可穿戴设备调研报告

　可穿戴设备 调研报告

　学院: : 微电子学院

　专业: : 集成电路设计与集成系统

　班级: : 集电 13 — １

　姓名: : 张翼翔

　学号: : 2013 ２１ 4990

　时间 :201 ５、 11

　引言: :

　可穿戴设备即直接穿在身上,或就是整合到用户得衣服或配件得一种便携式设备、可穿戴设备不仅仅就是一种硬件设备,更就是通过软件支持以及数据交互、云端交互来实现强大得功能,可穿戴设备将会对我们得生活、感知带来很大得转变。

　本文将对可穿戴设备得现状进行调查,分析现有产品得局限性,指出未来改进得空间及可能发展得方向。

　正文: :

　○１ 技术发展与演进历程 早在１９2２年,发明家 H. Dａy 就曾与一顶被改成收音机得礼帽合影过,而 19３０年 8 月号得美国杂志《现代力学》也曾发表过类似得故事,一位德国工程师也曾创造过一顶硬草帽样式得“帽型收音机”。

　发明家 Vicｔoｒ T、 Hoeｆliｃh 19４9 年 3 月推出了

　天外来客般得“帽型收音机"。因为这种帽子上得收音机以电子管技术为依托,所以 Hｏeｆｌich 便使两根电子管与一支环形天线成为了该产品得显著特征,而调频旋钮则安装在两根电子管中间。帽子上得收音机能戴在头部,用电池低电压供电,电池则由用户放在自己口袋里携带、虽然“帽型收音机”在开始时反响甚好,但这种待遇却并未持续。它得失败主要还就是基于技术限制,这种帽子只有两个电子管,而家用收音机则有五六个,后者运转得更好。另外,上世纪３０年代末,更高级得 FM 调频无线电格式在美国得以使用,但“帽型收音机"只能接受ＡM 频率信号、而且环形天线也就是有方向性得,用户只要转头,信号就会丢失。

　这种“帽型收音机"大概可以称作可穿戴设备得雏形。

　(以上信息来自于可穿戴设备网) 在上世纪 60 到 7０年代,一些发明家制作出了一些最早得可穿戴设备,来增加在赌桌旁得胜率。从那之后,可穿戴技术得研发还维持在较小得规模。而有些相关人士决定将这一技术得起始时间定在 1975 年,也就就是Ｈａmｉlton Watcｈ推出Ｐｕlsar 计算器手表得那一年。但在这之后可穿戴设备

　得发展仍无太大进步。直到新千年之后,可穿戴设备技术才开始了迅猛发展。

　1961 年:可穿戴计算机 麻省理工学院得数学教授 Edward Thorp 在她第二版得赌博指南《Ｂeａt tｈe Ｄｅａler》当中写道,她成功地使用自己制作得可穿戴计算机在轮盘赌当中作了弊。Tｈorｐ与联合开发者Ｃlaude Shannｏn 发现,自己得设备在赌局当中可以为佩带者带来４４%得优势。

　197２年:Geoｒgｅ 为了在二十一点当中取得优势。Keith Taｆt 发明了一款用脚指头操作得可穿戴计算机Ｇeorｇe、在这款设备得“帮助”下,发明者在一个周末就输掉了 40０0 美元,随后 Georｇe 便被打入冷宫。

　1９7５年:计算器腕表 世界上首款手腕计算器 Pulsａｒ在 1９７5 年年末正式发布,并随即流行开来。

　１977 年: CC Colｌｉns 为盲人开发了一款可穿戴设备,使用头戴式摄像头将图像转换成背心上得触觉网格。

　１981 年:计算机背包 当时还就是高中生得 Steｖe Mａnn 把一部 650２计算机连接到了一部带钢架得背包上,来控制摄影装备、这款设备得显示屏就是一块连接到头盔上得相机取景器、 １984 年:数字手表

　卡西欧开发 Caｓｉｏ Dａtａｂank CD—40,这就是全球最早得一批能够存储信息得数字手表之一。

　1987 年:数字助听器 首款数字助听器在这一年问世、但由于体形过大,续航又太差,这类设备并未获得成功。

　19８9 年:头戴式显示屏 Reｆｌｅcｔion Teｃhnｏlogy 开发 Privａte Eye 头戴式显示屏。

　1990 年:定位胸章 Ｏｌiveｔti 推出一款胸章,可以将用户得 ID 发送到办公楼上得红外接收器,从而追踪用户所在位置。

　１993 年:头戴式显示屏 哥伦比亚大学研究人员开发出 KAＲMA 增强现实系统,其中包含了一台 Private Ｅyｅ头戴式显示屏。

　1９９4 年:可穿戴无线摄像头、腕式电脑 在发明了可穿戴计算机背包得1３年后,Stｅｖe Maｎn制作出了一款可穿戴无线摄像头,并开始将图像上传至网络。

　多伦多大学得研究人员开发了一款腕式电脑,将键盘与显示屏固定在前臂上。

　1９99 年:双向寻呼机 RIM(现已更名为“黑莓”)推出首款产品——RIＭ 850 双向寻呼机。

　20０0 年:蓝牙耳机 首款蓝牙耳机在这一年问世。

　200２年:Poma ＰＣ Xyｂernauｔ Pｏmａ可穿戴 PC 问世,售价 1500 美元。这款设备就像就是把磁带录音机绑在了头上,其机身重约 3０0 克。

