可穿戴計(jì)算機(jī)

　　可穿戴計(jì)算機(jī)對(duì)人們來說其實(shí)并不陌生。楊孝宗教授說，從寬泛的概念來看，近年來為人們所熟悉的U盤、PDA、MP3和手機(jī)都是可穿戴計(jì)算機(jī)的一種。它們實(shí)現(xiàn)了可穿戴機(jī)的部分功能，U盤類似于可穿戴機(jī)的CF機(jī)存儲(chǔ)器；PDA就是一個(gè)小的掌上電腦；而MP3已經(jīng)具備了處理器與存儲(chǔ)器，手機(jī)也是一個(gè)有處理能力的隨身佩戴的計(jì)算機(jī)。

　　應(yīng)用

　　在一些發(fā)達(dá)國家，可穿戴機(jī)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在危險(xiǎn)事件的處理中。楊孝宗教授描述了這樣的場(chǎng)面：大樓起火，煙霧迷漫，漆黑一片。消防員隨身佩戴的可穿戴機(jī)將信息整合后可以迅速提示其在整個(gè)樓房中的位置、樓內(nèi)哪里還有幸存的生命，從而救出被困人員；災(zāi)情突然發(fā)生，受傷人員急需現(xiàn)場(chǎng)手術(shù)，救護(hù)人員通過可穿戴機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程會(huì)診，成功實(shí)施手術(shù)；進(jìn)行飛機(jī)緊急維修的維修工人通過可穿戴機(jī)邊閱讀存儲(chǔ)器中的維修手冊(cè)，邊與總部溝通，邊自如地進(jìn)行維修……

　　改進(jìn)

　　科學(xué)家們正在想方設(shè)法改進(jìn)技術(shù)，以利于可穿戴機(jī)“上身”。美國已經(jīng)研制出火柴盒大小的主機(jī)，雖然只有火柴盒大小，但卻像真正的主機(jī)一樣包括了處理器、存儲(chǔ)器與接口。英國正在研制軟式“計(jì)算機(jī)衣服”，在袖口、衣領(lǐng)都裝有計(jì)算機(jī)控制開關(guān)。我國研制的眼鏡般大小的微顯示器放大效果已經(jīng)達(dá)到50英寸/2米，這個(gè)概念相當(dāng)于在兩米處放置一臺(tái)50英寸彩電的效果。楊教授自豪地稱，這一技術(shù)國際領(lǐng)先，美國研制的最先進(jìn)的微顯示器的放大效果也只有32英寸/2米。

　　楊孝宗教授介紹說，現(xiàn)在的可穿戴機(jī)已經(jīng)做到衣服內(nèi)部，使用計(jì)算機(jī)就如同穿衣服。有的可穿戴機(jī)被做到手表、背包、戒指、發(fā)卡等人們隨身佩戴的小飾品中，佩戴這些小飾品可以幫助打臺(tái)球的人準(zhǔn)確地測(cè)定角度與力度，告訴不會(huì)跳舞的人該怎么走舞步。有人還試圖將可穿戴機(jī)壓縮成片，將計(jì)算機(jī)芯片植入人的皮下，但由于安裝不便而放棄。

　　從大型機(jī)到臺(tái)式機(jī)到掌上電腦，科學(xué)家正在盡可能地縮短人機(jī)之間的距離，以最終實(shí)現(xiàn)“零距離”。 　哈工大可穿戴計(jì)算機(jī)工程中心的網(wǎng)絡(luò)自組網(wǎng)的研究致力于解決可穿戴機(jī)的移動(dòng)問題?？纱┐鳈C(jī)的網(wǎng)是隨身走的，即使沒有網(wǎng)絡(luò)的地方也可以與其他人聯(lián)系，傳遞必要的信息。普通臺(tái)式機(jī)上網(wǎng)采用TCP/IP協(xié)議的固定式網(wǎng)絡(luò)，必須有主干網(wǎng)，它的弊端在于，網(wǎng)絡(luò)中心故障會(huì)導(dǎo)致所有網(wǎng)上機(jī)器癱瘓。穿戴機(jī)則不同，它不需要主干網(wǎng)，每臺(tái)機(jī)器都是自己的中心網(wǎng)，出現(xiàn)問題可以自組網(wǎng)絡(luò)。比如說，10個(gè)身著可穿戴機(jī)的巡堤人員，可以將記錄、拍攝到的語言、文字、圖像傳到指揮中心，中心下指示后可隨時(shí)處理險(xiǎn)情。而即使指揮中心壞掉了，也不會(huì)影響10個(gè)人之間的聯(lián)絡(luò)，他們可以再自行組網(wǎng)，形成一個(gè)“多跳網(wǎng)”，由A將信息傳到B，再由B傳到C……通過各機(jī)間的“跳”獲得信息，而且這種“跳”是在瞬間完成的，不會(huì)影響傳遞的速度。

