摘要：可穿戴計算技術(shù)是伴隨著計算機、微電子和通信技術(shù)發(fā)展起來的新興學科，隨著科技的進步和人們生活水平的提高這項技術(shù)的應用研究也正處于難得的機遇期。闡述了可穿戴計算區(qū)別于傳統(tǒng)計算的優(yōu)越特性及其在醫(yī)療、軍事、教育、助殘、體育、娛樂行業(yè)、老年人生活輔助方面的重要學術(shù)和應用價值，以及可穿戴計算對新一代信息與計算科學技術(shù)的巨大推動作用。介紹了可穿戴計算技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展情況，說明現(xiàn)代科學技術(shù)發(fā)展和實際應用的迫切需求使得該領域的科學技術(shù)發(fā)展迅猛，也使得可穿戴計算技術(shù)的發(fā)展呈現(xiàn)出研究上的多學科交叉融合與產(chǎn)業(yè)化的同步跟進相互促進的新特點。
關鍵詞：可穿戴計算，人機交互，現(xiàn)場作業(yè)輔助，可穿戴性
0 引言
20世紀90年代后期，可穿戴計算[1]研究熱潮逐漸興起，其創(chuàng)新概念層出不窮，研究范疇也不斷擴展，重要的學術(shù)和應用研究成果不斷涌現(xiàn)，目前已成為國際計算領域重要的前沿研究方向?；仡檌Phone手機和iPad平板電腦對移動計算領域帶來的沖擊，可以預見，可穿戴計算不僅是學術(shù)界的前瞻性研究方向，而且可能引發(fā)新一輪的技術(shù)革命，并促使移動計算或智能手機產(chǎn)業(yè)領域的重新洗牌。這給可穿戴計算前瞻研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展提出了重大挑戰(zhàn)，同時也提供了原始創(chuàng)新和跨越發(fā)展的契機。
本文以可穿戴計算技術(shù)的應用為出發(fā)點，介紹了國內(nèi)外研究工作者在該領域的研究進展，總結(jié)了發(fā)展趨勢以及亟待解決的問題。
1 可穿戴計算技術(shù)的發(fā)展歷程與現(xiàn)狀
作為新的計算模式，可穿戴計算的概念、隱喻、構(gòu)架、形態(tài)和功能都在不斷演進，目前尚無較規(guī)范、明確和完備的定義。國際上公認的可穿戴式計算機的發(fā)明人之一，加拿大的斯蒂夫·曼恩(Steve M)教授認為可穿戴計算機是這樣一類計算機系統(tǒng)：“屬于用戶的個人空間(personal space)，由穿戴者控制，同時具有操作和互動的持續(xù)性，即always on and always accessible”[2]。
可穿戴計算機的思想和雛形早在20世紀60年代就已出現(xiàn)，比較有代表性的是美國麻省理工學院學生索普(Thorp)和香農(nóng)(Shannon)等人研制的用于輪盤賭的計算機。20世紀70～80年代史蒂夫·曼(Steve M)基于Apple-II 6502型計算機研制出典型的配有頭戴顯示器、形態(tài)化的可穿戴計算機原型。
20世紀80～90年代，隨著計算機軟硬件和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展，來自多倫多大學、麻省理工學院、卡耐基梅隆大學、哥倫比亞大學和施樂歐洲實驗室等科研機構(gòu)的研究人員開發(fā)出一批具有代表性的可穿戴計算機原型(如Wearable Wireless Webcam[3]，KARMA[4]，F(xiàn)orget-Me-Not[5]，VuMan I[6]等)。