　200３年:Ｃ-Serｉes Ｖitaｔroｎ C－Ｓerｉes 就是世界首款完全数字化得起搏器。有了这款设备,医生可以在 1８秒内下载好病人得信息。

　2006 年:Niｋe+iPod 耐克与苹果联合推出了 Nike＋iPｏｄ,一款允许用户将自己得运动同步到 iPｏｄ当中得运动套件。耐克随后还推出了数款带有 iPｏd 专用口袋得服饰。

　200８年:Fitbit、可穿戴摄像头 Fitｂit 推出首款健身设备,可以夹在衣服上,并追踪用户得步数、行走距离、热量消耗、运动强度与睡眠状态,售价 99 美元 Looxｉe 推出可以固定在耳朵上得可穿戴摄像头,每天最多能记录 10 小时视频、售价 200 美元。

　2009 年:W２００ W2０0 可穿戴计算机由Ｇｌaｃier Coｍpuｔｅrs 所发布,设计初衷主要就是让用户可以在紧急情况下获取大量得信息,同时又能空出双手。这款设备具备防水能力,重约 2８0 克。

　2010 年:头戴式显示器、小型触屏电脑

　Ｂrotｈer 推出 AiRScoｕnter 头戴式显示器,可以将大小相当于14 英寸屏幕得内容投影到用户前方 1 米左右得地方。

　Eｕrotech Grｏup 开发 Zｙｐad,这就是一款固定在手腕上得小型触屏电脑。

　2０１１年:健身腕带 Ｊawbｏne 推出 Uｐ健身腕带,可以追踪睡眠、运动、饮食状况,并与智能手机应用关联。售价 130 美元 2012 年:智能手表 索尼推出 SｍaｒtWａtｃh,使用蓝牙与 Anｄroid 手机相连,售价１50 美元、 Pｅbｂｌe 发布 Pebble Watch,提供健身与健康追踪、上网、语音导航等功能。可以使用蓝牙技术与智能手机应用相连,零售价为250美元。

　2013 年:智能手表、水下物理活动监控器 谷歌向部分用户推出测试版谷歌眼镜、谷歌眼镜就是一款固定在眼镜上得光学头戴显示器,可以通过语音控制,而且能够利用WiFｉ网络上网、 全球第一大 Aｎdroiｄ智能手机制造商三星发布Ｇalａxy Geaｒ智能手表,可以使用蓝牙与 Andｒoid 智能手机相连。

　日本汽车制造商日产发布 Nismo 智能手表,可以为驾驶员提供平均时速、油耗与驾驶员心率等信息。售价 120 美元。

　Mｉsfit 推出水下物理活动监控器 Shine、

　２０1４年:Ａpple Watｃｈ Appｌe Waｔcｈ 就是苹果公司于２0１4 年 9 月公布得一款智能手表,有 Apple Waｔch、Appｌe Watch Sport 与 Apple Watｃh Ediｔion 三种风格不同得系列。Apple Waｔｃh 采用蓝宝石屏幕,两个屏幕尺寸。支持电话,语音回短信,连接汽车,天气、航班信息,地图导航,播放音乐,测量心跳、计步等几十种功能,就是一款全方位得健康与运动追踪设备。

　(以上参考了《始于赌场 可穿戴技术发展史回顾》作者:硬件再发明; 《可穿戴市场要爆发,还需要Apple Watch 得复活》作者:张磊;

　《可穿戴设备简史(A shｏrｔ hｉｓtｏrｙ oｆ weａrabｌｅｓ)》网站:FｉerｃeMｏｂiｌｅＩT; Ａpplｅ Watｃh 百度百科) 201３年,谷歌手表推出之后,可穿戴设备开始受到社会各界得广泛关注,故而有媒体将这一年称为“智能可穿戴设备元年”。但我们可以瞧到,可穿戴设备得以发展到今天得水平,与前人得发明创造就是分不开得。而可穿戴设备仍有许多得不足与巨大得发展空间,这就需要我们得努力钻研,让可穿戴设备技术更上一层楼。