　　Google Glass

　　2012年6月28日，谷歌通過I/O產(chǎn)品發(fā)布會(huì)發(fā)布了這款穿戴式IT產(chǎn)品。谷歌眼鏡結(jié)合了聲控、導(dǎo)航、照相與視頻聊天等功能，預(yù)示了未來世界可能的樣貌。一塊右眼側(cè)上方的微縮顯示屏，一個(gè)右眼外側(cè)平行放置的720p畫質(zhì)攝像頭，一個(gè)位于太陽穴上放的觸摸板，以及喇叭、麥克風(fēng)、陀螺儀傳感器和可以支撐6小時(shí)電力的內(nèi)置電池。Google在I/O大會(huì)上公開了研發(fā)多時(shí)的Google Glass，一個(gè)近似配戴眼鏡方式的輔助信息系統(tǒng)。盡管謝爾蓋·布林并未更多透露Google Glass的工程細(xì)節(jié)，但1500美元的2013年預(yù)訂價(jià)格，暗示了Google Glass的試驗(yàn)性質(zhì)，至少按照目前無線傳輸和電池系統(tǒng)之間的能耗關(guān)系，Google Glass還無法實(shí)現(xiàn)很多以往科幻小說中的諸多設(shè)想。 　對(duì)于這款眼鏡，谷歌方面自然十分重視，公司多次向公眾傳達(dá)這樣一個(gè)理念：穿戴式計(jì)算將成為未來的趨勢(shì).谷歌公司創(chuàng)始人謝爾蓋？布林稱，這副眼鏡改變了他的活動(dòng)方式.他舉了一個(gè)例子：將自己的兒子用雙手反復(fù)拋向空中，谷歌眼鏡可以拍照并記錄這一時(shí)刻.布林說：“用智能手機(jī)或照相機(jī)根本無法做到.”谷歌產(chǎn)品經(jīng)理史蒂夫？李則表示，打造這款眼鏡的目標(biāo)是提升人們的社交生活，不是炫耀技術(shù).谷歌Project Glass團(tuán)隊(duì)主管巴巴卡？帕韋茲稱，希望人們能把科技穿在身上――眼睛、耳朵和手. 　《紐約時(shí)報(bào)》的專欄作者尼克？比爾頓，甚至將谷歌眼鏡與歷史上的印刷機(jī)和電影的發(fā)明相提并論，認(rèn)為這一技術(shù)將改變世界.他說：“當(dāng)這項(xiàng)技術(shù)成熟，我們就能獲得解放.可穿戴計(jì)算機(jī)將使我們擺脫緊盯4英寸屏幕的生活.我們不再需要無時(shí)無刻看著設(shè)備，相反，這些可穿戴設(shè)備會(huì)回過來看著我們.”

　　索尼頭戴式個(gè)人3D影院

　　1989年，日本著名漫畫家鳥山明在其推出的《龍珠Z》漫畫中創(chuàng)造了一種“戰(zhàn)斗力偵測(cè)器”，這是一種像眼鏡一樣戴在頭上的東西，佩戴者可以通過目測(cè)，看出每一個(gè)人的戰(zhàn)斗力數(shù)值。23年后，谷歌公司推出了一款谷歌眼鏡。雖然這款眼鏡看不出戰(zhàn)斗力，但擁有主流智能手機(jī)的所有功能，通信、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)一應(yīng)俱全。一百多年來，全球科技發(fā)展日新月異，科技產(chǎn)品從想像變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的例子比比皆是，而其中能大規(guī)模商用的比例并不高。谷歌眼鏡會(huì)是其中之一嗎？值得注意的是，盡管思路完全不同，老牌電子消費(fèi)企業(yè)索尼也有自己的商用化頭戴式產(chǎn)品，而蘋果公司也在動(dòng)類似的腦筋。“眾星捧月”之下，解放雙手的頭戴式設(shè)備到底離我們有多遠(yuǎn)？其實(shí)一點(diǎn)都不遠(yuǎn)。

　　蘋果“眼鏡”顯示器

　　據(jù)悉，蘋果的穿戴IT設(shè)備專利的摘要描述內(nèi)容顯示，該技術(shù)將使用一到兩臺(tái)顯示器，以將圖像投射到用戶眼睛當(dāng)中。通常情況下，此類顯示器并不會(huì)向用戶的外圍視線播放圖像，而蘋果這項(xiàng)專利技術(shù)則采取了新方式，使顯示器所播放圖像不但會(huì)進(jìn)入用戶視線中，而且還能夠“引導(dǎo)”用戶視線。這也意味著蘋果這項(xiàng)專利針對(duì)的是“淹沒式”設(shè)備（完全占據(jù)用戶的視線），而非谷歌智能眼鏡的“走動(dòng)式”設(shè)備（可同時(shí)看到周圍景觀）。蘋果技術(shù)專利還談到了將兩個(gè)圖像分別投射到用戶兩只眼睛的技術(shù)原理，稱此舉將有效解決用戶戴上設(shè)備后引起的不適，并增加圖像亮度和擴(kuò)大視場(chǎng)。

