可穿戴設備這把“火”從國外“燒”到國內，2014年被譽為智能可穿戴設備的“爆發年”，無論業界巨頭還是初創企業，紛紛布局可穿戴產品，市場可謂持續“高燒不退”。

通過佩戴在身上的小小設備即可實現健康監測、信息交換、隱私保護等諸多功能，大家不禁好奇是什么樣的技術使這些功能得以實現的呢？

面對令人眼花繚亂的諸多可穿戴設備，我們在國內已推出的產品中選取了幾類有代表性的設備，為大家揭開其核心技術的“面紗”。

智能手環：重力傳感器一專多能

“咕咚手環具有普通智能手環諸如運動和睡眠監測、智能提醒等功能，與眾不同的是它有自己的APP，可以將監測到的數據上傳至云端，進而推出針對數據的一些服務，比如競賽、排名等活動……”據咕咚運營總監梁昀介紹，咕咚手環搭載的APP目前已有超過兩千萬的用戶在使用。

原理解讀：

智能手環運動監測功能通過重力加速傳感器實現。重力傳感器已是一種很成熟的技術，手機也早有應用，比如現在智能手機的屏幕翻轉功能，就是通過傳感器來實現的。傳感器通過判斷人運動的動作得到一些基礎數據，再結合用戶之前輸入的個人身體體征的基本信息，根據一些特定算法，得到針對個人的個性化監測數據，諸如運動步數、距離以及消耗的卡路里等，從而判斷運動的頻率和強度。由于每個人運動隨個人身體體征的不同而產生不同的效果，因而用戶在使用手環進行監測前需要在APP中錄入自己的性別、年齡、身高、體重等信息，信息自動同步到手環中，通過傳感器監測運動動作，經過特定算法最終實現運動監測的功能。

睡眠監測也通過相同的傳感器技術實現。人的睡眠按照腦電波信號可分為五個階段：入睡期、淺睡期、熟睡期、深睡期、快速動眼期（REM）。在不同的階段人的腦電波可以迅速改變，有意思的是，重力加速傳感器并不具備直接探測腦電波的功能，所以它是將人在睡眠中動作的幅度和頻率作為衡量睡眠的標準，來判斷睡眠處于哪個階段，手環的智能鬧鐘功能，會在快速動眼期將用戶喚醒，“因為在快速動眼期睡眠者會出現與清醒時相似的高頻低幅的腦波，比較容易喚醒，如果此時喚醒，睡眠者會感到神清氣爽，有一個很好的睡眠效果。”梁昀稱。

NFC戒指：指尖的“信息鑰匙”

Gala Ring是2013年面市的一款產品，主要基于NFC技術來實現名片傳送、開鎖解鎖、信息交換等功能，只要手機支持NFC技術，使用者就將自己的個人名片信息通過配套APP存儲在戒指里，通過觸碰對方的手機就可以將個人聯系方式或者網址鏈接等信息傳送過去。此外，還可以對手機應用程序進行加密解鎖，用戶對APP加密，拿戒指與手機一接觸，就可以解鎖，來保護隱私。Gala Ring 不僅可作為“信息鑰匙”使用，還可以替代實際鑰匙的作用，將其與支持NFC技術的門鎖配合即可實現。

原理解讀：

據研發Gala Ring公司的負責人張沖介紹，NFC技術即近場無線通信技術，是一種短距離的高頻無線通信技術，允許電子設備之間進行非接觸式點對點數據傳輸。“NFC芯片相當于一個天線，跟手機后面的芯片接觸時，通過電磁傳遞能量的原理，將手機上的微小的電流傳感到戒指的芯片上，然后用電流去驅動芯片上的電路，進而將信號傳輸出來。”戒指平時是沒有電的，只有跟手機接觸的瞬間才會產生微小的電流。戒指里裝有兩塊NFC芯片，一塊發揮“鑰匙”功能，另一塊用于存儲和交換個人信息，通過不同的軟件來實現各自功能。

張沖告訴筆者，NFC技術前身叫做RFID技術，此前更多地被用于生產、物流、資產管理等領域，比如物流領域中給貨物貼上標簽，然后用來采集貨物信息或者判斷是否丟失等等。在智能手機出現之后，手機廠商開始將其定義了一個頻段然后應用在手機上。

