电子或通信领域当前的主流技术及其社会需求调查报告

  可穿戴设备是当前热门的领域之一。可穿戴技术是20世纪60年代，美国麻省理工学院媒体实验室提出的创新技术，利用该技术可以把多媒体、传感器和无线通信等技术嵌入人们的衣着中，可支持手势和眼动操作等多种交互方式。通过“内在连通性”实现快速的数据获取、通过超快的分享内容能力高效地保持社交联系。摆脱传统的手持设备而获得无缝的网络访问体验。可穿戴健康设备是随着可穿戴设备的产生发展而逐渐衍生出来的可穿戴设备的又一分支。1960年代以来，可穿戴式设备逐渐兴起。到了70年代，发明家Alan Lewis 打造的配有数码相机功能的可穿戴式计算机能预测赌场轮盘的结果。1977年，Smith-Kettlewell 研究所视觉科学院的C.C. Colin 为盲人做了一款背心，它把头戴式摄像头获得的图象通过背心上的网格转换成触觉意象，让盲人也能“看”得见，从广义上来讲，这可以算是世界上第一款可穿戴健康设备。2012年因谷歌眼镜的亮相，被称作“智能可穿戴设备元年”。在智能手机的创新空间逐步收窄和市场增量接近饱和的情况下，智能可穿戴设备作为智能终端产业下一个热点已被市场广泛认同。2013年，各路企业纷纷进军智能可穿戴设备研发，争取在新一轮技术革命中分一杯羹。可穿戴设备多以具备部分计算功能、可连接手机及各类终端的便携式配件形式存在，主流的产品形态包括以手腕为支撑的watch类（包括手表和腕带等产品），以脚为支撑的shoes类（包括鞋、袜子或者将来的其他腿上佩戴产品），以头部为支撑的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。小米手环高调发布，中兴紧随其后也推出了智能手环；谷歌、苹果等国外巨头也纷纷进入可穿戴设备市场：谷歌正式建立可穿戴设备的强大平台，苹果iWatch也展露了真容。

  智能手环主要核心技术在于重力传感器，智能手环运动监测功能通过重力加速传感器实现。重力传感器已是一种很成熟的技术，手机也早有应用，比如现在智能手机的屏幕翻转功能，就是通过传感器来实现的。传感器通过判断人运动的动作得到一些基础数据，再结合用户之前输入的个人身体体征的基本信息，根据一些特定算法，得到针对个人的个性化监测数据，诸如运动步数、距离以及消耗的卡路里等，从而判断运动的频率和强度。由于每个人运动随个人身体体征的不同而产生不同的效果，因而用户在使用手环进行监测前需要在APP中录入自己的性别、年龄、身高、体重等信息，信息自动同步到手环中，通过传感器监测运动动作，经过特定算法最终实现运动监测的功能。睡眠监测也通过相同的传感器技术实现。人的睡眠按照脑电波信号可分为五个阶段：入睡期、浅睡期、熟睡期、深睡期、快速动眼期（REM）。在不同的阶段人的脑电波可以迅速改变，有意思的是，重力加速传感器并不具备直接探测脑电波的功能，所以它是将人在睡眠中动作的幅度和频率作为衡量睡眠的标准，来判断睡眠处于哪个阶段，手环的智能闹钟功能，会在快速动眼期将用户唤醒，“因为在快速动眼期睡眠者会出现与清醒时相似的高频低幅的脑波，比较容易唤醒，如果此时唤醒，睡眠者会感到神清气爽，有一个很好的睡眠效果。睡眠监测也通过相同的传感器技术实现。人的睡眠按照脑电波信号可分为五个阶段：入睡期、浅睡期、熟睡期、深睡期、快速动眼期（REM）。在不同的阶段人的脑电波可以迅速改变，有意思的是，重力加速传感器并不具备直接探测脑电波的功能，所以它是将人在睡眠中动作的幅度和频率作为衡量睡眠的标准，来判断睡眠处于哪个阶段，手环的智能闹钟功能，会在快速动眼期将用户唤醒，“因为在快速动眼期睡眠者会出现与清醒时相似的高频低幅的脑波，比较容易唤醒，如果此时唤醒，睡眠者会感到神清气爽，有一个很好的睡眠效果。

  NFC指环一类产品核心技术即近场无线通信技术，是一种短距离的高频无线通信技术，允许电子设备之间进行非接触式点对点数据传输。“NFC芯片相当于一个天线，跟手机后面的芯片接触时，通过电磁传递能量的原理，将手机上的微小的电流传感到戒指的芯片上，然后用电流去驱动芯片上的电路，进而将信号传输出来。”戒指平时是没有电的，只有跟手机接触的瞬间才会产生微小的电流。戒指里装有两块NFC芯片，一块发挥“钥匙”功能，另一块用于存储和交换个人信息，通过不同的软件来实现各自功能。

  安全手表一类产品的核心技术关键在于定位技术，通过GPS卫星定位技术和LBS基站定位双结合的技术实现。”GPS卫星定位准确、稳定，但是受到天气和位置的影响比较大，当遇到天气不佳或者位置不利的情况，就会受到很大影响，甚至无法进行定位。LBS基站定位系统是通过电信移动运营商的网络获取移动终端用户的位置信息，在电子地图平台的支持下的一种位置服务，其使用方便，成本低，只要用户手机有信号即可定位，不受天气和位置的影响。但是其定位精度同位置技术站的数量相关，误差在50—500米之间，在偏远地区或者手机信号不佳的地区，会产生比较大的定位误差。

  目前可穿戴设备有很多例如咕咚、小米、苹果等等和各个手机商也开始自主研发智能化可穿戴设备，作为目前的一个热门领域，需要很多人才，需要掌握无线通讯技术，GPS定位技术，数字信号处理与转换技术等等，从而研发更加智能化，人性化的可穿戴设备。

  在以后的发展中，该领域还有许多内容值得开发，例如元器件的质量、性能、大小、材料等决定着产品的功能与用户体验。与用户最直接相关的，首当其冲的是电池，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，一种方式是平衡性能与功耗之间的关系，有所取舍；另一种就是探索新的供电方式，移动研究院的黄院长提出，既然是可穿戴设备，可以考虑将人体散出的能量转化为电能供电，这也是一个可以研究的方向。用户的体验也是很重要的一个环节。视觉感受问题容易解决了，毕竟大部分用户不会过于刁钻。困难的是功能问题。交互方面，随身佩戴产品如手环、手表，没有屏幕的话，体验会很差，不能直接与产品交互，给人感觉这就是个数据收集器，用户想看到相关分析数据、结果必须依赖于手机和电脑，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，大而全的设置要么功耗较大，要么大多功能闲置；小而专是一个方向，以更集中的方式解决用户的一两个痛点。在数据的收集与处理方面还有待提升。可穿戴设备本身价值并不大，关键在于其获得的数据与提供的服务，越垂直越深度往往价值越大。需要注意的是，用户要的不只是数据，大部分用户对一些数据本身是没有概念的，经过分析得出的结果和解决方案才是最重要的。所有数据监测不准的可穿戴设都是耍流氓。不准确的数据会降低用户的信任感，如果是健康类数据，如测试心率、血压，不准确的话，容易出事情。如果数据不准确，基于数据的分析及解决方案都是空谈。如果监测慢性疾病的设备，能够通过CDC健康认证等，则会大大增加用户的使用信心。总体来说，可穿戴设备在未来还有较大的发展前景，设备可以不仅仅停留在当前层面，可以继续研发现在还未成熟的脑电波技术，通过脑电波来收集数据并进行统计将会更加有效，准确。