电子或通信领域当前的主流技术及其社会需求调查报告

电子可穿戴设备

可穿戴设备是能够延续性地穿戴在个人用户身体上，或能整合到个人用户的衣服、饰件中，并具备数据采集、处理、交互等能力的便携式电子设备。可穿戴设备的产品形态多样，涉及上下游产业链环节复杂，加之其发展尚处于起步阶段，发展思路和路径未完全明朗，仍有许多问题需要研究。

 

可穿戴设备发展现状

    可穿戴设备现阶段产业规模迅速扩大，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、智能手表和智能手环等产品层出不穷，可穿戴设备成为IT业界公认的智能终端的重要发展方向之 一。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。尽管和智能手机、平板电脑相比，可穿戴设备的销量还不构成足够的量级，却 已向前迈出了重要的一步。随着越来越多可穿戴设备 的发布，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的新增长点。谷歌眼镜的问世极大地激发了市场对可穿戴设备的兴趣，消费者对可穿戴设备的认知度逐渐形成。 2012年美国咨询机构BI Intelligence调查显示，仅有不到40%的美国消费者知道或者了解可穿戴设备，剩余的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%的消费者对健康监测和健身追踪类型的可穿戴设备产生浓厚兴趣，40%的消 费者对智能医疗设备感兴趣。

     “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年代的个人电脑和目前的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的制高点，纷纷涉足可穿戴领域，谷歌先是开发 出Google Glass这样的可穿戴硬件，而后推出Android Wear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的合作力度，推广可穿戴设备核心处理器。创新型中小企业Jawbone、Fitbit、Recon和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的差异化产品开发取得突破，并且获得较好的市场认可度。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。

     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的战略布局和资金投入，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，果壳电子的GEAK手表、优美 通讯的Omate手表、映趣科技的inWatch、智器电子的 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，面临一定程度的同质化风险。相比之下，我国厂商在针对细分市场应用服务方面的尝试则效果更好，360儿童卫士、宝宝树智能手表等针对儿童或孕妇的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。

      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、物联网等技术的逐渐应用，可穿戴设备的应用服务和用户体验得到不断丰富。除了智能眼镜、智能 手表和智能手环等产品之外，智能服饰、智能鞋、智 能配饰等多种类型的产品形态相继出现，应用场景和使用范围不断扩大。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。然而值得关注的是，日益活跃的产业发展并未催生出一款广受认可的 杀手级产品。公众对Google Glass和Galaxy Gear平淡的反应也体现出可穿戴设备距离大众接受的程度还比较远。杀手级产品应当具备以下条件，一是功能复合化，传感技术的突破将会为保证产品设计时能够具备多种功能，单一功能的可穿戴设备将被复合型产品所 取代；二是系统互动化，智能移动终端之间将形成网络，同时参与进入智慧家庭的互动和服务中，各产品之间功能形成互补；三是方便隐性化，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 方便控制和使用。杀手级应用的缺失使可穿戴产品的用户认可程度有限，目前尚难以复制智能手机爆发式增长的发展轨迹。产业链条不断完善，生态系统加快构建 可穿戴设备的产业链涉及芯片、传感器、电池、 软件、操作系统等多个关键环节对上下游整合能力要求较高。目前，以三星为代表的制造企业、以苹 果为代表的软硬融合企业、以谷歌为代表的互联网企 业、以博通、英特尔为代表的芯片企业、以Jawbone 为代表的终端创业企业均相继进军可穿戴设备产业，意图抢占产业制高点，可穿戴设备产业链不断完善，产业生态系统加速构建。针对可穿戴设备产业链各主要环节，英特尔推出适用于可穿戴设备的Quark处理器；三星Galaxy Gear 在第一代使用安卓后，第二代改成自家和Intel联合开 发的Tize系统作为平台；HTC不断突破可穿戴设备电池续航的难题；OmniTouch推广深度传感技术捕捉用 户操作；MEMS传感器2012年全球市场规模达到85亿美元，在可穿戴领域具有广阔的前景。特别值得一提的是，2014年谷歌推出针对可穿戴设备的Android Wear操作系统，根据可穿戴设备特点开发相应程序， 进一步推动可穿戴设备作为独立产品发展，从而摆脱作为移动智能手机配件的尴尬境地。目前，包括摩托 罗拉、三星电子、LGD、HTC等企业都已宣布将加入 Android Wear平台，其中LGD和摩托罗拉已经推出相应配套的硬件产品。相比之下，可穿戴设备在应用软件方面仍存在较大欠缺，尚未形成与智能手机软件相似的生态系统，产业链上下游合作有待进一步加强。