1997年，麻省理工學院、卡耐基梅隆大學、佐治亞理工學院聯(lián)合舉辦了第一屆國際可穿戴計算機學術(shù)會議(IEEE international symposium on wearable computers，ISWC)，該國際會議自首次召開以來，每年舉行一次，已舉辦了14屆。期間美國國防部高級研究計劃局(the defense advanced research projects agency，DARPA)以及波音公司也多次舉辦可穿戴計算機方面的研討會。從此，可穿戴計算開始得到學術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的廣泛重視，逐漸在工業(yè)、醫(yī)療、軍事、教育、娛樂等諸多領域表現(xiàn)出重要的研究價值和應用潛力。
對可穿戴計算的基礎研究，美國和歐盟都已投入了巨資。例如，歐盟委員會于2004年啟動了世界上最大的單項民用可穿戴計算研究項目——wearIT@work[7]，歷時5年。美國國家科學基金會(National Science Foundation)在以人為中心的計算(human-centered computing)等專項中也持續(xù)地資助了一批可穿戴計算方面的研究項目。此外，來自軍方的大力支持也是推動可穿戴計算技術(shù)飛速發(fā)展的重要力量，美國國防部高級研究計劃局、美國陸軍通信電子司令部和美國國家航空航天局(National Aeronautics and Space Administration，NASA)等都是可穿戴計算研究的重要資助者。另外美國、俄羅斯、法國、英國、日本和韓國的多所大學的工程學院、科學技術(shù)院等研究機構(gòu)均有專門的實驗室或研究組專注于可穿戴計算技術(shù)的研究。中國學者也在20世紀90年代后期，開展了可穿戴計算研究，幾乎與國際可穿戴計算研究同步。
2 可穿戴計算技術(shù)的應用
伴隨著學科的發(fā)展，可穿戴計算的核心概念、系統(tǒng)基礎構(gòu)架、感知與交互等科學方法和技術(shù)研究問題與普適計算、以人為中心的計算(human-centered computing，HCC)、社會感知計算、信息物理系統(tǒng)(cyber-physical system，CPS)等相關學科領域和前沿學術(shù)方向形成了交叉融合趨勢，如圖1所示，可能在下一代可穿戴計算研究中促成一些創(chuàng)新應用模式的涌現(xiàn)。
2.1 藍領計算
可穿戴計算終端特殊的“攜帶”和“交互”方式催生出了“藍領計算”模式。這是一種嶄新的現(xiàn)場作業(yè)信息支撐模式，強調(diào)用戶在工作空間(work space)任務，特別是關鍵時刻工作(intense time critical work)執(zhí)行時和在生活空間(daily life space)進行活動時，能得到信息空間(cyber space)的自然、有效和多人協(xié)作(group collaboration)的支持。典型的應用包括特殊場合下的維修與安裝作業(yè)支撐系統(tǒng)，如圖2所示[8]，診療輔助系統(tǒng)、行為監(jiān)測與健康保護系統(tǒng)等[9]和數(shù)字化單兵系統(tǒng)。藍領計算也是目前可穿戴計算最獨特和成功的應用模式之一。
圖1 可穿戴計算的學術(shù)鏈及與相關學科的交叉融合
圖2 可穿戴作業(yè)輔助系統(tǒng)
(電子科技大學移動計算中心，2010年)
2.2 人機交互與協(xié)同
可穿戴計算突出了對人的感知和智能的增強，可穿戴傳感系統(tǒng)實現(xiàn)了近體域富傳感分布，而持續(xù)、增強和介入模式則可以使用戶感官通道同時關注虛實2個信息空間或者實現(xiàn)順利切換于2者之間，傳統(tǒng)的人機交互的2個基本環(huán)節(jié)，即控制信息和顯示信息的交換環(huán)節(jié)在可穿戴計算方式下出現(xiàn)了顯著變化。