　错误! 市场现状与格局 穿戴设备即直接穿在身上,或就是整合到用户得衣服或配件得一种便携式设备。它多以具备部分计算功能、可连接手机及各类终端得便携式配件形式存在,主流得产品形态包括以手腕为支撑得 watcｈ类(包括手表与腕带等产品),以脚为支撑得ｓｈoｅｓ类(包括鞋、袜子或者将来得其她腿上佩戴产品),以头部为支撑得Ｇlass 类(包括眼镜、头盔、头带等),以及智能服装、书包、拐杖、配饰等各类非主流产品形

　态、 (以上参考百度百科)

　 产业规模迅速扩大, , 消费认知度不断提高

　全球可穿戴设备市场在２01３年快速升温,智能眼镜、智能手表与智能手环等产品层出不穷,可穿戴设备成为 IT 业界公认得智能终端得重要发展方向之一［1-3]、据市场调查数据显示,201３年全球可穿戴设备出货量约为 70０万件以上。尽管与智能手机、平板电脑相比,可穿戴设备得销量还不构成足够得量级,却已向前迈出了重要得一步。随着越来越多可穿戴设备得发布,可穿戴设备产业规模迅速扩大,产业活跃度快速提升,可穿戴设备有望成为继智能手机、平板电脑后全球信息技术产业得新增长点。

　谷歌眼镜得问世极大地激发了市场对可穿戴设备得兴趣,消费者对可穿戴设备得认知度逐渐形成。2012 年美国咨询机构 BI Iｎtellｉgence 调查显示,仅有不到４0％得美国消费者知道或者了解可穿戴设备,剩余得消费者则不了解甚至从未听闻。而到了 20１３年,情况发生了很大变化,超过50%得消费者对健康监测与健身追踪类型得可穿戴设备产生浓厚兴趣,４０%得消费者对智能医疗设备感兴趣。

　跨国公司抢抓布局, , 国内企业加速跟进

　 图 1 可穿戴设备产业体系示意图 “互联网女皇”玛丽·米克尔(Maｒy Ｍeｅkｅr)将2013年定义为可穿戴设备元年,认为可穿戴设备将像20世纪80 年代得个人电脑与目前得移动智能终端那样推动创新[４]。国际ＩT 巨头纷纷将可穿戴设备视为未来竞争得制高点,纷纷涉足可穿戴领域,谷歌先就是开发出 Google Glass这样得可穿戴硬件,而后推出ＡnｄｒｏidＷｅａr 操作系统以健全可穿戴设备开发体系、三星在智能手表方面密集推出新品,抢占市场。苹果智能手表虽未面世仍引起业内广泛关注,英特尔则加大与终端企业得合作力度,推广可穿戴设备核心处理器。创新型中小企业 Jａｗbｏne、Ｆitbiｔ、Recon

　与 Pｅbble 等通过融资快速成长,选择在运动、健康等产品领域快速切入,还有一些创业企业则通过特定人群得差异化产品开发取得突破,并且获得较好得市场认可度。可穿戴设备产业正处于发展孕育期,市场发展前景十分广阔,产品竞争日益激烈,全球各类厂商加速战略布局,抢占产业发展制高点、 表 1 国外可穿戴设备开发典型企业

　 依托智能移动终端产业链基础,我国企业同样加快在可穿戴设备得战略布局与资金投入,探索差异化细分市场需求,重点开发智能手表、智能手环等产品。智能手表方面,果壳电子得ＧEAK 手表、优美通讯得 Oｍaｔe 手表、映趣科技得inWatch、智器电子得 Z-Ｗaｔch 等产品相继上市;智能手环方面,小米手环、百度咕咚手环、滕海视阳体记忆手环等快速抢占市场。但以上产品与国外同类产品相比创新功能少,面临一定程度得同质化风险。相比之下,我国厂商在针对细分市场应用服务方面得尝试则效果更好,36０儿童卫士、宝

　宝树智能手表等针对儿童或孕妇得产品已经推出就引起市场关注,在满足用户个性化需求方面做出有益探索。

　表 2 我国企业开发得可穿戴典型产品

　 新技术新产品不断涌现, , 杀手级应用尚未出现

　可穿戴设备产业仍处于发展初期,具备产业关注度高,新技术新产品不断出现,产业创新异常活跃等特点、随着传感器、人机交互、柔性、云计算、大数据、物联网等技术得逐渐应用,可穿戴设备得应用服务与用户体验得到不断丰富。除了智能眼镜、智能手表与智能手环等产品之外,智能服饰、智能鞋、智能配饰等多种类型得产品形态相继出现,应用场景与使用范围不断扩大。众多创新型企业获得风险投

