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从Apple Watch首测槽点看智能可穿戴产业技术发展瓶颈

从Apple Watch首测槽点看智能可穿戴产业技术发展瓶颈 科学出版社
2015-04-11
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导读:Apple Watch首批评测槽点突出:在电池寿命和加载缓慢的应用方面“不及格”。和其他新兴市场一样,可穿戴电子产品的市场前景也遭到质疑,本文借此盘点了智能可穿戴产业技术发展的一些瓶颈。

Apple Watch将是蒂姆·库克接任苹果公司CEO以来发布的第一种新类别的产品,将于4月24日正式上市(来源于虎嗅网)

【编者按】近日Apple Watch首批评测槽点突出:在电池寿命和加载缓慢的应用方面“不及格”。和其他新兴市场一样,可穿戴电子产品的市场前景也遭到质疑,编者借此摘选北京生产力促进中心发布的《智能可穿戴产业发展报告》中相关内容,盘点智能可穿戴产业技术发展的瓶颈,以飨读者。


如今,随着一些可穿戴产品的成功推出,如谷歌眼镜和Fitbit个人活动追踪器,“可穿戴电子产品”正成为另一个极具发展潜力的市场。事实上,“可穿戴电子产品”涵盖的产品范围非常广,不仅包括已有的健康和娱乐产品,还包括一些尚未被证实的概念,如生物传感器阵列、电子服装,甚至是电子文身。

可穿戴设备的特点

可穿戴电子产品和发展中的可穿戴理念有一些共同特点:

1)可穿戴设备可以和人体直接接触,因此可以辅助监控人体的健康状况。

2)可穿戴设备可以和主机搭配使用,因为主机可为其提供运行应用软件的平台和较大的显示屏幕。

可穿戴设备对消费者来说非常实用,因为它体积小,可以贴近用户的皮肤,并且它还可与iOS 或安卓系统兼容。但正是因为具备这些特点,可穿戴设备的电路设计十分困难。很多可穿戴产品的设计理念都把可穿戴设备的功能定义为检测生理数据或者检测和用户十分贴近的环境数据,如用户的心率和血压,或者用户附近的空气质量

和其他新兴市场一样,可穿戴电子产品的市场前景也遭受着质疑。开发商和用户不知道哪款产品能“尝到甜头”,哪款产品前景惨败;对于如今一些分类明确的产品,如健康监控器和医疗设备,在将来可能会合并为一类产品。在此,我们盘点下智能可穿戴产业技术发展的瓶颈

产业问题

尽管智能可穿戴技术及设备领域被炒得火热,可仔细研究,会发现该领域仍处在发展的初级阶段,相应的产业链、商业模式等都没有成型。目前,智能可穿戴设备产业存在以下四个方面的瓶颈问题。

1多为智能手机“配件”,独立性不强


大部分智能可穿戴设备,大多是作为智能手机的辅助工具。要么是对智能手机功能的拓展,要么仅仅是对其功能的平移,或是作为其他智能终端的辅助外设,将会失去独立存在的必要性。

2功能还不完善,专属应用较少,费用昂贵


缺少专属的可穿戴应用将是该行业发展的巨大潜在危险。随着技术的进步,智能可穿戴设备的价格将会下降。

谷歌眼镜2014 年4 月15 日的试预售也只持续一天,这说明Google Glass 产品存在很大不足,依然不够成熟,而且1500美元的价格过高。

3市场不成熟,产业链脱节严重


在这个尚待成熟的领域,产业链脱节是普遍现象。现在智能可穿戴设备公司遇到的最大问题在于,由于销量不大,导致上游零部件厂商不愿向公司提供零部件,即使提供,价格也偏高。产品生产出来以后与下游渠道商洽谈合作时,常受冷遇,比较被动。因为产业链的不成熟,产品开发商也难以找到能满足其需求的解决方案,或者需求与上游厂商提供的解决方案的不匹配,往往使得项目夭折。产品商用上遭遇困境,必然影响技术的进一步发展。

4缺少相关标准和规范


在智能可穿戴设备市场推广中,产品也遭遇了技术标准问题。而目前的可穿戴产品拿去检测时,却经常因技术标准问题缺乏而无法检测。

技术问题

智能穿戴技术方面存在的问题

技术方面总体来说存在以下问题:

1)智能可穿戴设备处理器的低功耗问题等的解决方案还不完备;

2)新型传感器研制,存在信息采集、传输等问题;

