可穿戴设备调研报告

可穿戴设备调研报告学院：微电子学院专业：集成电路设计与集成系统班级：集电13-1姓名：张翼翔学号：2013214990时间：2015.11引言:可穿戴设备即直接穿在身上，或是整合到用户的衣服或配件的一种便携式设备。可穿戴设备不仅仅是一种硬件设备，更是通过软件支持以及数据交互、云端交互来实现强大的功能，可穿戴设备将会对我们的生活、感知带来很大的转变。本文将对可穿戴设备的现状进行调查，分析现有产品的局限性，指出未来改进的空间及可能发展的方向。正文：○1技术发展与演进历程早在1922年，发明家H.Day就曾和一顶被改成收音机的礼帽合影过，而1930年8月号的美国杂志《现代力学》也曾发表过类似的故事，一位德国工程师也曾创造过一顶硬草帽样式的“帽型收音机”。发明家VictorT.Hoeflich1949年3月推出了天外来客般的“帽型收音机”。因为这种帽子上的收音机以电子管技术为依托，所以Hoeflich便使两根电子管和一支环形天线成为了该产品的显著特征，而调频旋钮则安装在两根电子管中间。帽子上的收音机能戴在头部，用电池低电压供电，电池则由用户放在自己口袋里携带。虽然“帽型收音机”在开始时反响甚好，但这种待遇却并未持续。它的失败主要还是基于技术限制，这种帽子只有两个电子管，而家用收音机则有五六个，后者运转得更好。另外，上世纪30年代末，更高级的FM调频无线电格式在美国得以使用，但“帽型收音机”只能接受AM频率信号。而且环形天线也是有方向性的，用户只要转头，信号就会丢失。这种“帽型收音机”大概可以称作可穿戴设备的雏形。（以上信息来自于可穿戴设备网）在上世纪60到70年代，一些发明家制作出了一些最早的可穿戴设备，来增加在赌桌旁的胜率。从那之后，可穿戴技术的研发还维持在较小的规模。而有些相关人士决定将这一技术的起始时间定在1975年，也就是HamiltonWatch推出Pulsar计算器手表的那一年。但在这之后可穿戴设备的发展仍无太大进步。直到新千年之后，可穿戴设备技术才开始了迅猛发展。1961年：可穿戴计算机麻省理工学院的数学教授EdwardThorp在他第二版的赌博指南《BeattheDealer》当中写道，他成功地使用自己制作的可穿戴计算机在轮盘赌当中作了弊。Thorp和联合开发者ClaudeShannon发现，自己的设备在赌局当中可以为佩带者带来44%的优势。1972年：George为了在二十一点当中取得优势。KeithTaft发明了一款用脚指头操作的可穿戴计算机George。在这款设备的“帮助”下，发明者在一个周末就输掉了4000美元，随后George便被打入冷宫。1975年：计算器腕表世界上首款手腕计算器Pulsar在1975年年末正式发布，并随即流行开来。1977年：CCCollins为盲人开发了一款可穿戴设备，使用头戴式摄像头将图像转换成背心上的触觉网格。1981年：计算机背包当时还是高中生的SteveMann把一部6502计算机连接到了一部带钢架的背包上，来控制摄影装备。这款设备的显示屏是一块连接到头盔上的相机取景器。1984年：数字手表卡西欧开发CasioDatabankCD-40，这是全球最早的一批能够存储信息的数字手表之一。1987年：数字助听器首款数字助听器在这一年问世。但由于体形过大，续航又太差，这类设备并未获得成功。1989年：头戴式显示屏ReflectionTechnology开发PrivateEye头戴式显示屏。1990年：定位胸章Olivetti推出一款胸章，可以将用户的ID发送到办公楼上的红外接收器，从而追踪用户所在位置。1993年：头戴式显示屏哥伦比亚大学研究人员开发出KARMA增强现实系统，其中包含了一台PrivateEye头戴式显示屏。1994年：可穿戴无线摄像头、腕式电脑在发明了可穿戴计算机背包的13年后，SteveMann制作出了一款可穿戴无线摄像头，并开始将图像上传至网络。