例如，可穿戴傳感系統(tǒng)或網(wǎng)絡能支持高效的個人上下文感知和識別(context awareness and recognition)[10]，典型的如眼動跟蹤[11]、位置、姿態(tài)和生理感知及手勢[12]以及情感識別等，將使控制信息交換環(huán)節(jié)以更加自然和協(xié)調(diào)的方式進行。另外，在顯示信息的交換環(huán)節(jié)，可以采用適應柔性觸覺/觸摸顯示等多形態(tài)、異構(gòu)顯示設備特征，還可通過對顯示信息流持續(xù)的跟蹤、融合、調(diào)整等來實現(xiàn)對可穿戴計算基本模式Augmentation和Mediation的支持。可穿戴計算可以結(jié)合感知計算和協(xié)同計算領域研究成果，研究新的可穿戴交互隱喻表征、范式設計和適應度分析方法，進而發(fā)展適合的交互技術(shù)。圖3左為加拿大皇后大學媒體實驗室發(fā)布的一款名為“PaperPhone(紙手機)”的概念設備，將柔性顯示屏和柔性主板組合而成的手機變成現(xiàn)實、可穿戴投影顯示[13];圖3右上為微軟在Santa Barbara舉行的ACM研討會上演示了一種名為OmniTouch的穿戴式設備以及投影觸控互動技術(shù)和頭戴音視覺顯示[14];圖3右下為是谷歌的一款名為Project Glass的穿戴式“眼鏡”計算產(chǎn)品。
圖3 依次為柔性觸摸顯式、可穿戴投影顯示和頭戴音視覺顯示
2.3 老年人生活輔助
可穿戴計算從誕生之日起，其目的之一便是人體局部功能增強與輔助，伴隨著隨著社會老齡化問題的日益突出，老年人的生活輔助特別是夠長期在自己熟悉的環(huán)境中盡可能長時間有尊嚴的生活，已經(jīng)成為一個國際上的研究重點，歐盟耗資4 000多萬歐元開展了WearIT@work[7]項目，于2009年結(jié)束，歷時5年，以及第七框架支持的AAL JP項目(總經(jīng)費7億歐元，2008～2013年)將可穿戴計算支持的AAL(ambient assisted living)作為核心研究內(nèi)容之一，在此基礎上典型的應用包括智能家居[15]、老年人日?；顒颖O(jiān)測及跌倒報警等。
3 可穿戴計算未來發(fā)展急需解決的問題
3.1 可穿戴計算系統(tǒng)的摩擦性、耐受性和排異性
由于人和可穿戴系統(tǒng)或裝置在物理空間上的貼近，使人更容易受到一些來自于不合理性人因設計(如尺寸、形態(tài)、重量、材料、穿戴部位)等方面的負面影響，從而引起摩擦性和耐受性問題;此外，系統(tǒng)運作時會產(chǎn)生一定的輻射、熱量、噪聲、振動等，這也可能引發(fā)耐受性問題，造成惡劣的用戶體驗(如clumsy和obstructive等)[16]，另外潛意識的抗拒和排斥，對于植入式電子裝置而言則存在排異性問題。這些因素使得傳統(tǒng)的基于靜態(tài)模型的人因分析[17]方法不能很好地適應可穿戴性研究問題，需要構(gòu)建適合可穿戴計算的新形態(tài)基礎平臺結(jié)構(gòu)、開發(fā)新型傳感電路材料、分析研究典型任務場景等動態(tài)評估模型，以解決可穿戴計算的可用性問題。圖4所示為荷蘭Xsens Technologies公司的MVN BIOMECH系統(tǒng)，可用于穿戴性及舒適性評估。
圖4 運動狀態(tài)下的可穿戴性問題及舒適性評估
3.2 人體供電模式
可穿戴計算系統(tǒng)作為一種移動終端，電源是保障“續(xù)航能力”和可穿戴性的關鍵，目前主要采取低功耗設計及配置高性能電池等相關的供電方法。但這至今仍是一個挑戰(zhàn)性的課題，行走發(fā)電、基于衣物的太陽能發(fā)電、基于織物的柔性平面電池等都是重要的發(fā)展方向，最近《Narure》上QIN，Y等人撰文，稱可采取一種特殊纖維織物，使得人們的日?；顒又校w維互相摩擦產(chǎn)生電能為便攜設備供電[18]。
3.3 可穿戴群體智能與社區(qū)