意念頭箍：腦電波傳感，關注大腦健康

Brain Link意念頭箍，是一款利用腦電波同智能手機、平板電腦等移動終端進行互動，從而實現意念控制移動設備中的應用的產品。產品專注于做腦電波方面的游戲、教育方面的APP。這些游戲APP不同于普通的游戲，將游戲與腦力訓練相結合，用戶在同移動設備互動的過程中，得到對大腦的集中度、放松度的訓練。

比如針對瑜伽愛好者的一款名為“禪定花園”的應用，以往禪定愛好者只能靠自身的主觀感受去測評訓練結果，現在可以通過意念頭箍獲取科學的數據記錄來判斷訓練效果，引導用戶大腦進入一個放松、健康的狀態。

原理解讀：

宏智力公司創始人呂力超告訴筆者，Brain Link運用的最核心技術是腦電波傳感技術。此技術原用于醫療和軍事領域，如醫療中

對兒童多動癥的治療，以及軍事中如測謊儀等。以往這些應用技術由于成本太高以及用戶體驗較差，所以無法在大眾消費市場中推廣。現在對傳感器、芯片，包括微機電的技術進行改進，使之體積縮小、成本降低，從而使得這樣的技術可以在大眾電子消費市場里推動，通過方便易戴的頭箍形式實現。

以往的腦電波的傳感要通過很多個傳感頭來實現，約有16位或者64位，傳感器上需要涂抹導膠，醫院的相關設備需要專業的醫生為患者佩戴，佩戴過程需要耗時四十多分鐘。現在將傳感器的材料變成金屬的傳感器，采用干電極，不需要涂抹任何的導膠，同時傳感頭的數目減少為3個，這樣，用戶通過設備說明書即可自行操作，簡單方便且用戶體驗更佳。

呂力超將腦電波與醫院體檢中做的心電圖進行類比，“心電就是由心臟器官產生的生物電流，相應地，腦電就是大腦產生的生物電信號。傳感器可以檢測到生物電流的變化：人在不同的狀態下電流頻率會發生有規律的變化，比如說人在專注的時候，腦電的頻率會進入一個比較高的頻段，腦科學中稱其為β波，人在放松或者休息禪修的時候，頻率會進入到一個比較低的頻段，叫做α波。”Brain Link 就是根據對人腦中腦電波的頻段，來判斷大腦的狀態。

兒童安全衛士手表：GPS＋LBS結合定位

兒童安全衛士手表，不同于我們通常見到的搭載了各類手機功能的智能手表，而是專注于監管兒童安全的可穿戴設備。家長在自己的手機上安裝兒童安全手表的APP后，只需通過手機向手表發送一個指令，就能獲取孩子目前所處的位置及周邊環境信息，從而判斷孩子所處環境的安全性。還可以設定孩子的安全活動范圍，一旦孩子超出設定范圍，設備就會向家長的手機發送報警信息。此外，還有設置在預定時間收到孩子的信息位置的功能，比如是否已到達指定地點或者是否已回家等等，隨時知道“寶貝去哪兒”了，監管孩子的安全。

原理解讀：

筆者就兒童安全手表的遠程監控功能采訪了生產阿巴町兒童安全衛士手表公司的總經理謝友微，他告訴我們：“關鍵在于定位技術，通過GPS衛星定位技術和LBS基站定位雙結合的技術實現。”GPS衛星定位準確、穩定，但是受到天氣和位置的影響比較大，當遇到天氣不佳或者位置不利的情況，就會受到很大影響，甚至無法進行定位。LBS基站定位系統是通過電信移動運營商的網絡獲取移動終端用戶的位置信息，在電子地圖平臺的支持下的一種位置服務，其使用方便，成本低，只要用戶手機有信號即可定位，不受天氣和位置的影響。但是其定位精度同位置技術站的數量相關，誤差在50—500米之間，在偏遠地區或者手機信號不佳的地區，會產生比較大的定位誤差。兒童智能手表將兩種定位技術相結合，優勢互補，為用戶提供更精準的定位。此外，兒童安全衛士通過使用GPRS來進行數據的傳輸，突破行業傳統的短信指令傳輸，數據傳輸的速度可達十秒以內，方便家長迅速獲取孩子的位置信息，起到精準、高效的安全監管功能。