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谈谈未来高集成度可穿戴设备的挑战:安全性和续航能力

导读: IDC和GMI的研究一再表明,电池续航时间已成为消费者购买电池供电式便携产品的第一考虑因素。典型锂聚合物充电电池的容量只有40~100 mAh。在此情况下,要为包含多个传感器的可穿戴设备供电几天时间,意味着需要降低系统所有部件的功耗,包括传感器、系统、通信硬件和软件。

高集成度及大数据的应用

未来几年,我们将会看到可穿戴设备集成越来越多的运动和环境传感器,以及新兴的生物传感器。生物传感器现已应用于独立的可穿戴医学监护仪,而且许多消费类设备现在都提供心率测量功能。但在接下来的几年内,消费设备将集成更广泛的生物传感器,如测量血氧量、血压和血糖水平的光谱传感器,以及确定出汗水平和pH值的皮肤电阻感应传感器。

随着生物传感器使用数量的增加,以及其所收集数据的准确性和可靠性的提高,我们将看到消费与医疗应用领域的融合。健身和生活方式设备将从消费装置发展到提供医疗级数据。因此,你所收集的跟踪健康和运动水平的信息,可与你的医生或自动医疗监护系统共享,以便在症状出现前给出预警。这样,人们就能在情况还不太严重、更易于实施和更有可能成功的时候,提早寻求治疗或适当改变生活方式。

目前许多公司都在开发用于医疗服务的数据共享云基础设施,可穿戴设备是这些基础设施的天然伙伴。随着可穿戴设备变得越来越常见和先进,我们将有可能整理和分析来自数百万人积累多年的健康、健身及生活方式匿名信息。除了揭示深层的健康趋势,这些巨大的数据集还能揭示疾病是如何发生的(所谓“超早期医疗”)。这有助于实现早期干预,以最大限度减小疾病所带来的财务、社会及个人影响。

安全及续航能力的挑战

随着可穿戴设备收集越来越多的敏感信息,并逐渐成为全面的数字自我,隐私和数据安全将变得至关重要。特别是在涉及医疗数据的情况下,消费者将要求最高级别的数据安全保护,而随着消费者的消息越来越灵通,这将成为影响购买决定的关键因素。

因此,数据的存储和传输都必须有安全保障。第一代联网可穿戴设备大多依靠其所选择连接技术的内在安全协议,比如蓝牙低功耗(Bluetoothlow energy / BLE)。最新版本的蓝牙标准(蓝牙4.2)提供更高的安全性,但由于蓝牙设备的数量巨大,安全算法被黑客攻破的风险始终存在。

可穿戴设备制造商必须考虑独立的数据加密措施。

IDC和GMI的研究一再表明,电池续航时间已成为消费者购买电池供电式便携产品的第一考虑因素。典型锂聚合物充电电池的容量只有40~100 mAh。在此情况下,要为包含多个传感器的可穿戴设备供电几天时间,意味着需要降低系统所有部件的功耗,包括传感器、系统、通信硬件和软件。传感器技术在不断进步并降低功率需求。

谈谈未来高集成度可穿戴设备的挑战:安全性和续航能力

能量采集和无线充电

可穿戴设备的终极目标是实现持续的监测。这意味着需要找到一种可为设备供电,但又无需卸下进行充电(或更换电池)的方法。两个显而易见的方法是能量采集和无线充电。

对于能量采集,光伏电池和采集杂散RF信号是很有潜力的技术。振动能量采集及热电发电也是可能的,但由于人类动作的频率及人体四周的温差是有限的,这意味着其潜力非常有限。然而,由于我们对可穿戴设备的功能要求不断增加,能量采集似乎很难成为始终开启的可穿戴设备的唯一电源,而有可能充当辅助电源,帮助延长主电池的续航时间。

无线充电则更有潜力成为主电源。由于可穿戴设备需要穿戴在身上,所以最有前途的选项是松散耦合无线充电,其中RF信号在一个延伸的区域内向多个独立设备供电,类似于Wi-Fi系统以无线方式将多个设备与互联网相连。

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