多伦多大学的研究人员开发了一款腕式电脑，将键盘和显示屏固定在前臂上。1999年：双向寻呼机RIM(现已更名为“黑莓”)推出首款产品——RIM850双向寻呼机。2000年：蓝牙耳机首款蓝牙耳机在这一年问世。2002年：PomaPCXybernautPoma可穿戴PC问世，售价1500美元。这款设备就像是把磁带录音机绑在了头上，其机身重约300克。2003年：C-SeriesVitatronC-Series是世界首款完全数字化的起搏器。有了这款设备，医生可以在18秒内下载好病人的信息。2006年：Nike+iPod耐克和苹果联合推出了Nike+iPod，一款允许用户将自己的运动同步到iPod当中的运动套件。耐克随后还推出了数款带有iPod专用口袋的服饰。2008年：Fitbit、可穿戴摄像头Fitbit推出首款健身设备，可以夹在衣服上，并追踪用户的步数、行走距离、热量消耗、运动强度和睡眠状态，售价99美元Looxie推出可以固定在耳朵上的可穿戴摄像头，每天最多能记录10小时视频。售价200美元。2009年：W200W200可穿戴计算机由GlacierComputers所发布，设计初衷主要是让用户可以在紧急情况下获取大量的信息，同时又能空出双手。这款设备具备防水能力，重约280克。2010年：头戴式显示器、小型触屏电脑Brother推出AiRScounter头戴式显示器，可以将大小相当于14英寸屏幕的内容投影到用户前方1米左右的地方。EurotechGroup开发Zypad，这是一款固定在手腕上的小型触屏电脑。2011年：健身腕带Jawbone推出Up健身腕带，可以追踪睡眠、运动、饮食状况，并与智能手机应用关联。售价130美元2012年：智能手表索尼推出SmartWatch，使用蓝牙与Android手机相连，售价150美元。Pebble发布PebbleWatch，提供健身和健康追踪、上网、语音导航等功能。可以使用蓝牙技术与智能手机应用相连，零售价为250美元。2013年：智能手表、水下物理活动监控器谷歌向部分用户推出测试版谷歌眼镜。谷歌眼镜是一款固定在眼镜上的光学头戴显示器，可以通过语音控制，而且能够利用WiFi网络上网。全球第一大Android智能手机制造商三星发布GalaxyGear智能手表，可以使用蓝牙与Android智能手机相连。日本汽车制造商日产发布Nismo智能手表，可以为驾驶员提供平均时速、油耗和驾驶员心率等信息。售价120美元。Misfit推出水下物理活动监控器Shine。2014年：AppleWatchAppleWatch是苹果公司于2014年9月公布的一款智能手表，有AppleWatch、AppleWatchSport和AppleWatchEdition三种风格不同的系列。AppleWatch采用蓝宝石屏幕，两个屏幕尺寸。支持电话，语音回短信，连接汽车，天气、航班信息，地图导航，播放音乐，测量心跳、计步等几十种功能，是一款全方位的健康和运动追踪设备。（以上参考了《始于赌场可穿戴技术发展史回顾》作者：硬件再发明；《可穿戴市场要爆发，还需要AppleWatch的复活》作者：张磊；《可穿戴设备简史(Ashorthistoryofwearables)》网站：FierceMobileIT；AppleWatch百度百科）2013年，谷歌手表推出之后，可穿戴设备开始受到社会各界的广泛关注，故而有媒体将这一年称为“智能可穿戴设备元年”。但我们可以看到，可穿戴设备得以发展到今天的水平，与前人的发明创造是分不开的。而可穿戴设备仍有许多的不足与巨大的发展空间，这就需要我们的努力钻研，让可穿戴设备技术更上一层楼。○2市场现状与格局穿戴设备即直接穿在身上，或是整合到用户的衣服或配件的一种便携式设备。它多以具备部分计算功能、可连接手机及各类终端的便携式配件形式存在，主流的产品形态包括以手腕为支撑的watch类（包括手表和腕带等产品），以脚为支撑的shoes类（包括鞋、袜子或者将来的其他腿上佩戴产品），以头部为支撑的Glass类（包括眼镜、头盔、头带等），以及智能服装、书包、拐杖、配饰等各类非主流产品形态。