受受你关注注。在合合理的限限制下，，输出媒媒体可持持续的被被穿戴者者感受。。（

4））可控控性你你可以在在任何时时刻控制制可穿戴戴计算，，甚至在在自动操操作的过过程中，，你可人人为的断断开控制制回路，，并介入入到回路路中。（

5））感知知性可可穿戴计计算具有有环境感感知能力力，多模模态和多多感知。。（

6））交流流性可可穿戴计计算可以以作为穿穿戴者之之间的交交流媒体体。二、可穿穿戴计算算机硬件件发展现现状从硬件的的组成形形态划分分，当前前可穿戴戴计算机机可分为为集中式式（主机机）可穿穿戴计算算机和分分布式（（主机））可穿戴戴计算机机。集中中式是指指除了必必须分离离的部件件（如HMD

、键键盘、鼠鼠标、电电池等））之外，，具有较较高可压压缩性的的部件（如CPU、、Memory、、Chipset

、GPS

、无无线通信信等）都都最大程程度的集集中起来来置于一一个机壳壳内，形形成一个个微型、、紧凑的的计算机机主机系系统；而而分布式式可穿戴戴计算机机则将各各种部件件较合理理的分布布于人体体的各个个部位，，通过身身体总线线和身体体网络连连接而构构成计算算机系统统。目前前国际上上这两种种比较典典型的代代表是美美国Via公公司的的