3)显示屏幕如柔性屏幕等如何创新、突破和降低成本;

4)电池如何在智能可穿戴设备上有更好的能源解决方案;

5)操作系统方案何时成熟;

6)外围材料和设备内部结构制造问题;

7)可穿戴装备的制造、使用、信息交换等的标准和规范问题。

1传感器是限制当前智能可穿戴设备产业的关键因素

可穿戴产品在运行的过程中,硬件方面主要受制于传感器,所以传感器的优劣直接决定了产品功能实现程度的大小。在大型仪器设备上能够实现的功能,转换为小型化的可穿戴设备,对传感器的要求更高。显然从理论上来说,传感器在体表或皮肤附近的安放位置以及和移动计算设备的连接会给用户提供非常实用和有趣的功能。基础技术已经存在。如今,实验室已经可以测量心率、血氧含量和空气质量等参数,或者通过LED 和光传感器实现接近检测。那么,如何在真实的环境下使这些功能得到有效发挥呢?这是当前面临的主要挑战。

将传感器输出转变为有意义的应用是当前亟待解决的问题。可穿戴传感设备生产的挑战在于在实验室中验证过的技术需在又小又热、又脏又有很多电子噪声的实际应用环境中实现。这就考验了模拟集成电路制造商的能力,并对他们提出了要求:更高的集成度和小型化、更低的能耗、更高的灵敏度、更多的应用专业知识。

其他便携式应用也是如此。举例来说,在脉搏血氧仪的应用中,当它压住用户的血管后,可以通过感应LED 光来测量血氧水平。在这里同样需用软件解读原始测量数据,并将其转化为精确的血氧测量,即便传感器被油脂、灰尘或汗水污染,或是周围有环境光,最终结果也不会受到影响。

2电池可穿戴设备产业发展的最大软肋

可穿戴设备的崛起,有可能推翻苹果和谷歌在移动设备市场的主导地位。然而,要全面推进可穿戴设备的发展,必须要借助能够长时间续航的电池。对于可穿戴设备来说,更长续航时间的电池至关重要。

智能可穿戴产业尚需在电池技术上取得突破。Atheer Labs 首席执行官索莱曼· 伊塔尼认为,“未来5 年,还会有其他方面的突破,比如远程充电,它会出现下一个大跃进,以打破对电池的依赖。但目前来说电池才是最大挑战,它要足够小,还要够用。”

3可穿戴操作系统的不完善限制用户体验满意度

体验不好的可穿戴设备,当然不是好的可穿戴设备。如何提高可穿戴设备的用户体验?这是当前致力于可穿戴设备的从业者都在思考的问题。

可穿戴设备需要“自己的操作系统”,不是安卓,也不是iOS。


安卓和iOS 操作系统曾经改变了我们的手机使用方式,让我们摆脱了只能通话的功能手机,进入了智能手机时代。但在可穿戴时代,以它们为基础的可穿戴设备无法给到人们更好的用户体验。

“可穿戴操作系统”需要具备什么特点呢?“可穿戴操作系统”具备自动化、智能化、可互联、可扩展等特点,它是能够让用户摆脱硬件束缚的操作系统,它可能是语音控制的,可能是体感控制的,甚至有可能是意念控制的。它是比iOS和安卓更加先进的新一代智能操作系统。这样的“可穿戴操作系统”才是人们期待的。当下的可穿戴设备,引起大众兴趣的只有两个,一个是谷歌眼镜,因为它够“科幻”;另外一个就是MYO腕带,因为它够炫酷。

用户希望现有可穿戴设备既要有科技感,够科幻够拉风,又要够实用够“炫酷”。


什么样的操作系统能具备这样的特性呢?业界认为,体感+语音或许能孕育出这样的操作系统。体感技术对传统操作方式的改变在于——使用人体动作取代传统的鼠标或触屏操作方式来管理电脑和其他设备。体感技术不仅使完成很多现有的日常琐事变得更加便捷,而且还能够在无需触碰的情况下处理诸如创建3D模型、查看衣着是否搭配、训练运动员以及在手术过程中浏览医疗图像等任务。语音技术,以苹果siri 和google now 为例,设备通过语音输入接收用户的指令,并按用户指令完成用户请求。体感和语音,两者都使用户摆脱了对设备的束缚,并具有很好智能化、可互联、可扩展特性。