在可穿戴計算的感知增強、智能增強、體能增強和環(huán)境增強支持下，使得人能夠更加積極和理性的參與社會化組織的合作和競爭關系中去，引發(fā)更大量和頻繁的“人—人”、“人—群組”和“群組—環(huán)境”非線性相互作用，將促進具有典型“整體涌現(xiàn)性”、“自發(fā)性”和“自下而上”特征的可穿戴群體智能(wearable based swarm intelligent)的出現(xiàn)。因此探索該智能形式影響下新形態(tài)的社會組織方式和結(jié)構(gòu)，研究實現(xiàn)個人行為識別和挖掘、人機閉環(huán)中的信息增益策略，維護可穿戴群體智能的涌現(xiàn)性基礎;研究基于可穿戴社區(qū)等創(chuàng)新組織結(jié)構(gòu)，構(gòu)建復雜適應系統(tǒng)，提高復雜任務執(zhí)行能力和開放環(huán)境應對能力等具有重要的現(xiàn)實意義。如英國蘭卡斯特大學Gerd Kortuem等人提出的可穿戴社區(qū)[19]概念等，如圖5所示。
圖5 可穿戴社區(qū)模式下的“人—人”、“人—群組”交互協(xié)同
3.4 身體傳感網(wǎng)絡及可穿戴傳感系統(tǒng)
身體傳感網(wǎng)絡與可穿戴傳感系統(tǒng)，是可穿戴計算領域的重要研究方向，主要支持對人的感知能力的增強、環(huán)境增強、個人參數(shù)獲取和自然人機交互，這需要從底層建立支持富傳感特征的可穿戴計算體系構(gòu)架和網(wǎng)絡。目前在身體傳感網(wǎng)絡(body sensor network和body area network)研究領域，很多研究依賴于IEEE 802.15.4/Zigbee，IEEE 802.11，Bluetooth，GPRS和ANT等標準來連接感知各種人體生理和行為狀態(tài)的微節(jié)點，組建身體域內(nèi)(intrabody)和身體域外(out-body)的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡[20]。國際BSN通信標準IEEE 802.15.6也正在制定中。面對生理和行為狀態(tài)感知的多源異構(gòu)傳感數(shù)據(jù)匯聚、計算處理和傳輸通信需求[21]，以及運動人體帶來的動態(tài)網(wǎng)絡拓撲[22]、信道競爭[23]、體內(nèi)信號衰減[24]等挑戰(zhàn)，需要探索新的身體傳感網(wǎng)絡層次體系結(jié)構(gòu)、超低功耗及高可靠組網(wǎng)通信和信息流模型方法。
另外，可穿戴計算的隱私和安全問題、可穿戴生理計算和可穿戴機器人(wearable robot)等也是當前可穿戴計算領域的熱點方向。
圍繞可穿戴計算新興方向和未來趨勢開展研究，符合《國家中長期科學和技術(shù)發(fā)展綱要(2006—2020)》中“前沿技術(shù)一信息技術(shù)”的發(fā)展規(guī)劃，將應對下一代移動無線通信、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、生物計算，乃至納米計算和DNA計算等相關前沿方向?qū)€人域計算系統(tǒng)和技術(shù)提出的需求和挑戰(zhàn)，為新形態(tài)和新模式移動個人計算終端和系統(tǒng)提供支撐理論和關鍵技術(shù)，可縮小我國在可穿戴計算領域與世界主要發(fā)達國家之間日益增大的差距，具有重要的學術(shù)和應用研究價值。
4 可穿戴計算的新發(fā)展趨勢及產(chǎn)業(yè)化前景
近年來，可穿戴計算領域的研究范疇不斷得到擴展和充實，已成為國際計算機學術(shù)領域穩(wěn)定的前沿研究方向，逐步產(chǎn)生了一些重要的核心理論和關鍵技術(shù)，重要的研究成果不斷涌現(xiàn)，主要可概括為以下方面：
1)自然、和諧的新形態(tài)可穿戴計算機及人機接口。
