可穿戴计算技术及其应用的新发展

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1、可穿戴计算技术及其应用的新发展时间：2013-04-05  来源：数字通信  作者： 摘要：可穿戴计算技术是伴随着计算机、微电子和通信技术发展起来的新兴学科，随着科技的进步和人们生活水平的提高这项技术的应用研究也正处于难得的机遇期。阐述了可穿戴计算区别于传统计算的优越特性及其在医疗、军事、教育、助残、体育、娱乐行业、老年人生活辅助方面的重要学术和应用价值，以及可穿戴计算对新一代信息与计算科学技术的巨大推动作用。介绍了可穿戴计算技术的产业化发展情况，说明现代科学技术发展和实际应用的迫切需求使得该领域的科学技术发展迅猛，也使得可穿戴计算技术的发展呈现出研究上的多学

2、科交叉融合与产业化的同步跟进相互促进的新特点。关键词：可穿戴计算，人机交互，现场作业辅助，可穿戴性0引言20世纪90年代后期，可穿戴计算[1]研究热潮逐渐兴起，其创新概念层出不穷，研究范畴也不断扩展，重要的学术和应用研究成果不断涌现，目前已成为国际计算领域重要的前沿研究方向。回顾iPhone手机和iPad平板电脑对移动计算领域带来的冲击，可以预见，可穿戴计算不仅是学术界的前瞻性研究方向，而且可能引发新一轮的技术革命，并促使移动计算或智能手机产业领域的重新洗牌。这给可穿戴计算前瞻研究和产业发展提出了重大挑战，同时也提供了原始创新和跨越发展的契机。本文以可穿戴计算

3、技术的应用为出发点，介绍了国内外研究工作者在该领域的研究进展，总结了发展趋势以及亟待解决的问题。1可穿戴计算技术的发展历程与现状作为新的计算模式，可穿戴计算的概念、隐喻、构架、形态和功能都在不断演进，目前尚无较规范、明确和完备的定义。国际上公认的可穿戴式计算机的发明人之一，加拿大的斯蒂夫·曼恩(SteveM)教授认为可穿戴计算机是这样一类计算机系统：“属于用户的个人空间(personalspace)，由穿戴者控制，同时具有操作和互动的持续性，即alwaysonandalwaysaccessible”[2]。可穿戴计算机的思想和雏形早在20世纪60年代就已出现，

4、比较有代表性的是美国麻省理工学院学生索普(Thorp)和香农(Shannon)等人研制的用于轮盘赌的计算机。20世纪70～80年代史蒂夫·曼(SteveM)基于Apple-II6502型计算机研制出典型的配有头戴显示器、形态化的可穿戴计算机原型。20世纪80～90年代，随着计算机软硬件和互联网技术的迅速发展，来自多伦多大学、麻省理工学院、卡耐基梅隆大学、哥伦比亚大学和施乐欧洲实验室等科研机构的研究人员开发出一批具有代表性的可穿戴计算机原型(如WearableWirelessWebcam[3]，KARMA[4]，Forget-Me-Not[5]，VuManI[6

5、]等)。1997年，麻省理工学院、卡耐基梅隆大学、佐治亚理工学院联合举办了第一届国际可穿戴计算机学术会议(IEEEinternationalsymposiumonwearablecomputers，ISWC)，该国际会议自首次召开以来，每年举行一次，已举办了14届。期间美国国防部高级研究计划局(thedefenseadvancedresearchprojectsagency，DARPA)以及波音公司也多次举办可穿戴计算机方面的研讨会。从此，可穿戴计算开始得到学术界和产业界的广泛重视，逐渐在工业、医疗、军事、教育、娱乐等诸多领域表现出重要的研究价值和应用潜力。对

6、可穿戴计算的基础研究，美国和欧盟都已投入了巨资。例如，欧盟委员会于2004年启动了世界上最大的单项民用可穿戴计算研究项目——wearIT@work[7]，历时5年。美国国家科学基金会(NationalScienceFoundation)在以人为中心的计算(human-centeredcomputing)等专项中也持续地资助了一批可穿戴计算方面的研究项目。此外，来自军方的大力支持也是推动可穿戴计算技术飞速发展的重要力量，美国国防部高级研究计划局、美国陆军通信电子司令部和美国国家航空航天局(NationalAeronauticsandSpaceAdministra

7、tion，NASA)等都是可穿戴计算研究的重要资助者。另外美国、俄罗斯、法国、英国、日本和韩国的多所大学的工程学院、科学技术院等研究机构均有专门的实验室或研究组专注于可穿戴计算技术的研究。中国学者也在20世纪90年代后期，开展了可穿戴计算研究，几乎与国际可穿戴计算研究同步。2可穿戴计算技术的应用伴随着学科的发展，可穿戴计算的核心概念、系统基础构架、感知与交互等科学方法和技术研究问题与普适计算、以人为中心的计算(human-centeredcomputing，HCC)、社会感知计算、信息物理系统(cyber-physicalsystem，CPS)等相关学科领域和

8、前沿学术方向形成了交叉融合趋势，如图1