（以上参考百度百科）产业规模迅速扩大，消费认知度不断提高全球可穿戴设备市场在2013年快速升温，智能眼镜、智能手表和智能手环等产品层出不穷，可穿戴设备成为IT业界公认的智能终端的重要发展方向之一[1-3]。据市场调查数据显示，2013年全球可穿戴设备出货量约为700万件以上。尽管和智能手机、平板电脑相比，可穿戴设备的销量还不构成足够的量级，却已向前迈出了重要的一步。随着越来越多可穿戴设备的发布，可穿戴设备产业规模迅速扩大，产业活跃度快速提升，可穿戴设备有望成为继智能手机、平板电脑后全球信息技术产业的新增长点。谷歌眼镜的问世极大地激发了市场对可穿戴设备的兴趣，消费者对可穿戴设备的认知度逐渐形成。2012年美国咨询机构BIIntelligence调查显示，仅有不到40%的美国消费者知道或者了解可穿戴设备，剩余的消费者则不了解甚至从未听闻。而到了2013年，情况发生了很大变化，超过50%的消费者对健康监测和健身追踪类型的可穿戴设备产生浓厚兴趣，40%的消费者对智能医疗设备感兴趣。跨国公司抢抓布局，国内企业加速跟进图1可穿戴设备产业体系示意图“互联网女皇”玛丽·米克尔（MaryMeeker）将2013年定义为可穿戴设备元年，认为可穿戴设备将像20世纪80年代的个人电脑和目前的移动智能终端那样推动创新[4]。国际IT巨头纷纷将可穿戴设备视为未来竞争的制高点，纷纷涉足可穿戴领域，谷歌先是开发出GoogleGlass这样的可穿戴硬件，而后推出AndroidWear操作系统以健全可穿戴设备开发体系。三星在智能手表方面密集推出新品，抢占市场。苹果智能手表虽未面世仍引起业内广泛关注，英特尔则加大与终端企业的合作力度，推广可穿戴设备核心处理器。创新型中小企业Jawbone、Fitbit、Recon和Pebble等通过融资快速成长，选择在运动、健康等产品领域快速切入，还有一些创业企业则通过特定人群的差异化产品开发取得突破，并且获得较好的市场认可度。可穿戴设备产业正处于发展孕育期，市场发展前景十分广阔，产品竞争日益激烈，全球各类厂商加速战略布局，抢占产业发展制高点。表1国外可穿戴设备开发典型企业依托智能移动终端产业链基础，我国企业同样加快在可穿戴设备的战略布局和资金投入，探索差异化细分市场需求，重点开发智能手表、智能手环等产品。智能手表方面，果壳电子的GEAK手表、优美通讯的Omate手表、映趣科技的inWatch、智器电子的Z-Watch等产品相继上市；智能手环方面，小米手环、百度咕咚手环、滕海视阳体记忆手环等快速抢占市场。但以上产品与国外同类产品相比创新功能少，面临一定程度的同质化风险。相比之下，我国厂商在针对细分市场应用服务方面的尝试则效果更好，360儿童卫士、宝宝树智能手表等针对儿童或孕妇的产品已经推出就引起市场关注，在满足用户个性化需求方面做出有益探索。表2我国企业开发的可穿戴典型产品新技术新产品不断涌现，杀手级应用尚未出现可穿戴设备产业仍处于发展初期，具备产业关注度高，新技术新产品不断出现，产业创新异常活跃等特点。随着传感器、人机交互、柔性、云计算、大数据、物联网等技术的逐渐应用，可穿戴设备的应用服务和用户体验得到不断丰富。除了智能眼镜、智能手表和智能手环等产品之外，智能服饰、智能鞋、智能配饰等多种类型的产品形态相继出现，应用场景和使用范围不断扩大。众多创新型企业获得风险投资青睐，融资渠道呈现多样化，企业也得到快速发展，2014年2月，Jawbone公司新融资2.5亿美元，2013年8月，Fitbit公司融资4300万美元。然而，值得关注的是，日益活跃的产业发展并未催生出一款广受认可的杀手级产品。公众对GoogleGlass和GalaxyGear平淡的反应也体现出可穿戴设备距离大众接受的程度还比较远。杀手级产品应当具备以下条件，一是功