摘要: 可穿戴計算是一種新穎的計算模式,已被視為下一代計算發展的主流。將嘗試與業界同仁共同探討可穿戴計算領域的一些熱點問題,如概念、技術、趨勢,涉及可穿戴屬性、模式,可穿戴電子,藍領計算等,以期拋磚引玉之功效,為可穿戴研究和產業化健康發展助力。
可穿戴計算是目前信息領域的研究熱點,最早發源于美國麻省理工學院。可穿戴研究出現過2 次熱潮。1996 年7 月,美國DARPA 舉辦了“wearable in 2005”; 1996 年,波音公司在美國西雅圖主辦了第二次可穿戴計算研討會;1997 年10月,在美國馬薩諸塞州的坎布里奇, IEEE 計算機學會主辦了第一屆國際可穿戴計算機學術會議( ISWC) 。這三次會議代表了第一波可穿戴計算研究熱潮,剛好與互聯網熱潮同期,以突出研究為特征。2012 年,谷歌推出智能眼鏡,其引爆的可穿戴計算( 或智能穿戴) 熱點觸發了第二波全球可穿戴技術熱潮。2014 年初,在美國舉行的國際消費性電子展覽會( CES) 則進一步將可穿戴計算熱推向高潮,業界對于可穿戴技術的研究更加豐富,各式可穿戴產品層出不窮,井噴一樣地沖擊到IT 產業和應用的各個領域。自此,可穿戴技術相關的研發、產品、產業、會展、論壇的熱浪不斷襲來。
1 概念
由Google 引發的第二次可穿戴計算技術研究熱潮源自企業和市場。和其他熱點研究領域不同,該研究熱潮并非由學科專家發起,而是由企業和市場發起。目前普遍存在對可穿戴計算認識不到位的情況,對其定位和實際意義認識不足,容易導致跟風研究的情況??纱┐饔嬎愕陌l展同計算的發展息息相關,而從人類的發展可以看到計算的發展。
人類發展的一個最重要的標志性事件是人的直立。人的直立是由于使用工具,這是對人類發展最大的促進因素。當今時代,手機正在突破傳統模式向更加智能化方向發展。由于手機、互聯網的應用,使人“趴”下去,而可穿戴計算使人再次“直立”。從使人第二次直立的工具的角度來認識可穿戴計算,它就代表人類的第二次進化。這是一個了不起的事情( 圖1) 。
圖1 可穿戴使人二次“直立”
為什么談到人的第二次進化? 這就要談到人們一直擔憂的一個問題: 機器人會不會戰勝生物人,人工智能可能會超過人的智能嗎? 如何認識人類的第二次發展和可穿戴的地位?可穿戴計算定義: 可穿戴計算是“以人為本,人機合一”這一理念的必然產物,在這種計算模式下衍生出一類可穿戴、個性化、多樣性、新形態的個人移動計算終端( 智能眼鏡、目鏡、手鐲、手表、腰包、腰帶、鞋和服裝) ??纱┐饔嬎悖?wearable computing) 模式強調以自然的穿戴形式提供計算功能,弱化機器的概念。它首先體現了以人為本,即“圍著人轉”的思想; 其次是人與機器融為一體,人機合一。它同時體現了為人服務,以人為中心的研究思路,代表了未來研究的方向。
著名的Steve Mann 認為,可穿戴計算應具有3種使用模式和6 個屬性定義:
1) 使用模式: 持續輔助( constant assistant) ;增強( augmenttation) ; 介入( mediation) 。2) 屬性: 非獨占性( unmonopolizing) ; 無束縛性( unrestrictive ) ; 可觀性( observable ) ; 可控性( controllable) ; 主動關注( attentive proactively) ; 表達交流能力( communicative) 。
從生物人和機器人角度來劃分,可穿戴促成的是混合人( 即人- 機人) 。可穿戴計算帶來了人-機關系的變革,促成了人- 機緊密結合( inextricably intertwined) 與協同( 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) 演進??纱┐饔嬎愦俪傻摹叭藱C協同”與“增強”計算模式可實現對用戶自然、持續的感知與增強。
目前人工智能領域的研究尚未跳出一個框架,即模仿人類大腦工作。實際上,另一類智能不一定要模仿大腦,因為人的智能是有限的,人的感知是有限的,人的體能也是有限的。如果從計算的角度來發展一種智能,那么仿人只是其中一條途徑( 即artificial intelligence) ??纱┐饔嬎慵夹g對此的解決思路是從“模仿人類”( simulation) 的方式轉變為“增強人類”( augmentation) 。這種“增強智能”( augmented intelligence) 是人類智能和機器智能的混合物,比如大家熟悉的鋼鐵俠。鋼鐵俠把人“包裹”住,使人具有機器的智能、體能和感能。Augmentation 從提升人的智能、體能和感能3種能力來研究可穿戴計算,是未來顛覆性的革新技術。
2 研究趨勢
隨著芯片和傳感器的超微型化、輕量化、廉價化,可穿戴計算的普及逐漸成為可能。移動計算正在從口袋和手持轉向手腕、手指、頭部、腰部和腳部的穿戴,見圖2??纱┐鳟a品在眼部、頭部、手部、腳步、腰部的示例見圖3。
圖2 可穿戴在人體的分布
圖3 可穿戴產品示例
可穿戴計算不能稱為設備,這是倡導的一種觀點。之所以說可穿戴計算不該籠統稱為設備,理由大致如下:
1) 形態上不是設備??纱┐鳟a品在形態上是普通的飾物、衣物、鞋帽,而設備通常形態較大,需要由人手動操作。
2) 理念上不是設備??纱┐髯非蟮氖窃O備和機器從我們的視線中消失,它編入了我們的鞋子、衣服、眼鏡、首飾,融入衣物和飾物之中,追求電子元件隱蔽性( unobtrusive) 。在操作方面,它解放我們的雙手( hand-free) ,追求自然交互,而不是操作設備。
3) 定義上不是設備。設備( equipment) 的定義為“通常是一群中、大型的機具器材集合體,皆無法拿在手上操作而必須有固定的臺座,使用電源之類動力運作而非人力”。
4) 在英文術語中,可穿戴沒有“設備”一詞( smart device,smart gadget,smart jewelry,smart glass, smart shoe,smart accessories) 。形態較大的可穿戴產品稱為device ( 小型裝備) ,但不稱為equipment( 設備) 。
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