可穿戴式设备的现状与技术综述

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1、可穿戴式设备的现状与技术综述可穿戴式设备是一种新型的人机交互方式，对提升用户的环境感知、获取自身状态和无处不在的计算能力起着不可替代的独特作用，自2013年以来，已经井喷式地出现在我们身边。下面由为大家整理出一篇题目为可穿戴式设备的现状与技术综述的医学技术论文，供大家参考。　　　　原标题：可穿戴式设备分类及其相关技术进展　　　　摘要：可穿戴式设备是一种新型的人机交互方式，对提升用户的环境感知、获取自身状态和无处不在的计算能力起着不可替代的独特作用，自2013年以来，已经井喷式地出现在我们身边。文中对已经面世和文献

2、报道过的大部分可穿戴式设备按照功能和佩戴位置进行了分类；对可穿戴式设备使用的传感技术、无线通信技术、电源管理技术、显示技术、大数据等相关技术进行了概述；最后对可穿戴式设备发展存在的挑战进行了剖析，并对可穿戴式设备的发展趋势进行了展望。　　　　关键词：可穿戴；分类；技术进展　　　　0引言　　　　可穿戴式设备是指由用户控制并能与用户进行交互的能持续运行的可穿戴计算机设备，在以心率、血压等生理信号监测为代表的医疗保健领域，以运动情况检测为代表的健康领域，还有以购物娱乐为代表的消费领域等都得到了广泛的应用，对人们（尤其是

3、老人、婴儿等群体）的生活、工作正起着潜移默化的影响。市场上的可穿戴式设备正如雨后春笋般蓬勃发展，然而，目前可穿戴式设备的分类还没有统一的标准，本文根据功能和佩戴位置对可穿戴式设备进行了分类。随着可穿戴式设备应用领域的不断扩大，实现的功能不断增多，融入的技术也将越来越多，但总是离不开传感技术、无线通信技术、显示技术、电源管理技术、大数据等相关技术，本文从上述技术层面对可穿戴式设备的现状进行了综述。　　　　1可穿戴式设备的分类　　　　可穿戴式设备的种类繁多，分类的方式也随之增多，按照不同的分类方法可以划分为不同的类型

4、。本文则按照可穿戴式设备实现的功能和所佩戴的位置的不同对其进行分类。　　　　1.1按功能分类　　　　图1所示为可穿戴式设备按照功能分类的细分图。从图中可以看出，目前的可穿戴式设备主要应用于医疗健康和运动健身领域。Shaji等[1]将能监测心电信号的可穿戴式设备应用于印度贫困农村，监测人们在散步、慢跑等活动过程中的心脏情况，从而达到预防心脏疾病的目的。Bajpai等[2]通过可穿戴传感器检测用户在运动过程中心率的变化，以计算用户消耗的热量和卡路里，从而评估用户的健康水平，并为用户制定合理的健身计划。利用可穿戴式设备

5、，人们可以更加精确地感知并量化自身和外部信息。因此，可穿戴式设备按照功能可分为两类，一类是自我量化，另一类是体外量化。　　　　　　　　自我量化，即将用户的心率、肌电、脉搏、血压、血氧、体温等自身信息进行量化，可分为运动健身与医疗保健两部分。其中，运动健身部分的可穿戴式设备主要采用手表、手环/腕带等形式，用于检测用户所处环境的pH值、气压、海拔、运动行走的步数、消耗的卡路里、潜水的深度等参数。Seong等[3]提出了一种腕带平台，能通过点对点直接与其他设备和传感器进行连接通信，从而获得用户活动时产生的数据。医疗保健

6、部分主要是监测用户的心率、血压、血糖等与身体状况有关的生理参数，主要形式有手表、胸带等。Thomas等[4]研发了一款生物手表，能检测心电、血压等生理信号，从而监测人体的健康水平。体外量化，即利用可穿戴式设备放大用户感知外部信息的能力，并协助用户进行信息的处理，用户可以使用设备中的传感、处理、连接、显示功能来实现自身感觉外部信息功能的增强或感知自身原本无法感知的信息。　　　　体外量化的应用领域包括休闲娱乐、信息咨询、远程控制等，设备形式以手表、眼镜为主。Mizuno等[5]利用带有小型温敏传感器的可穿戴式眼镜检测

7、鼻部皮肤的温度，根据鼻部皮肤温度的变化评估人的生理和心理状态。Ham等[6]设计了一款智能眼镜，能在增强现实环境中选择和操作虚拟二维和三维内容。　　　　1.2按佩戴位置分类　　　　如图2所示，将可穿戴式设备按照位置可分为头箍/头盔、眼镜、挂件、臂环、腕带/手环、手表、戒指、服饰、鞋等。图3为将可穿戴式设备按照佩戴位置分类的细分图，从图中可以看出，可穿戴式设备主要佩戴在手腕处。文献[7-8]中描述了佩戴于手腕处的可穿戴式设备具有便携、功耗低以及体积小等特点。　　　　　　　　佩戴于手腕处的可穿戴式设备以手环和智能手表

8、的形式为主。手环主要用于运动健身领域，记录用户在运动中消耗的能量、运动的时间、距离等数据，有些手环还能监测用户的睡眠状况。智能手表不仅具有手环的功能，还增加了心率、体温、陀螺仪等传感器，能更全面地对用户的运动进行监测；智能手表还可以与智能进行通信，可以在手表屏幕上显示接收到的通知，并对进行简单操作，因此智能手表的发展正得到广泛关注。　　2可穿戴式设备的相关技术　　　　可穿