可穿戴設(shè)備這把“火”從國(guó)外“燒”到國(guó)內(nèi)，2014年被譽(yù)為智能可穿戴設(shè)備的“爆發(fā)年”，無(wú)論業(yè)界巨頭還是初創(chuàng)企業(yè)，紛紛布局可穿戴產(chǎn)品，市場(chǎng)可謂持續(xù)“高燒不退”。

通過(guò)佩戴在身上的小小設(shè)備即可實(shí)現(xiàn)健康監(jiān)測(cè)、信息交換、隱私保護(hù)等諸多功能，大家不禁好奇是什么樣的技術(shù)使這些功能得以實(shí)現(xiàn)的呢？

面對(duì)令人眼花繚亂的諸多可穿戴設(shè)備，我們?cè)趪?guó)內(nèi)已推出的產(chǎn)品中選取了幾類(lèi)有代表性的設(shè)備，為大家揭開(kāi)其核心技術(shù)的“面紗”。

智能手環(huán)：重力傳感器一專(zhuān)多能

“咕咚手環(huán)具有普通智能手環(huán)諸如運(yùn)動(dòng)和睡眠監(jiān)測(cè)、智能提醒等功能，與眾不同的是它有自己的APP，可以將監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)上傳至云端，進(jìn)而推出針對(duì)數(shù)據(jù)的一些服務(wù)，比如競(jìng)賽、排名等活動(dòng)……”據(jù)咕咚運(yùn)營(yíng)總監(jiān)梁昀介紹，咕咚手環(huán)搭載的APP目前已有超過(guò)兩千萬(wàn)的用戶(hù)在使用。

原理解讀：

智能手環(huán)運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)功能通過(guò)重力加速傳感器實(shí)現(xiàn)。重力傳感器已是一種很成熟的技術(shù)，手機(jī)也早有應(yīng)用，比如現(xiàn)在智能手機(jī)的屏幕翻轉(zhuǎn)功能，就是通過(guò)傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。傳感器通過(guò)判斷人運(yùn)動(dòng)的動(dòng)作得到一些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，再結(jié)合用戶(hù)之前輸入的個(gè)人身體體征的基本信息，根據(jù)一些特定算法，得到針對(duì)個(gè)人的個(gè)性化監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，諸如運(yùn)動(dòng)步數(shù)、距離以及消耗的卡路里等，從而判斷運(yùn)動(dòng)的頻率和強(qiáng)度。由于每個(gè)人運(yùn)動(dòng)隨個(gè)人身體體征的不同而產(chǎn)生不同的效果，因而用戶(hù)在使用手環(huán)進(jìn)行監(jiān)測(cè)前需要在A(yíng)PP中錄入自己的性別、年齡、身高、體重等信息，信息自動(dòng)同步到手環(huán)中，通過(guò)傳感器監(jiān)測(cè)運(yùn)動(dòng)動(dòng)作，經(jīng)過(guò)特定算法最終實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)的功能。

睡眠監(jiān)測(cè)也通過(guò)相同的傳感器技術(shù)實(shí)現(xiàn)。人的睡眠按照腦電波信號(hào)可分為五個(gè)階段：入睡期、淺睡期、熟睡期、深睡期、快速動(dòng)眼期（REM）。在不同的階段人的腦電波可以迅速改變，有意思的是，重力加速傳感器并不具備直接探測(cè)腦電波的功能，所以它是將人在睡眠中動(dòng)作的幅度和頻率作為衡量睡眠的標(biāo)準(zhǔn)，來(lái)判斷睡眠處于哪個(gè)階段，手環(huán)的智能鬧鐘功能，會(huì)在快速動(dòng)眼期將用戶(hù)喚醒，“因?yàn)樵诳焖賱?dòng)眼期睡眠者會(huì)出現(xiàn)與清醒時(shí)相似的高頻低幅的腦波，比較容易喚醒，如果此時(shí)喚醒，睡眠者會(huì)感到神清氣爽，有一個(gè)很好的睡眠效果。”梁昀稱(chēng)。

NFC戒指：指尖的“信息鑰匙”