　　蘋果iwatch

　　如今智能的設(shè)備已經(jīng)不局限于手機(jī)和平板電腦，由谷歌研發(fā)的Google Glass“拓展現(xiàn)實(shí)”眼鏡讓我們眼前一亮，隨著科技的進(jìn)步，人類已經(jīng)具備了之前很多科幻電影里面才會(huì)出現(xiàn)的設(shè)備，近期蘋果為了叫板谷歌，也推出了一款智能設(shè)備，這就是由概念設(shè)計(jì)師Anders Kjellberg設(shè)計(jì)的智能手表—iWatch，這款手表內(nèi)置了iOS系統(tǒng)，并且支持Facetime、WiFi、藍(lán)牙、Airplay等功能，同時(shí)最令人驚喜的是，iWatch支持Retina觸摸屏，這款手表看似和iPod nano一樣，也具備16GB的存儲(chǔ)空間，令人興奮的是iWatch還具備8種個(gè)性化的表帶，讓你盡情揮灑個(gè)性。

　　發(fā)展前景

　　在可穿戴機(jī)可預(yù)見的未來里，孩子背著書包出門，父母通過孩子隨身佩戴的可穿戴機(jī)看見他所處的環(huán)境，隨時(shí)與他面對(duì)面通話；商店里，面對(duì)琳瑯滿目的商品不知所措的丈夫經(jīng)由妻子的“遠(yuǎn)程”參考后買回了滿意的商品；年邁的父母無法縱情山水，通過在旅游勝地的兒女的眼睛“看旅游”……雖然可穿戴機(jī)可在許多特殊任務(wù)領(lǐng)域得到充分利用，但人們更希望它早日進(jìn)入日常生活。

　　發(fā)展難點(diǎn)

　　楊教授說，現(xiàn)在使可穿戴機(jī)完全進(jìn)入生活的技術(shù)還不成熟，如可穿戴機(jī)要求體積小、輕，但又要求使用時(shí)間長(zhǎng)，現(xiàn)在一套可穿戴機(jī)的重量大約是5公斤，其中一半重量來自電池。在無線電通訊方面，它要求有長(zhǎng)距離繞射能力，使電波可以繞過障礙物，同時(shí)又要求有快速度和寬頻帶，這些都是相互矛盾的。軟件方面，適用于PC機(jī)的WIN98等操作系統(tǒng)對(duì)于可穿戴機(jī)來說太大了，可穿戴機(jī)必須開發(fā)自己的嵌入式操作系統(tǒng)，總之，“當(dāng)人幾乎感覺不到它的特殊存在時(shí)，可穿戴機(jī)就可以和人一起處理日常生活了。”楊教授說。

　　許多人認(rèn)為，可穿戴計(jì)算機(jī)“無非是一個(gè)小的PC機(jī)掛在身上”，一些計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)研究者對(duì)其也不以為然。楊孝宗教授卻不這么認(rèn)為，“它是一個(gè)新的概念”。可穿戴機(jī)雖然看起來是穿戴在人體上工作，但并不能僅僅理解為將計(jì)算機(jī)穿在身上，在可穿戴計(jì)算工程中有11項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，如無線自組網(wǎng)、System-on-Chip(一個(gè)芯片一臺(tái)機(jī))、無線通訊、嵌入式操作系統(tǒng)等都是當(dāng)前計(jì)算機(jī)科學(xué)的難關(guān)。業(yè)內(nèi)專家也曾宣稱：“任何有利于縮小人機(jī)隔閡的研究都是有生命力價(jià)值的！”正是基于這一點(diǎn)，國內(nèi)計(jì)算機(jī)的先鋒“青年計(jì)算機(jī)科技論壇”曾專門以此為論題召開了可穿戴計(jì)算機(jī)新技術(shù)報(bào)告會(huì)。

　　加拿大傳媒學(xué)家麥克盧漢在上個(gè)世紀(jì)60年代就提出了“媒介是人的延伸”，今天的可穿戴計(jì)算機(jī)正在實(shí)現(xiàn)著人各個(gè)器官的功能，并延長(zhǎng)著每一個(gè)功能。在穿戴計(jì)算機(jī)時(shí)代，楊孝宗教授認(rèn)為，“我們要實(shí)現(xiàn)的就是，將人圍著計(jì)算機(jī)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)算機(jī)圍著人轉(zhuǎn)”。