可穿戴技术的工作原理


由: 内森·钱德勒

Move背心在锻炼期间监控您的身体位置,并提醒您对齐不良。
图片由电狐狸提供在最近的过去,使用计算机意味着坐在办公桌前或随身携带笔记本电脑包。如今,由于智能手机和大量微型便携式计算产品,您可以随时随地处理比特和字节。很快,你甚至可能不需要携带你的小工具——它们将被整合到你的帽子、衣服和眼镜中。可穿戴技术的时代可能终于到来了。
几十年来,工程师和梦想家一直在为可穿戴计算机构思想法。但 微处理器 速度并不总是达到鼻烟,功耗问题至关重要,因为没有动力使它们栩栩如生,电子产品只是死金属。
现在,随着更好的电池、不断提高的处理器速度、不间断的互联网连接和智能的软件编程,可穿戴技术的潜力似乎不仅现实,而且是无限的。
考虑各种可能性。你 瑜伽服装可以 监控您的表单并提供即时反馈。手表和珠宝可以监测您的各种健康状况,从心血管疾病到双相情感障碍,并向您和您的医生传达警报。装有传感器和摄像头的消防夹克跟踪小队成员的生命体征和位置,以确保他们的安全并最大限度地提高战术效率。
青少年可以通过蓝牙环密切关注他们的消息。戴上一副谷歌眼镜(配有处方镜片),您可以执行各种类似智能手机的活动。甚至您的狗也可以加入可穿戴计算的趋势。给菲多戴上一个智能项圈,你就会知道她是整天骚扰松鼠,还是在狗窝里骚扰松鼠。
市场专家看到了可穿戴技术的资金。德勤的技术预测报告预测,2014年企业将销售约1000万台这些产品,其中智能眼镜的销售额接近30亿美元。智能手表和健身手环也应该继续销售数百万[来源: 德勤].
因此,可穿戴设备不再只是边缘技术。初创公司和老牌公司都对可穿戴产品可能产生的收入感兴趣。继续阅读以了解您很快将如何穿戴设备。
量化的自我

谷歌眼镜广为人知,它在聚光灯下的地位既受到赞扬,也受到嘲笑。
© 贝努瓦·多帕涅/法新社/盖蒂图片社可穿戴技术的最终目标是使任务更容易、更高效、更有效或更有趣。所有这些设备都是所谓的 量化自我运动,这是关于将您生活的方方面面与不断收集和处理数据的技术融合在一起。
无论您是有意识地寻求收集有关生活中每时每刻的数据,还是只是想跟踪晨跑的指标,可穿戴技术正在蔓延到各种产品中。最终,它们都是 物联网,一个包罗万象的短语,描述了相互连接的数码小工具,这些小工具记录、报告和控制来自您身体和整个地球的数据。
目前,智能手机是这个系统的关键。智能手机与合适的应用程序或硬件配对,成为数百种活动和目的的中心。因为它们可以在互联网上发送数据,也可以从互联网发送数据,所以它们提供了一种将连接选项集成到各种可穿戴产品中的方法。
谷歌眼镜 是当前可穿戴技术发展的一个典型例子。玻璃是一副眼镜形式的计算机,包括一个光学头戴式显示器。简而言之,Glass可以做很多智能手机可以做的事情。例如,您可以使用语音命令显示地图,然后用手指轻扫行车路线。眼镜确实具有WiFi功能,但是当您超出范围时,您可以切换到蓝牙,通过智能手机连接到互联网。
它有 全球定位系统、摄像头、麦克风和 16GB 内部闪存(12 个用户可访问)。您可以进行视频通话,发送图片和视频剪辑,检查电子邮件,发布到Facebook和Twitter等等。
然而,玻璃只是可穿戴技术的一个广为人知的化身 - 它仍在测试中。在下一页上,您将深入研究车身安装技术的最大市场之一。
身体追踪器丰富