早期可穿戴計算系統(tǒng)主要基于集中式主機和外圍交互、傳感和電源等裝置實現(xiàn)。國外Quantum，VIA，Xybernaut，Symbol等企業(yè)和美國CMU大學等先后推出了一系列采用集中式結(jié)構(gòu)的可穿戴計算機產(chǎn)品，依次如圖6所示;2000年國內(nèi)也推出了可穿戴計算機樣機Netdaily I，受到包括中央電視臺在內(nèi)的國內(nèi)媒體的廣泛關注和報道。如圖7所示。
圖6 集中式可穿戴計算機主機產(chǎn)品
圖7 可穿戴計算機樣機Netdaily I(重慶大學，1999年)
在集中式主機結(jié)構(gòu)下，配備的大量傳感裝置、人機交互裝置和主機設備往往會給人員帶來舒適性和用戶體驗方面的負面影響，不能很好與人體結(jié)構(gòu)以及日常的穿著、行為方式等相協(xié)調(diào)。對計算系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進行模塊化劃分，針對各個模塊的具體功能以及交互控制方式，將其集成或分別嵌入到衣物、鞋帽、眼鏡、手表、手套、腰帶甚至掛飾中，實現(xiàn)各種新形態(tài)的可穿戴人機接口裝置，是近年來的熱點研究方向。典型的研究工作除Google公司正在開展的Project Glass項目之外，還包括：瑞士ETH Züirich大學的腰帶式可穿戴計算機(Q-belt-integrated-computer，QBIC)如圖8a;德國不萊梅大學AAL實驗室用于控制輪椅運動的帽子，中國香港大學用于捕獲人體運動狀態(tài)的鞋子[25]，如圖8b;以及歐盟可穿戴計算項目wearIT@work中用于制造、物流、消防、航空等領域現(xiàn)場作業(yè)輔助的馬甲(wearable computerized clothing)[26]，如圖8c，等等。
圖8 腰帶、鞋子和衣物等形態(tài)的可穿戴計算裝置
2)核心材料、電路和結(jié)構(gòu)研究。
新形態(tài)可穿戴計算機及人機接口的實現(xiàn)需要來自材料和結(jié)構(gòu)等方面創(chuàng)新研究成果的支持。其中：
材料方面，典型的研究成果包括：文獻[27]中通過可印制在織物上的電路材料實現(xiàn)的紅外通信、溫度感知和LED顯示等為實現(xiàn)潛在的“計算機衣服”提供了可能;文獻[28]中將熱塑彈性應力傳感器混紡編織到織物中，則為實現(xiàn)能夠識別人體運動的智能服裝提供了技術(shù)手段;文獻[29]則在紡線級詳細地討論了電路功能到衣物的大規(guī)模編織制造方法，包括傳統(tǒng)硅基電路的可編織化方法和織物總線結(jié)構(gòu)的構(gòu)建方法等。文獻[30]則討論了一種Planor-fashionable circuit board并將其應用于老年日常生理監(jiān)測。
結(jié)構(gòu)方面，典型的研究成果包括：文獻[31]結(jié)合物理化學方法，提出了一種“膠體計算”模式，以其為基礎構(gòu)建層次化的體系結(jié)構(gòu)來支持紡線、單一傳感器和傳感簇等不同粒度計算單元的實現(xiàn)和管理;文獻[32]從方法學的角度出發(fā)，探討了如何基于計算產(chǎn)生熱量和人員典型姿態(tài)/行為/舒適度下的生理機能反應等因素開展”可穿戴性(wearability)”結(jié)構(gòu)設計研究;文獻[29]中也涉及到了編織電路的可懸垂性、受力穩(wěn)定性以及可洗性等結(jié)構(gòu)性和可用性研究。
可穿戴計算在材料、構(gòu)件和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方面還有許多創(chuàng)新研究，這里就不一一列舉。
3)身體傳感網(wǎng)絡與多情景(context)下的感知計算和通信。