ViaIIPC和和美国MIT

的MIThril

。三.可可穿戴计算算技术的应用用三.可可穿戴计算算技术的应用用1.主要研研究机构全世界许多著著名大学实验验室已经对可可穿戴计算技技术做了很长长时间的研究，他们多多数的研究领领域是健康关关怀、监控系系统和助理系系统。与此同时，许多大大型公司如IBM、谷歌歌、诺基亚等等也对这个领领域抱有极大大兴趣，在可穿穿戴计算技术术研究领域做做出了杰出贡贡献。1））ACT实实验验室室：：ACTLab（（行行动动与与环环境境识识别别技技术术研研究究小小组组））是是欧欧洲洲领领先先的的研研究究实实验验室室之之一一，，专专注注于于普普适适计计算算、、可可穿穿戴戴计计算算和和移移动动技技术术，，隶属属于于荷荷兰兰埃埃因因霍霍温温科科技技大大学学电电气气工工程程学学院院。。ACTLab利利用用多多模模式式普普适传传感感器器技技术术通通过过对对活活动动和和环环境境的的识识别别来来解解释释人人类类行行为为，，他他们们的的研研究究重点是信号处处理、模式识识别和机器学学习技术。2）麻省理理工学院（MIT）媒体体实验室：该该实验室为可可穿戴计算技技术的研究作作出了重大贡贡献，他们致致力于研发最最新的计算机机科技，专注注于发明而非非将科技产品品化。媒体实实验室第一次次涉足这片领领域可追溯到到1993年年，两名研究究人员，萨德德斯.特纳（（ThadStarner）和道道格.普拉特特（DougPlatt））用Park公司PrivateEye显示示器和Handykey公司的和旋旋键盘的部分分部件，制作作出了特纳的的第一版智能能工作系统。。3）多伦多多大学ePI实验室：ePI实验室室的前身是成成立于1998年的多伦伦多大学人文文智能实验室室（HI实验验室）。现在在它是一个计计算机视觉和和智能图像处处理研究实验验室，专注于于个人成像、、介导现实（（MediatedReality）和可穿穿戴计算技术术等领域。ePI实验室室的创始人和和现任董事正正是被誉为可可穿戴计算领领域创始人的的史蒂夫·曼曼恩（SteveMann）教授授。ePI实实验室的主要要研究优势为为可穿戴式计计算的硬件和和开源介导现现实软件。4）谷谷歌歌X实实验室室：谷谷歌X实验验室，，又被被简称称为谷谷歌X，是是谷歌歌秘密密创立立的创创新实实验室室，它它位于于美国国北加加州湾湾区某某处。。谷歌歌X实实验室室工作作列表表上的的“百百大冲冲出星星际计计划””（100shoot-for-the-stars）大大多数数尚在在概念念阶段段，项项目涉涉及到到未来来的太太空电电梯，，无人人驾驶驶汽车车，增增强现现实眼眼镜，，物联联网技技术。。1）由谷歌歌X实实验室室开发发的““拓展展现实实”眼眼镜被被命名名为谷谷歌眼眼镜（ProjectGlass）），这这款高高科技技眼镜镜是可可穿戴戴计算算的第第一步步,它它拥拥有智能手手机的的所有有功能能，镜镜片上上装有有一个个微型型显示示屏，，用户户无需需动手手操作便可可上网网冲浪浪或者者处理理文字字信息息和电电子邮邮件，，同时时，戴戴上这这款谷谷歌眼镜后后用户户还可可以用用自己己的声声音控控制拍拍照、、视频频通话话和辨辨明方方向等等。这款神神奇的的眼镜镜实际际上就就是微微型投投影仪仪+摄摄像头头+传传感器器+存存储传传输+操控设备备的结结合体体，投投影仪仪用以以显示示数据据，摄摄像头头用来来拾取取视频频画面面，存储传传输模模块用用于存存储与与输出出数据据，而而操控控设备备可通通过语语音、、触控控和自动三三种模模式控控制。。目前前谷歌歌眼镜镜已于于2012年6月在在谷歌歌I/O开开发者者大会上上预预售售。。2））谷歌歌公公司司于于2013年年美美国国德德州州奥奥斯斯汀汀的的SXSW大大会会上上推推出出了了““会会说说话话的概概念念鞋鞋””，，这这款款智智能能鞋鞋由由谷谷歌歌和和创创意意设设计计机机构构YesYesNo以以及及Studio5050合合作作完完成成。。鞋鞋子子配配备备一一块块微微控控制制器器、、加加速速计计、、陀陀螺螺仪仪、、压力力感感应应器器、、喇喇叭叭和和蓝蓝牙牙芯芯片片。。传传感感器器可可以以收收集集鞋鞋子子的的运运动动信信息息并并发发出语语音音评评论论，，同同时时此此款款智智能能鞋鞋还还利利用用蓝蓝牙牙将将鞋鞋子子和和智智能能手手机机保保持持同同步步，，通过过一一些些编编程程方方式式让让鞋鞋子子功功能能更更加加与与众众不不用用。。和和大大多多数数笨笨重重不不方方便便的的可穿穿戴戴计计算算机机相相比比，，智智能能鞋鞋由由于于缩缩小小了了它它的的传传感感器器而而更更像像一一双双普普通通鞋鞋子，，也也让让人人们们更更愿愿意意在在日日常常生生活活中中穿穿戴戴，，可可以以说说智智能能鞋鞋技技术术大大大大加加快快了可可穿穿戴戴式式计计算算技技术术的的发发展展。。谷歌歌发发明明的的会会说说话话的的智智能能鞋鞋四.展展望望在几几十十年年的的发发展展和和持持续续研研究究下下，，可可穿穿戴戴计计算算技技术术已已经经被被证证明明非非常常具具有有实实际际操操作作性性。。这这项项技技术术可可以以包包容容感感觉觉每每个个人人，，许许多多使使用用该该技技术术的的应应用用已已经经成成为为一一些些人人生生活活的的一一部部分分，，例例如如寻寻路路、、健健康康状状况况监监测测、、帮帮助助记记忆忆和和现现实实调调整整，，可可以以说说，，可可穿穿戴戴计计算算技技术术表表现现出出了了其其非非常常重重大大的的意意义义和和对对整整个个社社会会的的影影响响。。当然，在在这项技技术普及及之前，，我们的的科学家家仍需要先去去除一些些技术壁壁垒，其其中一个个最主要要障碍便便是尺寸寸和外观观的问题题。史蒂蒂夫·曼曼恩教授授在80年代起起就开始始设计和和制造可可穿戴计计算技术术的设备备，然而而，他制制造的第第一个可可穿戴计计算仪器器既大又又不美观观，即使使是现在在，大部部分的可可穿戴技技术设备备都不是是真的““可穿戴戴”。可穿戴计计算机是是一个综综合的、、复杂的的课题，，其进步步还有待待于半导导体、计计算机、、电子等等相关技技术的发发展。另一个重重要问题题是不间间断运行行这些设设备就很很自然地地带来了了能源供供应的问问题，这这些设备备应该是是电池供供电还是是无电池池供电系系统的呢呢？如果果这是一一个无电电池供应应系统的的设备，，那么何何种能源源供应技技术可以以被应用用其中？？无论如何，可可穿戴计算技技术在人们需需要信息辅助助的任何领域域，都有着重重要的应用价价值和广阔的的应用前景。。从商业目的的到科学目的的，数以百计计的相关研究究正在进行中中，例如许多多特定的用于于帮助残疾人人和扶助老年年人的可穿戴戴计算应用程程序在稳步发发展中。这项项技术已经为为人们带来许许多便利，随随