Gala Ring是2013年面市的一款產(chǎn)品，主要基于NFC技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)名片傳送、開(kāi)鎖解鎖、信息交換等功能，只要手機(jī)支持NFC技術(shù)，使用者就將自己的個(gè)人名片信息通過(guò)配套APP存儲(chǔ)在戒指里，通過(guò)觸碰對(duì)方的手機(jī)就可以將個(gè)人聯(lián)系方式或者網(wǎng)址鏈接等信息傳送過(guò)去。此外，還可以對(duì)手機(jī)應(yīng)用程序進(jìn)行加密解鎖，用戶(hù)對(duì)APP加密，拿戒指與手機(jī)一接觸，就可以解鎖，來(lái)保護(hù)隱私。Gala Ring 不僅可作為“信息鑰匙”使用，還可以替代實(shí)際鑰匙的作用，將其與支持NFC技術(shù)的門(mén)鎖配合即可實(shí)現(xiàn)。

原理解讀：

據(jù)研發(fā)Gala Ring公司的負(fù)責(zé)人張沖介紹，NFC技術(shù)即近場(chǎng)無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，是一種短距離的高頻無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，允許電子設(shè)備之間進(jìn)行非接觸式點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸。“NFC芯片相當(dāng)于一個(gè)天線(xiàn)，跟手機(jī)后面的芯片接觸時(shí)，通過(guò)電磁傳遞能量的原理，將手機(jī)上的微小的電流傳感到戒指的芯片上，然后用電流去驅(qū)動(dòng)芯片上的電路，進(jìn)而將信號(hào)傳輸出來(lái)。”戒指平時(shí)是沒(méi)有電的，只有跟手機(jī)接觸的瞬間才會(huì)產(chǎn)生微小的電流。戒指里裝有兩塊NFC芯片，一塊發(fā)揮“鑰匙”功能，另一塊用于存儲(chǔ)和交換個(gè)人信息，通過(guò)不同的軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)各自功能。

張沖告訴筆者，NFC技術(shù)前身叫做RFID技術(shù)，此前更多地被用于生產(chǎn)、物流、資產(chǎn)管理等領(lǐng)域，比如物流領(lǐng)域中給貨物貼上標(biāo)簽，然后用來(lái)采集貨物信息或者判斷是否丟失等等。在智能手機(jī)出現(xiàn)之后，手機(jī)廠(chǎng)商開(kāi)始將其定義了一個(gè)頻段然后應(yīng)用在手機(jī)上。

意念頭箍：腦電波傳感，關(guān)注大腦健康

Brain Link意念頭箍，是一款利用腦電波同智能手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)終端進(jìn)行互動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)意念控制移動(dòng)設(shè)備中的應(yīng)用的產(chǎn)品。產(chǎn)品專(zhuān)注于做腦電波方面的游戲、教育方面的APP。這些游戲APP不同于普通的游戲，將游戲與腦力訓(xùn)練相結(jié)合，用戶(hù)在同移動(dòng)設(shè)備互動(dòng)的過(guò)程中，得到對(duì)大腦的集中度、放松度的訓(xùn)練。

比如針對(duì)瑜伽愛(ài)好者的一款名為“禪定花園”的應(yīng)用，以往禪定愛(ài)好者只能靠自身的主觀(guān)感受去測(cè)評(píng)訓(xùn)練結(jié)果，現(xiàn)在可以通過(guò)意念頭箍獲取科學(xué)的數(shù)據(jù)記錄來(lái)判斷訓(xùn)練效果，引導(dǎo)用戶(hù)大腦進(jìn)入一個(gè)放松、健康的狀態(tài)。

原理解讀：

宏智力公司創(chuàng)始人呂力超告訴筆者，Brain Link運(yùn)用的最核心技術(shù)是腦電波傳感技術(shù)。此技術(shù)原用于醫(yī)療和軍事領(lǐng)域，如醫(yī)療中

對(duì)兒童多動(dòng)癥的治療，以及軍事中如測(cè)謊儀等。以往這些應(yīng)用技術(shù)由于成本太高以及用戶(hù)體驗(yàn)較差，所以無(wú)法在大眾消費(fèi)市場(chǎng)中推廣。現(xiàn)在對(duì)傳感器、芯片，包括微機(jī)電的技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，使之體積縮小、成本降低，從而使得這樣的技術(shù)可以在大眾電子消費(fèi)市場(chǎng)里推動(dòng)，通過(guò)方便易戴的頭箍形式實(shí)現(xiàn)。