如果你环顾四周,你可能会注意到很多人穿着一些小技术来跟踪他们的健康状况,比如Jawbone Up、Misfit Shine和Fitbit Flex(如图所示)。
© YOSHIKAZU TSUNO/AFP/GETTY IMAGES术语可穿戴技术意味着这些设备放在您的身体上。因此,他们中的许多人关注佩戴者的健康和健身是很自然的。
运动手表是最成熟的可穿戴技术之一。通常,这些手表带有集成的 GPS 来记录锻炼的距离和时间,许多版本会密切关注您的心率、节奏和燃烧的卡路里。如今,科技魔法变得越来越神奇。使用正确的传感器和电源,可穿戴设备几乎可以跟踪您想要的任何指标。
想象一下,一个可以监测热模式和乳房形状的胸罩,作为对抗癌性肿瘤发展的监督者。或者装有传感器的袜子,可在锻炼期间跟踪形状、体重分布和其他数据。内置电极的内衣可以刺激卧床患者的肌肉,有助于减少难以忍受的褥疮。
很快,传感器可以测量血糖水平,帮助糖尿病患者监测他们的状况并防止危及生命的情况。数字化腕带可以在食品服务或医疗技术人员没有充分洗手时警告他们,这可以防止无数疾病的传播并改善公共卫生。
一些产品已经成为现实,包括Cityzen智能传感面料。“智能”,因为它将微型传感器组合成一件舒适的衣服,根据应用的不同,它可以是手套到裤子的任何东西。将服装连接到紧凑的电池供电发射器,打开智能手机的 蓝牙 连接,突然间你有一个定制的身体监控系统。
该面料可与手机上的应用程序进行通信,以密切关注心率、呼吸和指标。最终,系统会记录您的疲倦或压力,甚至可以提醒您医疗问题的发作。尽管具有高科技性质,但您可以正常清洗和熨烫智能传感织物。Cityzen甚至正在研究一种通过利用洗衣机的旋转运动来为电池充电的方法。
穿上你的乐趣

PrioVR全身安全带具有17个身体和头部传感器,可将身体运动转化为游戏动作。
© 罗宾贝克/法新社/盖蒂图片社对于大多数人来说,乐趣是使新技术值得研究的钩子。可穿戴技术承诺提供丰富的娱乐。
电子游戏比以往任何时候都更大,具有电影般的吸引力和令人惊叹的特效。尽管如此,游戏将更加身临其境,拥有更逼真的控制系统。这就是PrioVR计划提供的。
根据型号的不同,您将在身体上安装8到17个惯性传感器。当你玩游戏时,传感器会把你的现实生活中的动作与屏幕上的角色相关联。PrioVR的可穿戴特性 - 玩家穿上的游戏服 动作捕捉 动作游戏 - 宣传比从Kinect等远程摄像头或Wii遥控器等手持设备捕获的数据更准确的运动,该公司希望这将意味着更多的乐趣。
可穿戴相机并不是什么新鲜事;山地自行车手、跳伞者和其他冒险家多年来一直在使用它们。但是来自Liquid Image的Ego LS是一款可穿戴相机,可以通过4G或WiFi信号以每秒30帧的速度将您的镜头直接流式传输到互联网。(即时流式处理功能还有更严重的用途。消防员,执法人员和军事人员现在可以使用任何像样的手机信号在世界任何地方发送实时视频。
渴望提高你的棒球, 高尔夫球 还是网球秋千?将一个小的方形 Zepp 传感器连接到您的手套或设备上,您将立即获得有关速度、加速度、视线和功率的反馈。小型传感器通过USB端口充电,并通过蓝牙直接与iOS和Android智能手机应用程序配合使用。例如,如果您正在练习高尔夫挥杆,Zepp 应用程序将提供有关球杆平面、手平面、后挥杆距离、节奏和臀部旋转的即时统计数据。您还可以观看挥杆的动画回放,以便看到需要改进的地方。
不过,大多数可穿戴设备还没有完全准备好迎接黄金时间。接下来,阅读所有关于这些技术固有障碍的信息。
时尚邂逅形式

