技術(shù)剖析:
智能穿戴科技:
由航天領(lǐng)域逐步滲入民用
智能服裝屬于一種身體內(nèi)外部信息的采集和反饋系統(tǒng),同時具有感知和反應(yīng)雙重功能的服裝。它不僅能感知身體外部環(huán)境或內(nèi)部狀態(tài)的變化,而且通過反饋機(jī)制,能實(shí)時地對這種變化作出反應(yīng),從而使服裝變得有了智能的“感覺”。
華南理工大學(xué)軟件學(xué)院智能算法與智能軟件實(shí)驗(yàn)室主任黃翰教授告訴記者,最初,“智能服飾”主要應(yīng)用在航空、航天及國防軍工等特殊領(lǐng)域,隨著傳感器、無線通訊網(wǎng)絡(luò)和微型芯片等技術(shù)的進(jìn)步,智能穿戴技術(shù)滲入民用,逐步演變?yōu)槟壳暗摹爸悄芊棥?。就黃翰教授認(rèn)為,智能服飾的目的在于為人們?nèi)粘I钐峁┍憷??!斑@些服裝可以簡化我們與數(shù)字世界的聯(lián)接,又不影響正常的人際交流,智能服裝可以讓人更多地與外界溝通,而不是盯著手機(jī)屏幕。”他說。
黃翰教授告訴記者,未來智能服飾的發(fā)展方向?qū)⒂晒δ軉我幌蚨喙δ苻D(zhuǎn)換。隨著電子技術(shù)的迅猛發(fā)展,智能服裝逐漸趨于多功能化?!袄纾瑫r具備生理數(shù)據(jù)采集、環(huán)境數(shù)據(jù)采集、衛(wèi)星定位及交友娛樂等功能,并使用多樣化的傳感器和運(yùn)行器件集成,提高精確度和穩(wěn)定性,在不影響穿衣舒適度的前提下使其與服裝融為一體。”他說,“其次要確保對人體無害,且具有抗輻射和防雷防電的功能。”而傳感器和電子元件應(yīng)的柔軟性,以及面料本身的可水洗性,同樣也成為智能服飾能否能夠“飛入尋常百姓家”的關(guān)鍵。
“傳感器技術(shù)”還有待提升
關(guān)于智能服飾,大家最熟悉的莫過于功能性相對比較成熟的“傳感器技術(shù)”。面前市面上的可穿戴設(shè)備,大部分都不支持添置傳感器。但模塊化設(shè)計(jì)可穿戴設(shè)備是其發(fā)展的趨勢。
“運(yùn)動裝備是目前可穿戴設(shè)備產(chǎn)品比較集中的領(lǐng)域,智能手環(huán)通過加速度傳感器估算用戶走的步數(shù),智能跑鞋中通常采用壓力傳感器采集用戶雙腳落地的壓力數(shù)據(jù),由此分析用戶的跑步數(shù)據(jù)?!秉S翰表示,“相對于傳統(tǒng)傳感器的工業(yè)應(yīng)用,智能服飾更需要新型符合服飾舒適美觀要求的傳感器?!?/span>
就目前而言,傳感網(wǎng)絡(luò)仍面臨著通信能力有限、電源能量有限、計(jì)算能力有限等諸多挑戰(zhàn),傳感器網(wǎng)絡(luò)具有很強(qiáng)的動態(tài)性,因此必須具有可重構(gòu)和自調(diào)整性。“因其感知數(shù)據(jù)采集環(huán)境復(fù)雜,數(shù)據(jù)實(shí)時性強(qiáng)、數(shù)據(jù)量大,我們需要研究穩(wěn)定高效的數(shù)據(jù)流采集、管理、查詢、分析和挖掘方法?!?/span>
據(jù)介紹,傳感器在智能穿戴設(shè)備中僅僅擔(dān)任數(shù)據(jù)采集的角色,最終設(shè)備是否能準(zhǔn)確輸出我們關(guān)心的信息,這中間還涉及復(fù)雜的信號處理過程,由于可穿戴設(shè)備有限的計(jì)算能力,限制了許多前沿的人工智能技術(shù)應(yīng)用,因此其準(zhǔn)確性還有待提升。“例如,運(yùn)動手環(huán)很可能將手的擺動誤認(rèn)為一定是走路或者跑步?!秉S翰這樣說道。