穿戴设备

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：90

时间：

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想念亲人的句子 、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ch1949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：PomaPC

XybernautPoma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-Series

VitatronC-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：W200

W200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铝的物理性质 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Gala电脑开机密码怎么修改 xyGear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：AppleWatch

AppleWatch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巨头纷纷将属猪和属龙 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，一是功能复合化，传感

技术的突破将会为保证产品设计时能够具备多种功能，单一

功能的可穿戴设备将被复合型产品所取代；二是系统互动

化，智能移动终端之间将形成网络，同时参与进入智慧家庭

的互动和服务中，各产品之间功能形成互补；三是方便隐性

化，可穿戴设备便捷性大幅提高，消费者能够在不影响正常

工作生活下方便控制和使用。杀手级应用的缺失使可穿戴产

品的用户认可程度有限，目前尚难以复制智能手机爆发式增

长的发展轨迹。（以上参考《可穿戴设备发展现状和前景探析》作者：耿怡，安晖，李扬，江华）

○3现有可穿戴设备的局限性

1、价格昂贵。GoogleGlass售价高达1500美元;Nike+

FuelBandSE售价为149美元;阿迪达斯即将推出的安卓系统

智能手表售价399美元。

2、电池续航时间短。普通的智能手表电池使用时间在

24小时左右，如果开启更多功能耗电量会增加，这样使用者

不得不每天充两次电才能正常使用。

3、不能独立使用或功能不全。很多智能手表的功能需

要搭载手机才能够使用，事实也正是如此，可穿戴设备厂商

在硬件领域所面临的竞争越来越激烈，主要原因是如今的智

能手机已经集成了一些可穿戴设备的功能，对于大部分消费

者来说，这些功能对于他们已经足够，所以无需再去购买那

些比较专业的设备。

○4未来的改进空间

可穿戴设备未来发展早安微语 空间比智能手机要大，因为它可以

与人体更加紧密的结合，可以为用户提供关于身体或所处环

境的实时监测、数据分析及合理建议，在此基础之上，强化

身体、增强感官、提升日常不具备的能力。相对于智能手机

来说，可穿戴设备更像人体的一个器官。

用户需求一直那里，无论是生活中对健康、对便利性的

需要，还是工作上解放双手、女生看的小说 远程支撑的诉求，大多没有得

到口红排行 很好满足，或者目前没有更好的方式满足。从普遍性来看，

可穿戴设备中看不中用，说到底还是产品问题。解决这些共

性问题，需要实现三个跨越：

一是元器件的跨越。元器件的质量、性非凡的近义词 能、大小、材料

等决定着产品的功能与用户体验。与用户最直接相关的，首

当其冲的是电池，如果续航能力不强，经常需要充电，很容

易引起用户反感。在解决耗电问题上，一种方式是平衡性能

与功耗之间的关系，有所取舍；另一种就是探索新的供电方

式。

二是用户体验的跨越。视觉感受问题容易解决，困难的

是功能问题。交互方面，随身佩戴产品如手环、手表，没有

屏幕的话，体验会很差，不能直接与产品交互，给人感觉这

就是个数据收集器，用户想看到相关分析数据、结果必须依

赖于手机和电脑，体验不佳。在交互方式上，如果屏幕小，

利用触摸方式感知很差，可以可虑通过声音、眼睛动作等方

式使得交互更加人性化。功能数量方面，大而全的设置要么

功耗较大，要么大多功能闲置；小而专是一个方向，以更集

中的方式解决用户的一两个痛点。

三是与数据和服务结合的跨越。所有不提供软件服务和

数据服务的可穿戴设备都是耍流氓。可穿戴设备本身价值并

不大，关键在于其获得的数据与提供的服务，越垂直越深度

往往价值越大。需要注意的是，用户要的不只是数据，大部

分用户对一些数据本身是没有概念的，经过分析得出的结果

和解决方案才是最重要的。所有数据监测不准的可穿戴设都

是耍流氓。不准确的数据会降低用户的信任感，如果是健康

类数据，如测试心率、血压，不准确的话，容易出事情。如

果数据不准确，基于数据的分析及解决方案都是空谈。如果

监测慢性疾病的设备，能够通过CDC健康认证等，则会大大

增加用户的使用信心。（以上参考《可穿戴设备还有多少路程要走》作者：梅花园陈述）

结论：

可穿戴设备产业如同其他智能设备产业一样，前景是美

好的。但其目前的发展远不如其他的智能设备，一来是如今

硬件技术的局限性使得可穿戴设备的功能比不上智能手机

等产品，二来是尚未形成完备的产业链导致生产成本高昂，

小公司的生产受到限制，而且产品价格高，普通用户无法接

受。所以这项产业的发展还要靠我们持之以恒的努力创造，

实现技术上的革新，形成完善的产业链条，降低产品价格，

这样可穿戴设备产业才能蓬勃发展。