Google眼鏡的出現使可穿戴計算成為當前信息技術的一個熱點話題，也使人們認識到：可穿戴計算設備的研發、制作與應用將成為信息產業下一個新的增長點。可穿戴計算與物聯網的研究目標具有很多相同之處，同時可穿戴計算的很多概念、研究思路與方法，對物聯網研究具有重要的理論指導意義與應用價值。了解可穿戴計算與物聯網內在的聯系，需要注意以下幾個方面的問題。

　　1.可穿戴計算概念產生的背景

　　凡是能夠消除人與計算機隔閡的技術都具有強大的生命力，移動計算和可穿戴計算技術都符合這個發展趨勢。可穿戴計算技術是移動計算技術的重要分支，是計算模式的重大變革。它可以解決軍事、公安、消防、救災、醫療、突發事件處理領域的特殊需求，極大地提高使用者的信息處理能力，發揮以往任何設備都無法發揮的作用。可穿戴計算的概念是在20世紀60年代提出的，但真正進入快速發展階段是在1997年美國“21世紀陸軍勇士計劃”單兵數字系統問世之后。目前，世界各國（例如中國、美國、法國、加拿大、德國、英國、澳大利亞、以色列、日本等）都在大力開展可穿戴計算技術及應用的研究。

　　可穿戴計算技術體現了“以人為本，人機合一”和“無處不在的計算”的理念，有力地支持著“從人圍著計算機轉到計算機圍著人轉”的重要演變趨勢。可穿戴計算系統與人類緊密結合成一個整體，能夠拓展人的視覺、聽覺，增強人的大腦記憶和應對外界環境變化的能力，延伸了人的大腦與四肢，代表著計算機的一個重要的發展趨勢，是一個跨學科的研究領域。可穿戴計算技術研究的核心是適應某一種應用需求的計算機體系結構、計算模型和軟件，而計算模型的研究又涉及計算機科學、智能科學、光學工程、微電子技術、傳感器技術、機械制造、通信科學、生物學、數學、生物醫學、工業設計與心理學等多個學科和技術領域的交叉。

　　2.可穿戴計算的定義和主要特征

　　目前，個人計算機的概念已經發生變化。大部分個人計算機仍然以臺式機的形式存在，人們只能在辦公室、家庭、網吧里的固定位置上使用。更小、更輕的便攜式個人計算機（即筆記本計算機）或其他便攜式手持設備PDA、iPad已經可以由人們攜帶在機場、火車以及旅行途中使用。但筆記本計算機仍然不能夠像人們的衣服、手表、手機那樣，時時處處為人類服務。特別是在一些特殊的環境中，例如戰場、突發事件處理的現場，人們需要能按需要將微小型計算機及相關設備合理地分布在人體之上，以實現移動計算的可穿戴計算模式。實現可穿戴計算工作模式的計算設備稱為可穿戴計算系統（WearableComputingSystem）或穿戴計算機（WearableComputer）。可穿戴計算具有三種操作模式、六個屬性及三大能力。

　　（1）可穿戴計算機的三種操作模式

　　可穿戴計算機促進了一種新的人機交互模式的出現。這種新的人機協同交互形式包括三種操作模式：持久性、增強性與介入性。

　　持久性：筆記本計算機與各種手持設備的使用方式與傳統的臺式計算機相同，即在用戶需要使用時才開機，進入使用狀態；使用結束之后需要關機。因此，筆記本計算機與各種手持設備的使用方式仍然是“在需要時開機再進入使用狀態”。可穿戴計算機與使用者的身體成為一體，并且處于“總是準備接受使用狀態”。“總是準備接受使用”的能力必然形成人機協同交互持久性的特點。

　　增強性：筆記本計算機關注的重點是計算，而可穿戴計算機的主要任務不僅僅是計算，而是在計算的基礎上增強人的智慧，以及增強人對外部環境的感知能力。這種增強人感知能力的需要必將形成增強人機協同交互性的特點。

　　介入性：與筆記本計算機不同，可穿戴計算機能夠封裝用戶自身，在更大程度上參與用戶的決策。這里所說的“封裝”有兩方面的含義。一是在可穿戴計算機相同的設計中，考慮到系統在參與人的決策過程中如何屏蔽不需要的信息，起到信息過濾器的作用。二是在可穿戴計算機的設計中，考慮信息的安全性，防止無線通信過程中的信息泄露和被竊取。

　　（2）可穿戴計算機的六個屬性

　　可穿戴計算機的六個屬性是：非限制性、非獨占性、可覺察性、可控性、環境感知性與交流性。

　　非限制性：可穿戴計算機不像虛擬現實游戲那樣完全切斷用戶與外界的聯系，系統設計的重點放在增強用戶的感知能力上。它也不像使用個人計算機那樣，需要將用戶的注意力放在計算過程上。