各種創(chuàng)新材料和結(jié)構(gòu)的應用使得可穿戴計算系統(tǒng)包含的各種傳感、計算處理、通信、交互等功能得以微型化和模塊化，并以附著(attach)或植入(implant)等方式部署在人體或織物上，相互之間通過IEEE 802.15.4/Zigbee、IEEE 802.1l、Bluetooth、GPRS、ANT等協(xié)議標準進行體域內(nèi)(intra-body)和體域外(out-body)的數(shù)據(jù)通信，建立其身體傳感網(wǎng)絡(body sensor network)，其具備了良好的對人體生理、運動、行為等狀態(tài)以及人所處的多種變化場景的感知能力。BSN的專用標準IEEE 802.15.6正在制定之中。
這方面的典型研究工作包括：文獻[33]中基于BSN提出了“增強皮膚”的概念，通過空間信息感知實現(xiàn)虛擬觸覺的“Haptic Radar”原型;文獻[34]中提出了一種基于可穿戴計算機配置的慣性傳感和電磁跟蹤器實現(xiàn)的位置坐標推算方法(dead reckoning)，能實現(xiàn)人員數(shù)百米移動范圍內(nèi)誤差小于10%的位置坐標估計，提供實時、低開銷的位置感知服務支持;美國Harvord大學CodeBlue項目中基于BSN微節(jié)點研究長期低功耗的人體脈搏、血氧、心電、肌電和運動等傳感數(shù)據(jù)采集方法[35]，類似的老年健康BSN研究工作還包括麻省理工的帕金森癥健康服務項目Livenet，歐盟第五框架項目MobiHealth，以及微軟的HealthGear項目等;文獻[36]中結(jié)合移動和普適計算研究中的情景感知計算研究，提出了適合可穿戴計算的情景知識分類方法(taxonomy)等。
4)融合、增強和介入的可穿戴人機交互和計算智能。
構(gòu)建高效的人機自然交互和協(xié)同，是提高可穿戴計算可用性的一個重要問題。而可穿戴計算的穿戴使用、持續(xù)運作模式和以人為中心的形態(tài)結(jié)構(gòu)基礎為實現(xiàn)融合、增強和介入等模式的自然人機交互提供了良好的支持，并可能催生新的計算智能形式。
人機交互技術(shù)和范式研究方面：文獻[37]開展了人員在靜止和運動狀態(tài)下基于頭戴顯示界面進行的鼠標拖拽任務實驗，評估了軌跡球(trackball)、觸控板(touchpad)、陀螺鼠標(gyroscopic mouse)和單手鍵鼠(Twiddler2)等可穿戴計算機常用的交互裝置在靜止和運動不同狀態(tài)下的實用性能;文獻[38]針對以編織電路為基礎實現(xiàn)的單重和多重交互輸入裝置，開展了靜止和運動狀態(tài)下的輸入效率對比分析;文獻[39]構(gòu)建了一種適合手勢交互的人機界面;文獻[40]等討論了適合頭戴顯示器(HMD)輸出方式的可穿戴人機接口設計;文獻[12]中設計了一種佩戴于人體腕關節(jié)，基于壓電傳感構(gòu)建的采集人員手部運動時骨骼傳導聲音信號實現(xiàn)人員手勢識別的交互輸入裝置;文獻[41]使用壓力傳感電阻條(FSR)來檢測人體肌肉運動產(chǎn)生的壓力傳感信息，進而實現(xiàn)可穿戴的人員手勢識別裝置。
交互范式和計算智能研究方面：文獻[42]基于手勢識別及投影顯示技術(shù)等方面的研究成果，提出了“第六感人機交互”的可穿戴人機交互創(chuàng)新概念;Mann提出了一種新的HI(humanistic intelligence)概念，即一種初級人機協(xié)調(diào)的智能形式[10]。