体感+ 语音,或将孕育出能够满足可穿戴设备需求的、够科幻、够酷的、无需触碰即可处理事务的新一代操作系统——可穿戴操作系统。

微软公司进军可穿戴设备市场。未来Windows PC 和移动操作系统将会一体化,可穿戴设备或是微软公司下阶段一个发展重点。

2014 年3 月18 日,谷歌公司发布了面向可穿戴终端的基本操作系统(OS)“Android Wear”。韩国LG 电子和美国摩托罗拉移动等多家终端厂商将在春季之后陆续发售搭载该OS 的智能手表。预计围绕后智能手机时代的潜力市场,竞争将日趋激化。

各终端厂商的智能手表可与搭载安卓OS 的智能手机无线连接,用户可通过音声发出指示操控智能手表。谷歌在公布的视频中介绍了智能手表与谷歌地图服务联动指路以及通知下一个计划、天气以及周边信息等功能。


各大知名厂商均发力可穿戴产品市场

安全问题

可穿戴设备作为一种新型的智能设备,为未来发展带来了无限可能,也带来了许多新问题。例如,Google 连续发了两条禁令,一条是禁止脸部识别应用,一条是禁止色情应用。由此可见,Google 是非常关注 Glass 滥用的可能性的。不过,如果谷歌眼镜真的普及开来,对其控制就没有那么容易了。对于谷歌眼镜的一大担忧是隐私问题,原因是它可以随时拍照。不过在安全专家看来,这只是谷歌眼镜安全问题的一个方面罢了。

例如,最早的可穿戴计算机出现于1960 年,由数学家 Edward O.Thorp 和 Claude Shannon 共同制造,它有烟盒大小。Edward O. Thorp是个赌场高手,并且进入了Blackjack 名人堂。在美国洛杉矶赌场,他们首次使用了可穿戴计算机来玩轮盘赌。这个设备能够预测滚球的落点,使得赢钱的概率增加44%。

系统开放是智能可穿戴设备出现安全隐患的根本原因。

当然,对于未来的可穿戴设备来说,企业需要增强安全意识,“确保每个人都了解,如果你看到类似的设备,将其当做可疑行为进行报告,阻止这种行为。你有监控摄像头来探测它,或许有软件来确认佩戴它的人。”

从目前的情况来看,人们对移动设备上的安全问题普遍缺乏重视。Lookout 与北美欧洲的一些运营商合作,在手机中预装安全软件,不过,更多的手机是缺乏安全软件支持的,而且用户安全意识淡薄。对于可穿戴设备,情况也是一样。虽然谷歌眼镜这样的可穿戴设备尚未普及,但我们应该认识到,它们的时代迟早会到来,其安全问题不可忽视。

智能可穿戴设备设计和应用的目的就是设计美观、使用灵活和用途多样,对设备本身的安全性关注不高,导致诸多潜在安全风险。智能可穿戴设备主要面临的安全风险来自于两个方面,即内部漏洞和外部攻击。

1内部漏洞

智能可穿戴设备性能偏低,系统缺陷很难实施有效安全措施。同时,智能可穿戴设备往往采用无线连接方式和开放操作系统,不可避免地面临诸多安全威胁。

2外部攻击

智能可穿戴设备往往贴身穿戴,并用于访问、处理、传输和存储用户信息(包括用户健康数据、金融数据、身份数据和位置信息等),吸引更多攻击者攻击并获取个人隐私数据。常用攻击方式包括物理控制、无线攻击和恶意代码等。

除了以上智能可穿戴设备本身受到的安全威胁以外,智能可穿戴设备同时可以用于窃取他人数据。如前所述,智能可穿戴设备可以无缝地存在于工作和生活环境,在人们无法发现的情况下,获取敏感区域信息,扩大使用者的犯罪可能。例如,智能眼镜可能被用于间谍活动或者色情活动;可穿戴智能探测设备可用于探测监控设备,从而使使用者可以进入严密防范区域而不被发现。随着智能可穿戴设备的广泛使用,社会安全问题也会日益显现。


本文由刘四旦摘编自北京生产力促进中心编著《智能可穿戴产业发展报告》一书。有删节,标题为编者所加。

智能可穿戴设备已经成为一个新兴的产业,是全球关注的焦点。《智能可穿戴产业发展报告》全面分析了国内外的产业发展形势、技术发展概况以及从事该行业的产业链布局,提出了产业发展建议。可供机械、电子、信息、制造等行业的科技人员参考,也可供热心关注智能可穿戴领域发展的人士,尤其是当前全国正在开展智能可穿戴设备研究生产的单位参阅。

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