以往的腦電波的傳感要通過(guò)很多個(gè)傳感頭來(lái)實(shí)現(xiàn)，約有16位或者64位，傳感器上需要涂抹導(dǎo)膠，醫(yī)院的相關(guān)設(shè)備需要專(zhuān)業(yè)的醫(yī)生為患者佩戴，佩戴過(guò)程需要耗時(shí)四十多分鐘。現(xiàn)在將傳感器的材料變成金屬的傳感器，采用干電極，不需要涂抹任何的導(dǎo)膠，同時(shí)傳感頭的數(shù)目減少為3個(gè)，這樣，用戶(hù)通過(guò)設(shè)備說(shuō)明書(shū)即可自行操作，簡(jiǎn)單方便且用戶(hù)體驗(yàn)更佳。

呂力超將腦電波與醫(yī)院體檢中做的心電圖進(jìn)行類(lèi)比，“心電就是由心臟器官產(chǎn)生的生物電流，相應(yīng)地，腦電就是大腦產(chǎn)生的生物電信號(hào)。傳感器可以檢測(cè)到生物電流的變化：人在不同的狀態(tài)下電流頻率會(huì)發(fā)生有規(guī)律的變化，比如說(shuō)人在專(zhuān)注的時(shí)候，腦電的頻率會(huì)進(jìn)入一個(gè)比較高的頻段，腦科學(xué)中稱(chēng)其為β波，人在放松或者休息禪修的時(shí)候，頻率會(huì)進(jìn)入到一個(gè)比較低的頻段，叫做α波。”Brain Link 就是根據(jù)對(duì)人腦中腦電波的頻段，來(lái)判斷大腦的狀態(tài)。

兒童安全衛(wèi)士手表：GPS＋LBS結(jié)合定位

兒童安全衛(wèi)士手表，不同于我們通常見(jiàn)到的搭載了各類(lèi)手機(jī)功能的智能手表，而是專(zhuān)注于監(jiān)管兒童安全的可穿戴設(shè)備。家長(zhǎng)在自己的手機(jī)上安裝兒童安全手表的APP后，只需通過(guò)手機(jī)向手表發(fā)送一個(gè)指令，就能獲取孩子目前所處的位置及周邊環(huán)境信息，從而判斷孩子所處環(huán)境的安全性。還可以設(shè)定孩子的安全活動(dòng)范圍，一旦孩子超出設(shè)定范圍，設(shè)備就會(huì)向家長(zhǎng)的手機(jī)發(fā)送報(bào)警信息。此外，還有設(shè)置在預(yù)定時(shí)間收到孩子的信息位置的功能，比如是否已到達(dá)指定地點(diǎn)或者是否已回家等等，隨時(shí)知道“寶貝去哪兒”了，監(jiān)管孩子的安全。

原理解讀：

筆者就兒童安全手表的遠(yuǎn)程監(jiān)控功能采訪(fǎng)了生產(chǎn)阿巴町兒童安全衛(wèi)士手表公司的總經(jīng)理謝友微，他告訴我們：“關(guān)鍵在于定位技術(shù)，通過(guò)GPS衛(wèi)星定位技術(shù)和LBS基站定位雙結(jié)合的技術(shù)實(shí)現(xiàn)。”GPS衛(wèi)星定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定，但是受到天氣和位置的影響比較大，當(dāng)遇到天氣不佳或者位置不利的情況，就會(huì)受到很大影響，甚至無(wú)法進(jìn)行定位。LBS基站定位系統(tǒng)是通過(guò)電信移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)獲取移動(dòng)終端用戶(hù)的位置信息，在電子地圖平臺(tái)的支持下的一種位置服務(wù)，其使用方便，成本低，只要用戶(hù)手機(jī)有信號(hào)即可定位，不受天氣和位置的影響。但是其定位精度同位置技術(shù)站的數(shù)量相關(guān)，誤差在50—500米之間，在偏遠(yuǎn)地區(qū)或者手機(jī)信號(hào)不佳的地區(qū)，會(huì)產(chǎn)生比較大的定位誤差。兒童智能手表將兩種定位技術(shù)相結(jié)合，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，為用戶(hù)提供更精準(zhǔn)的定位。此外，兒童安全衛(wèi)士通過(guò)使用GPRS來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，突破行業(yè)傳統(tǒng)的短信指令傳輸，數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣瓤蛇_(dá)十秒以?xún)?nèi)，方便家長(zhǎng)迅速獲取孩子的位置信息，起到精準(zhǔn)、高效的安全監(jiān)管功能。