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近几年,穿戴式计算机(Wearable Computer)在全球工业界与计算机学术界掀起一股热潮,专家学者们纷纷把眼光关注这个来势汹汹的技术成果。穿戴式计算机已经将初级产品面向市场,发展的势头很猛,能够应用于各大领域,具有极大的市场潜力,因此研究其技术的人也越来越多。穿戴式计算机作为一种新兴科技成果的代表,灌输有“以人为本”的先进理念,虽然才刚刚处于起步的阶段,但是其具备的方便易携等特点已经得到众人的青睐,可见未来技术进步后其具有的潜力。穿戴式计算机凭借具有特色的硬件系统技术,开始应用于世界各国的不同领域,速度迅速,影响范围广,可以算是一场计算机与人类之间相互联系的技术革命。
1可穿戴计算机的简介1.1可穿戴计算机的概念穿戴式计算机的特色十分明确地体现在其名字当中,即它能如同人类的衣服那般,方便地“穿戴”在身上,虽然其相较与普通计算机体积小,但是其功能却毫不逊色,在不同的环境都能任意使用,并且能快速地为人们处理计算问题,是人们在工作或生活中的得力助手。也正因为其便携特点,人们在使用时显得更加得心应手,格外适宜在户外或其他机动场合使用。更通俗易懂的说法来看,人们在日常生活中频繁使用到的移动电话、U盘、MP3以及掌上电脑(Personal Digital Assistant,简称PDA)等,从广义上定义都属于穿戴式计算机,但是它们并不能完全等同于穿戴式计算机,因为其只是穿戴式计算机部分功能的体现,例如:移动电话可以看做是一台能够便于携带并且具备处理功能的计算机;U盘可以看做是可穿戴计算机的CF机存储器,而MP3则是可穿戴计算机存储器和处理器的共同体现。
1.2可穿戴计算机的特性1.2.1非独占性可穿戴计算机与其他虚拟现实技术不同的是,它不会阻隔断绝外界的联系,在应用可穿戴计算机是同时,还能够去进行其他需要关注的事情,不会造成相互耽误。可以这么理解,人们使用可穿戴计算机,但是“计算”并不是第一顺位,因此不是全部精力要关注的事情,不具备独占性,反而是具有其他感知能力,例如:故意增强或虚弱、适当调整等,更理想地可穿戴计算的感知能力则是可以直接提供增强作用。
1.2.2非限制性使用可穿戴计算机的用户,不会因受到地域限制而导致信息计算无能,不论是在漫游、移动或是走动中应用可穿戴计算,都能够保证其应用的价值,并且不干扰人们做其他的事情。
1.2.3感知性感知性主要是指可穿戴计算对环境的感知功能,其呈现出来的感知能力是多层次、多模式和多形态的。可观性可观性主要是指可穿戴计算在用户同意的前提下,能被用户够连续关注,并且使用者可以保持输出媒体可持续的感受。交流性可穿戴计算机实现了计算机和人类之间的互通有无,能使穿戴计算与使用者之间有良好的交流。可控性可控性主要是指可穿戴计算在任何时间任何地点,都能进行自动化的操作运行,并且用户可以选择人为介入或是人为断开,能够自主地控制回路。
2可穿戴计算机存在的问题虽然可穿戴计算机具有许多优势属性,但是其处于发展中时期,仍然存在着许多问题,而这些问题使可穿戴计算机硬件系统技术的发展,其中,最突出的问题有两个方面,即人机交互的问题与COT器件的影响。
2.1人机交互存在的问题由于可穿戴计算机硬件技术还未成熟,只是处于起步阶段,所以人们在使用时,穿戴计算机对人体的语音识别能力不算发达。另外,输出设备(头戴撤示器HMD)、输入设备(键盘、鼠标等)、主机、电源等组成计算机系统的硬件设施,还有许多要完善的地方,例如:可穿戴计算机运作的途径是微型输入设备→头戴撤示器HMD→输出设备(信息),人机互动的方式比较常见,但是由于输入设备的速度不快,使用者在控制时会遇到操作迟钝等缺陷;头盔撤示器具有撤示器易发生抖动、使用者视角范围小等弊端。因此,人机互动的过程不够友好,如果使用者应用可穿戴计算机的时间过长,容易造成视觉压力过大。
2.2 COTS器件存在的问题现有的可穿戴计算机所选用的COTS器件,并不是为可穿戴计算机量身打造的,而是使用于各种工控系统设计、嵌入式系统的器件。因此,在体积大小、结构组成与功耗等问题上,并能与可穿戴计算机达成最理想的兼容与平衡。由此可见,可穿戴计算机的器件还是不够先进,仍然需要进行深度的研发。