　　非獨占性：可穿戴計算機不限制用戶的移動，用戶使用它的時候可以做其他的事，例如可以在跑動的過程中發送信息。我們使用個人計算機時，要面對顯示屏，雙手操作鍵盤和鼠標，而可穿戴計算機可以解放使用者的雙手。

　　可覺察性：可穿戴計算機可以在必要時對用戶進行有效的提醒，保證隨時、隨地接受用戶的操作和顯示結果。

　　可控性：在可穿戴計算機中，用戶在任何需要的時候都可以獲得系統的控制權。在自動處理過程中，能夠切斷可穿戴計算機的自動控制鏈，進行人工干預，或將人工干預加入到自動控制鏈中。

　　環境感知性：可穿戴計算機具有環境覺察、多重模式、多重感知能力。

　　交流性：可穿戴計算機具有通信能力。用戶可以通過該系統與其他可穿戴計算機，以及電子設備、網絡進行通信。

　　（3）可穿戴計算機的三大能力：移動計算能力、智能助手能力、多種控制能力

　　移動計算能力：用戶可以在運動狀態使用可穿戴計算機。在Wi-Fi、Adhoc、3G/4G、藍牙技術的支持下，可以提供移動數據通信、接收和處理能力。

　　智能助手能力：可穿戴計算機通過增強現實、介入現實、環境感知，達到延伸人的大腦、四肢與感官的目的。增強現實是通過將聲、圖、文疊加于真實環境之上，提供附加信息，實現提醒、提示、助記、解釋等輔助功能。介入現實表現在被處理后的“現實”既不是完全的“現實”，也并非完全的“虛擬”上。環境感知表現在當用戶未主動向可穿戴計算機發出指令時，系統自動感知環境的變化，并向用戶發出提示和響應。

　　多種控制能力：體現在可穿戴計算設備可以根據穿戴人簡單的語音、手勢、觸覺來觸發執行用戶的操作指令。例如，智能眼鏡可以通過眼動跟蹤、頭的擺動、眨眼等動作去完成攝像或拍照等控制命令。目前正在研究的嵌入了腦電波傳感器陣列的頭盔，通過無線方式連接控制裝置，將穿戴人的腦電波或動作轉變為控制指令，去操作電動輪椅、無人機或游戲場景。

　　3.可穿戴計算機在物聯網中的應用

　　可穿戴計算機可以應用于遠程支援、搶險救災、醫療救護、社會治安、新聞采訪、社會娛樂與軍事等領域。為了適應不同的用戶需求，可穿戴計算機根據其功能、與人交互方式的不同，而被設計成不同的內部結構和不同的外形。有的設計者在旅行者的行李或錢包中嵌入智能芯片，如果行李或錢包離開主人一定距離之后就立即提示。有的設計者將智能芯片與傳感器嵌入襯衣里，成為一種智能襯衣。當患者穿上這種智能襯衣后，便可跟蹤和記錄患者的生命參數。當重要的生命參數發生變化時，智能襯衣會及時通知醫生進行治療或搶救。醫生也可以根據智能襯衣所采集的數據了解患者服藥的效果，作為新藥臨床實驗數據的采集源。有設計者設計出一種消防隊員使用的可穿戴計算機，當消防隊員穿上這種設備進入火場時，可穿戴計算機就可以及時、準確地向指揮員提供火場信息；還有設計者設計了一種記者在采訪現場使用的可穿戴計算機，使記者在采訪現場（尤其是突發事件處理現場）能夠盡可能多地獲取第一手資料。

　　4.可穿戴計算機在提高人的感知能力方面研究的發展

　　2009年2月，MIT媒體實驗室的研究人員發表了一篇關于可穿戴計算的論文“TED:MITStudentsTurnInternetIntoaSixthHumanSense—Video”。論文展示了他們研發的一種可穿戴計算機系統的成果。

　　媒體實驗室流體界面組的PattieMaes表示，這項研究的目的是為人類創造一種新型數字“第六感”。PattieMaes解釋說：在觸覺世界里，我們利用五種感覺收集周圍環境有關的信息，并對它做出反應。但是很多幫助我們了解這個世界，并對之做出反應的信息并不是來自這些感覺。這些信息可以來自計算機與網絡世界。該科研組一直在思考一個人如何才能更好地與周圍環境融為一體，如何便捷地獲得信息。因此他們確定該項研究的目標是：像人類的視覺、聽覺、觸覺、嗅覺那樣利用計算機以一種第六感覺的方式去獲得信息。這個可穿戴計算機系統由軟件控制的特殊功能的顏色標志物（ColorMarker）、數字相機、投影儀組成，硬件設備通過無線網絡互聯。
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