智能可穿戴设备及其应用

.18

中国医疗器械信息

|China Medical Device Information

专题・智慧医疗

Thematic Forum ・ Medical Wisdom

智能可穿戴设备是一种可以穿在身上或贴近身体并能发送和传递信息的计算设备，它可以利用传感器、射频识别、全球定位系统等信息传感设备，接入移动互联网，实现人与物随时随地的信息交流。智能可穿戴设备分为生活健康、信息

咨询和体感控制类设备。其中，生活健康类的设备有运动、体侧腕带及智能手环；信息资讯类的设备包括智能手表和智能眼镜

；体感控制类的设

备包括Kinect 、Leap Motion 等体感控制器[1,2,3]

。

智能可穿戴设备及其应用

谢俊祥

1

张琳

2

1 中国医学科学院北京协和医学院医学信息研究所（北京 100020）

2 中国青年政治学院图书馆（北京 100089）

内容提要：智能可穿戴设备是可以直接作为配件穿戴在身上的便携式电子设备，在软件支持下感

知、记录、分析生命特征，极大的提高了我们的生活质量。随着物联网和移动互联网的发展，智能可穿戴设备与各类应用软件紧密结合，成为其新的发展趋势。本文主要从智能可穿戴设备的种类、技术、市场发展、优势以及存在问题等方面进行综述。

关键词：智能可穿戴设备

发展史

种类

技术

临床应用

研发动向

The Review and Applications of Smart and Wearable Devices

XIE Jun-xiang

1

ZHANG Lin

2

1 Institute of Medical Information, CAM & PUMC (Beijing 100020)

2 China Youth University for Political Sciences, Library (Beijing 100089)

Abstract: Smart and wearable devices are the electronic devices, with the sport of the software, the smart and wearable devices can sense, record and analysis the constant, promoting the quality of our life. This paper summarizes the sorts, technology, market and the existing problems and future directions of smart and wearable devices.

Key words: smart and surgical robots, history, structure, technology, application

文章编号：1006-6586(2015)03-0018-06 中图分类号：TP212.3 文献标识码：A

收稿日期：2015-02-25

0.

前言

1.

智能可穿戴设备的种类

目前，智能可穿戴设备的种类繁多，按照不

同的分类方式，可以规划出不同的类型

[4]

。

智慧医疗・专题Medical Wisdom ・　

Thematic Forum

1.1 应用功能

1.1.1 人体健康、运动追踪类

Nike+系列产品和应用（Fuelband）、Jawbone Up、叮咚手环、GlassUp、Fitbit Flex。以上智能可穿戴设备，主要通过传感装置对用户的运动情

况和健康状况做出记录和评估，大部分需要与智

能终端设备进行链接显示数据。

1.1.2 综合智能终端类

Google Glass等。这些综合智能终端类设备

也需要与手机相连，可是功能更加强大，独立性

更强，未来将成为智能可穿戴设备的主导产品。

1.1.3 智能手机辅助类

Pebble等，这些智能手机辅助类可穿戴设备

作为其他移动设备的功能补充，一方面必须与智

能手机等设备配合使用，另一方面可以简化智能

手机的操作。

1.2 佩戴位置

按照智能可穿戴设备的佩戴位置进行分类，

虽然分类方法缺乏依据，但是其分类方法相对简

单、界限清晰。主要有手（臂）环类：主要以一系列运动记录手环、臂环为主；手表类：Pebble 等辅助类智能设备；眼镜类：主要是以Google Glass等为主的新型智能终端；智能服装类：主要由Geek开发，几乎没有正式发布的产品，例如可以通过转化太阳能为电子设备充电的比基尼、

靴子等。

1.3 已发布智能可穿戴设备[5,6,7]

1.3.1 Google Glass&微软眼镜

Google Glass内置GPS、动作传感器、摄像头等，可以指路、好友互动、拍照和拍摄视频，

并与Google其他服务紧密集成，更是增加现实体

验感。

微软眼镜命名为“Monocle”，该智能眼镜可以在观看实况比赛过程中，为用户提供相关的数

据信息，增强现场体验感。

1.3.2 Nike+和iWatch

Nike+和iWatch为智能运动手环。Nike+是一系列可穿戴设备和应用，主要为用户提供运

动记录和数据分享等功能，产品包括：Nike+ SportWatch GPS、Nike+ Running应用程序、Nike+ SportBand等；iWatch所能实现的是简单的数据通信和中转。

1.3.3 小米智能鞋和Heapsylon

小米智能鞋是由小米公司推出，该智能鞋能

与小米手机连接在一起，不仅可以测算路线，还

可以测算出跑步时的心率等情况；Heapsylon则是可以测量跑步者的步数、步距、速度和消耗的卡

路里的智能袜子。

2.智能可穿戴设备相关技术

智能可穿戴设备的发展离不开关键技术的支

持，这些技术可划分为感知层、个人服务层以及

后台服务层等[8,9]，所涉及的关键技术主要包括语

音识别、眼球追踪、骨传导技术、低功耗互联技术、裸眼3D技术、高速互联网和云计算以及人体芯

片等[4]。

2.1 技术层次

2.1.1 感知层

通过各种类型感知设备获取人体相关信息，

交由数据预处理模块处理。预处理包括：A/D转换、标示、封装等。由于人体相关生理参数和运动状态密切相关，因此监测用户的生理参数、并且“知

道”用户处在何种运动状态下，可以区分人体是

由于剧烈运动引起的生理异常或疾病引起的病理

性生理异常，对准确判断用户的身体健康情况具

有重要意义。由此，感知层应包括生理参数传感

器、运动状态传感器。

2.1.2 个人服务层

个人服务层是智能可穿戴设备的数据处理中

心，面向的人员是穿戴者，包括：生理信息诊断

模块、运动状态与危险动作识别模块、历史运动

状态与事件队列、决策模块、报警模块、人机交

.

19

China Medical Device Information |中国医疗器械信息