主要技术

可穿戴设备产业涉及的技术范围较广，包括传感技术、显示技术、芯片技术、操作系统、无线通信技术、数据计算处理技术、提高续航时间技术、数据交互技术等。

                               传感技术

　　传感技术主要完成语音控制、眼球追踪、手势辨别、生理监控（包括心跳、血压、睡眠质量等）、环境感知（如温度、湿度、位置和压力等）等。目前，应用较多的传感器类型有骨传导、音源感测、肌电感测、重力感测、影像感测、陀螺仪、加速度计、磁力计、方向感测、线性加速度感测、光体积讯号变化感测模组、心电图脑波感测模组、眼球追踪感测等。

显示技术

　　目前应用在智能穿戴设备中的常见显示技术包括薄膜电晶体液晶显示器、主动式矩阵有机发光二极体、有机发光二极体、发光二极体与电子纸等。除此之外，目前主要的3种穿戴式显示技术是：

　　（1）微型显示：如硅基液晶，微机电系统/数位光源处理、镭射扫描等。

　　（2）柔性显示：目前，日本半导体实验室、苹果、三星、LG、Philips、诺基亚等巨头正积极开发并推进可弯曲的柔性屏幕、电池和人机界面系统并进行专利布局。现阶段主流柔性显示技术的研发瓶颈主要聚焦在以下几个方面：

（1）显示技术所用核心光电材料及相关功能材料性能的改进、提高，包括新材料的研发等；

（2）器件封装基板及相关封装材料的研发；

（3）更高显示性能参数和效率的显示器件结构设计和优化；

（4）低功耗、高效率驱动电路的设计和优化；

（5）低成本材料、制作工艺研发及产业化等。

（6）透明面板：透明显示已开始应用于公共看板与橱窗等，如果应用于个人穿戴，需再提升穿透率与解析度。

芯片

可穿戴设备芯片可以分为3类：

　　（1）以现有手机处理器为核心的芯片：如三星Galaxy Gear采用的Exynos 4212，Google Glass采用的OMAP 4430，其优点是有效利用已有平台加速开发且功能强大。（2）基于单片机（MCU）的产品：如Pebble手表、FitBit One手环都是基于ARM Cortex-M结构的MCU产品。（3）专门针对智能穿戴设备的芯片：英特尔推出的针对穿戴式设备芯片方案Intel Edison是双核芯片，一部分支持安卓系统，另一部分则支持实时操作系统；高通推出的Toq处理器，为可穿戴设备专门定制产品，采用ARM Cortex-M3架构；博通推出的BCM4771处理器，集成定位功能；国内北京君正的芯片JZ4775，集成了CPU、Flash、LPDDR、Wi-Fi、Bluetooth、FM、NFC和压力传感器、温湿度传感器等所有器件。

操作系统

　　智能穿戴设备采用的操作系统主要有3类：

　　（1）嵌入式实时操作系统（RTOS）：具有功耗低、任务单一的特点。如三星智能腕带Gear Fit采用的实时操作系统。

　　（2）基于Android平台进行修改的操作系统。如三星第二代智能手表Gear 2和Gear 2 Neo搭载的Tizen操作系统。

　　（3）专有操作系统：谷歌推出的Android Wear，北京君正推出的Newton平台等。

无线通信技术

　　对于可穿戴设备的应用而言，短距离无线通信技术更适合可穿戴用户之间、可穿戴设备与其他便携式电子设备之间的数据通信和信息共享。目前可穿戴设备与终端的通信大部分是基于W L A N 、蓝牙、NFC等短距离无线通信技术，应用数据的同步采用私有协议。用户可以通过NFC技术将可穿戴设备与智能手机相连，不需要其他复杂的设置；用户可以通过蓝牙和WLAN技术从可穿戴设备中获取数据，并将数据发送到智能手机或云端，同时又不会消耗太多电量；用户还可以借助WLAN直连技术直接将2个Wi-Fi设备连接在一起，无需设置接入点。此外，可穿戴设备也可以通过3G、LTE等移动通信技术进行数据传输或分享。