2006年,在韩国无处不在的时尚电脑时装秀上,一名遛猫的模特。显然,基于服装的技术必须比这更耐磨,才能赶上大众。
© 钟成俊/盖蒂图片社可穿戴技术的主要挑战之一在于使其不那么明显,不那么愚蠢。首先,让我们谈谈外观。
无论您是时尚达人、时髦人士还是 华尔街 小贩,时尚很重要。你对服装的选择为别人提供了关于你作为一个人的身份的社交线索。在一个没有人 - 没有人 - 足够酷到可以摘下蓝牙手机耳机的世界里,制造商知道他们的产品必须具有一定的性吸引力,否则他们会引来无休止的叽叽喳喳和翻白眼。
Move背心是可穿戴技术兼具功能性和时尚性的一个典型例子。这款弹力服装看起来像时髦的瑜伽服,但它与传感器和执行器交织在一起,可帮助您改善锻炼形式。对于特定的瑜伽动作来说,弯得太远,这个动作会轻轻地嗡嗡作响你身体的违规区域。最终结果是更好的状态和更少的受伤机会,所有这些都组合成一套以良好方式吸引眼球的服装。
与之形成鲜明对比的是, 谷歌眼镜 它的兄弟们提供了一个书半机械人的外观,很多人觉得很烦人。在它们更时尚、不那么突兀之前,这些类型的设备可能很难找到大众的吸引力。
功能完全是另一回事。电子产品与织物交织在一起,让人想起可怕的衬衫标签痒,乘以 10。一想到传感器刮擦,皮肤就会退缩,一整天。但工程师正在克服舒适性和用户友好性问题。
蒙特利尔理工学院的研究人员已经在服装中内置了触敏控件。他们用足够小(直径小于一毫米)的聚合物涂覆铜线,可以编织成纺织品,特别是用传统制造工艺制成的纺织品。
最终结果可能是一件改变耳机音量的衬衫。或者您滑动以改变座椅位置的汽车座椅,或者向上或向下转动加热器。这些织物就像任何其他类型的材料一样洗涤,这是与日常生活中的污垢和污渍作斗争的重要特征。
当然,没有电源的电子设备毫无意义。同样的研究人员还找到了一种方法来制造一种柔软、灵活的锂离子电池,看起来很像人造皮革。这种材料也可以编织成衣服,为一系列小工具供电,全天提供数百伏的电压。可水洗版本将于2014年初开发中。
另一个难题的压电
多年来,工程师们一直致力于将压电元件集成到服装中。 压电 是由机械应力产生的电力 - 换句话说,弯曲。产生这种能量的微小压电部件有时也称为 纳米发电机.
当很小时 压电的 组件弯曲,它们产生可检测的电荷。将这些组件嵌入衣服中,跑几十英里,你可以帮助解决能源危机,对吧?
这个想法并不像看起来那么牵强。舞蹈俱乐部安装了带有压电部件的地板,当人们在上面跳舞时,这些部件会弯曲。然后,这些能量用于为俱乐部的其他区域供电,例如灯光或音响系统。此外,公司可以将相同种类的组件放入士兵的靴子中。每一步实际上都会为一系列战场设备提供动力。
一个问题是压电材料通常不会产生强烈的放电。通常,该能量仅以毫伏或纳安为单位。但是,通过更好的方法来收集和储存一个人的能量,它可以在不久的将来被捕获、保存并输送到耗电的设备中。
对于被困数天而无法使用电源插座的士兵或冒险家来说,这种技术具有巨大的潜力。突然之间,会有一种方法可以在 卫星电话 或全球定位系统单元。曾经可能致命的情况,只需四处走动一段时间,就可以更容易地管理。
能量捕获服装仍处于原型阶段。除非在研究和制造方面取得突然突破,否则消费级衬衫和鞋子可能需要数年时间才能将我们的肘部润滑脂变成可测量的电脉冲。
您的数字自我

你不久的将来会充满增强现实眼镜和情绪毛衣吗?
© 乔什·埃德尔森/法新社/盖蒂图片社由于可穿戴技术具有所有明显的潜力,您可能想知道为什么这些设备尚未在主流中找到一席之地。预测产品的受欢迎程度存在常见的陷阱,大部分讨论都回到了费用上。
我们已经拥有的产品的数字版本显然会花费更多的成本。制造商并不热衷于重新装备他们的生产设备,除非他们确定他们可以从最终产品上获利。就消费者而言,他们可能会对拥有一条可以为智能手机充电的裤子的想法感到兴奋,但一旦他们看到价格标签,这个概念可能不会那么令人兴奋。
在想要和实际需要更多技术之间也有平衡。当然,谷歌眼镜可能会立即提供步行路线和餐厅评论。但这真的是消费技术的必要发展吗?或者这只是一种抚摸你的数字自我并给你的无眼镜朋友留下深刻印象的方式?
然后是隐私和 安全 问题。在这一点上,大多数拥有手机的人都明白隐私可能是一个被遗忘的概念。然而,一个健康监测设备,被一个没有灵魂的罪犯入侵,可能会将非常私人的信息暴露给更广阔的世界。
当然,还有 象 在房间里。为什么要止步于可穿戴设备?为什么不直接将芯片和传感器嵌入头骨内呢?在您的额叶中植入WiFi芯片,您的互联网连接变得更加方便 - 如果您丢失了密码,重置按钮就会在您的右耳后面。
开玩笑,可穿戴技术对于任何使用数码产品的人来说都是一次诱人的冒险。也许不久的某一天,你再也不用担心丢失手机了——它只会内置到你的高领毛衣中。
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作者注:可穿戴技术的工作原理
我记得几年前我第一次打高尔夫球时的挣扎。我的秋千是残骸,我对解决问题一无所知。没有数码相机来记录我的挥杆,所以我只能试图理解为什么我的球不断地向错误的方向飞了数百英尺。可穿戴传感器和相关智能手机应用程序(以及来自同一部手机的视频反馈)实际上将改变游戏规则。与其抓着稻草想知道哪个身体部位不对齐,我会立即知道我的臀部旋转太短了。这只是可穿戴技术的一个小承诺。考虑一下我。
责任编辑:David
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