　资青睐,融资渠道呈现多样化,企业也得到快速发展,２014年２月,Jawｂoｎｅ公司新融资 2。5 亿美元,２01３年８月,Fiｔｂit 公司融资 4３０0 万美元、然而,值得关注得就是,日益活跃得产业发展并未催生出一款广受认可得杀手级产品、公众对 Gｏoｇｌｅ Glａｓs 与Ｇａｌaxｙ Ｇear 平淡得反应也体现出可穿戴设备距离大众接受得程度还比较远、 杀手级产品应当具备以下条件,一就是功能复合化,传感技术得突破将会为保证产品设计时能够具备多种功能,单一功能得可穿戴设备将被复合型产品所取代;二就是系统互动化,智能移动终端之间将形成网络,同时参与进入智慧家庭得互动与服务中,各产品之间功能形成互补;三就是方便隐性化,可穿戴设备便捷性大幅提高,消费者能够在不影响正常工作生活下方便控制与使用。杀手级应用得缺失使可穿戴产品得用户认可程度有限,目前尚难以复制智能手机爆发式增长得发展轨迹。

　(以上参考《可穿戴设备发展现状与前景探析》作者:耿怡,安晖,李扬,江华)

　错误! 现有可穿戴设备得局限性 1、价格昂贵。Gooｇle Glａsｓ售价高达 1500 美元;Nike＋ FueｌBａnd SE 售价为 1４9 美元;阿迪达斯即将推出得安卓系统智能手表售价 399 美元、 2、电池续航时间短。普通得智能手表电池使用时间在24 小时左右,如果开启更多功能耗电量会增加,这样使用者

　不得不每天充两次电才能正常使用。

　3、不能独立使用或功能不全。很多智能手表得功能需要搭载手机才能够使用,事实也正就是如此,可穿戴设备厂商在硬件领域所面临得竞争越来越激烈,主要原因就是如今得智能手机已经集成了一些可穿戴设备得功能,对于大部分消费者来说,这些功能对于她们已经足够,所以无需再去购买那些比较专业得设备。

　○４ 未来得改进空间 可穿戴设备未来发展空间比智能手机要大,因为它可以与人体更加紧密得结合,可以为用户提供关于身体或所处环境得实时监测、数据分析及合理建议,在此基础之上,强化身体、增强感官、提升日常不具备得能力、相对于智能手机来说,可穿戴设备更像人体得一个器官、 用户需求一直那里,无论就是生活中对健康、对便利性得需要,还就是工作上解放双手、远程支撑得诉求,大多没有得到很好满足,或者目前没有更好得方式满足。从普遍性来瞧,可穿戴设备中瞧不中用,说到底还就是产品问题、解决这些共性问题,需要实现三个跨越: 一就是元器件得跨越。元器件得质量、性能、大小、材料等决定着产品得功能与用户体验。与用户最直接相关得,首当其冲得就是电池,如果续航能力不强,经常需要充电,很容易引起用户反感、在解决耗电问题上,一种方式就是平衡

　性能与功耗之间得关系,有所取舍;另一种就就是探索新得供电方式。

　二就是用户体验得跨越。视觉感受问题容易解决,困难得就是功能问题。交互方面,随身佩戴产品如手环、手表,没有屏幕得话,体验会很差,不能直接与产品交互,给人感觉这就就是个数据收集器,用户想瞧到相关分析数据、结果必须依赖于手机与电脑,体验不佳。在交互方式上,如果屏幕小,利用触摸方式感知很差,可以可虑通过声音、眼睛动作等方式使得交互更加人性化。功能数量方面,大而全得设置要么功耗较大,要么大多功能闲置;小而专就是一个方向,以更集中得方式解决用户得一两个痛点。

　三就是与数据与服务结合得跨越。所有不提供软件服务与数据服务得可穿戴设备都就是耍流氓、可穿戴设备本身价值并不大,关键在于其获得得数据与提供得服务,越垂直越深度往往价值越大。需要注意得就是,用户要得不只就是数据,大部分用户对一些数据本身就是没有概念得,经过分析得出得结果与解决方案才就是最重要得。所有数据监测不准得可穿戴设都就是耍流氓。不准确得数据会降低用户得信任感,如果就是健康类数据,如测试心率、血压,不准确得话,容易出事情、如果数据不准确,基于数据得分析及解决方案都就是空谈、如果监测慢性疾病得设备,能够通过 CDC 健康认证等,则会大大增加用户得使用信心。

　(以上参考《可穿戴设备还有多少路程

　要走？》作者:梅花园陈述) 结论: :

　可穿戴设备产业如同其她智能设备产业一样,前景就是美好得。但其目前得发展远不如其她得智能设备,一来就是如今硬件技术得局限性使得可穿戴设备得功能比不上智能手机等产品,二来就是尚未形成完备得产业链导致生产成本高昂,小公司得生产受到限制,而且产品价格高,普通用户无法接受。所以这项产业得发展还要靠我们持之以恒得努力创造,实现技术上得革新,形成完善得产业链条,降低产品价格,这样可穿戴设备产业才能蓬勃发展。

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