数据计算处理技术

　　人机交互输出界面或回馈包括文字显示、数据分析、语音反馈、动态或虚拟影像等，所有这些输出界面的呈现都必须透过内容运算系统分析，如扩增现实（Augmented Reality，AR）、虚拟现实（VirtualReality，VR）、AR结合VR的混合现实（MixedReality）、立体投影等各种现实内容计算和环境感知分析以及各种测量分析计算如血压、血氧、心率、脉搏、体温等。此外，云计算、大数据等相关数据处理技术，可以将可穿戴设备采集的数据及时、准确地发送到后台，通过对收集到的数据进行有效的统计分析，可以为用户提供合理的建议。

提高续航时间技术

　　在可穿戴技术里，如何提高设备的续航时间是关注的重点，也是要解决的重要问题。目前主要的解决方法有3种：一是从操作系统、芯片、屏幕以及终互联等方面来减少功耗，在性能与功耗之间找到平衡点；二是增加电池容量，如弯曲电池技术可在缩小电池体积的同时增加电池容量；三是通过无线充电、极速充电、太阳能和生物充电等技术缓解该问题，但这些充电技术大多处于研究阶段，尚未大规模商用。

数据交互技术

可穿戴设备的价值不仅是简单的硬件功能，还包括依托于硬件的软件和数据服务。但是目前很多厂商的应用和云服务封闭，存在数据孤岛，不能与其他设备共享数据，缺乏开放产业生态环境。因此需要开放并统一智能穿戴设备、手机、云服务之间的接口，推动信息的流动和共享，消除数据孤岛，为用户创造出更多的价值。可穿戴设备与云平台的交互方式，按照通信方式的不同可以分为2种：一类是可穿戴设备具备通信能力，能够直接与云平台交互；另一类是可穿戴设备不具备通信能力，需要通过手机与云平台交互。

招聘企业的需求

1. 产品工程师，有较强的市场敏锐感、学习能力以及科技美学精神，主要负责用户需求的调研、市场竞品信息分析，产品的定义；
2. 硬件工程师，有一定的移动式设备开发经验，主要负责硬件架构的搭建、Sensor Hub、电源管理、屏幕显示、数据传输等；
3. 软件工程师，有相关的嵌入式开发背景，主要负责系统的定制、开源式架构的维护、API的扩展预留、移动终端App的开发等；
4. 市场营销经理，有较强的产品推广能力，主要负责产品的针对性人群营销以及互动，收集和分析用户行为习惯和规律等

未来发展方向

   一是产品的可穿戴特征更加显著。随着支撑技术的不断进步，可穿戴产品正朝着更轻便、更隐蔽、更快捷的方向转变。未来可穿戴产品的形态将从轻薄 微型化、互动友好性以及易于连接性等三个方面得到增强。二是创新产品形态满足多元需求。由于可穿戴 设备的人体佩戴特点，未来产品将针对部分人群实现量身定制，满足不同群体的特殊需求，产品生产将从规模批量个性定制的方向发展。三是时尚型与功能 型并行发展。未来可穿戴设备将向更为轻便、易于佩戴的方向发展，时尚型和功能型将成为两条主要创新。在设计层面上，要充分认识可穿戴设备作为下一代移动智能终端发展方向的重要地位，以及可穿 戴设备作为未来智慧生活实践利器和移动互联网关键入口的重要作用，把握并顺应经济社会应用需求和 现代信息技术产业发展趋势，加紧开展工作，掌握未来发展主动权。一是应将可穿戴作为加快产业升级和促进信息消 费的重要着力点，加强可穿戴设备发展的整体规划与 部署，整合资源，统筹推进产业发展。二是可穿戴产品的热潮为我国电子信息产业带来 了新的发展方向，应当借助可穿戴设备发展提高我国 企业创新和应用能力，改变我国电子信息产业长期的 跟随地位。三是通过收集特定数据和提供特定服务，基于用户需求开发的差异化可穿戴设备能够满足不同群体用 户的个性化需求，有望成为可穿戴设备进一步发展的 重要突破口。 四是应当抓住可穿戴设备刚刚起步的契机，推动包括硬件、软件、移动互联网、云服务、大数据等环节在内的上下游产业链联动发展，尽早完善产业布局 以避免国内产业链不完善、关键配套缺失的痼疾。