可穿戴增強和介入現(xiàn)實交互研究方面：文獻[43]針對穿戴視頻傳感獲取的場景視頻信息，識別抽取視頻關鍵幀，結(jié)合已校準的圖像特征，幫助用戶識別場景中的人員、設備、建筑等實體信息;文獻[43]實現(xiàn)了一種新的視覺增強模式Through-wall Collaboration;文獻[44]中，作者實現(xiàn)了一種魯棒的、無標識(mark)的人員手指實時識別和跟蹤算法，并在跟蹤視頻流中重建相對于人員伸展開手掌的六自由度攝像頭姿態(tài)，進而實現(xiàn)了一種新的Handy AR系統(tǒng);文獻[44]和[45]開展了可穿戴計算視覺、可穿戴增強現(xiàn)實等方面的研究工作;文獻[46]開展了基于頭戴顯示器的介入現(xiàn)實研究工作。
在產(chǎn)業(yè)界，歐洲宇航防務集團(EADS)、美國的NASA、波音公司、IBM研究中心、Nokia研究中心、施樂帕克研究中心(Xerox PARC)以及ViA，Sony，Panasonic，Sharp等機構(gòu)都是可穿戴計算研究的早期資助方、試用方，或者是直接參與方。例如，在歐盟委員會資助的可穿戴計算研究項目——WeorIT@work中，就有包括微軟、惠普、斯柯達、卡爾蔡司、西門子、歐洲航空防務及航天公司等在內(nèi)的，來自16個國家的42個單位。另外，國際上包括IBM，Sony，Nokia等IT巨頭在內(nèi)的一批企業(yè)正在醞釀成立可穿戴計算國際產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟(Alliances)，相關的技術(shù)標準也正在制定中。而蘋果、谷歌也正在加快研發(fā)可穿戴計算產(chǎn)品。
目前，可穿戴計算技術(shù)在生產(chǎn)制造、航空、航天、物流等工業(yè)領域已得到成功應用，相關產(chǎn)品已經(jīng)進入市場，在醫(yī)療、消防、反恐、教育、助殘、體育、娛樂等行業(yè)的應用也不斷見諸報端。這預示可穿戴計算機已被預測將在未來數(shù)年內(nèi)成為下一代(next generation)主流的，新的計算機形態(tài)之一，并通過在重要行業(yè)內(nèi)的推廣和普及，帶來每年數(shù)億至數(shù)十億美元的市場和產(chǎn)業(yè)價值[20]。鑒于此，在學術(shù)領域開展深入研究的同時，積極開展面向工業(yè)、教育、醫(yī)療、娛樂等行業(yè)的應用示范和評估工作，將促進可穿戴移動網(wǎng)絡終端(wearable terminal)、可穿戴消費電子(wearable consumer electronics)、可穿戴計算應用工程(wearable engineering)等新產(chǎn)業(yè)方向的形成和發(fā)展，加快可穿戴計算的產(chǎn)品化步伐，最終形成一條完整的產(chǎn)業(yè)鏈。
5 結(jié)束語
可穿戴計算提出了新的課題與挑戰(zhàn)，拓展了計算機功能，開辟了新的計算應用領域。這種計算模式促使我們從全新的角度審視人和計算機的關系，從而帶來人機關系的變革，促成人-機緊密結(jié)合(inextricably intertwined)與協(xié)同(synergy)的新型關系。這是一種“人—機共生”(symbiosis)的形式，最終將向“電子人”(cyborg，一種人機混合體)[47]演進。正如摩托羅拉公司的技術(shù)未來學家約瑟夫·德沃夏克(Josephl.DVORAK)博士所指出的，“20世紀90年代計算技術(shù)反映在微處理器的優(yōu)勢上，21世紀初的前十年反映在網(wǎng)絡的優(yōu)勢上，在21世紀的第2個十年則要體現(xiàn)在人的優(yōu)勢上。在強調(diào)發(fā)揮人的優(yōu)勢這點上，可穿戴計算作為一種自然的技術(shù)定將會繁榮發(fā)展[48]。可以預計，隨著相關技術(shù)的進一步成熟，成本的下降，可穿戴計算系統(tǒng)將出現(xiàn)旺盛的市場需求，產(chǎn)生重大的經(jīng)濟效益和社會效益。
