可穿戴式智能硬件路在何方

　　从谷歌研发智能眼镜、苹果公司发布智能手表算起，可穿戴式智能设备的发展历史大约有五年时间了。五年时间过去了，可穿戴式智能设备与智能手机的销量相比差距一直较大。各种可穿戴式智能设备，不论是智能手环、智能手表、还是智能眼镜，都不能说算是成功。与智能手机的成功相比，可穿戴式智能设备在大众中的普及率差得太远。

　　相比Google Class项目在产品设计上的完全失败【1】，智能手表表现好得多。智能手表在2018年出货量有了巨大同比增长。但是与智能手机超过14亿台的绝对销量【2】相比，智能手表出货量还是太少了。更不要说，智能手表在功能上与智能手机相比，差得太远。

　　可穿戴式智能设备难以在大众中普及的原因，我认为有以下两个方面：

　　首先，受限于电池技术的发展，可穿戴式智能设备普遍续航时间不足。这一点对于最终用户的体验来说，是一个硬伤。一些用于监测用户健康的可穿戴式智能设备，由于续航时间不足，导致连续监测的时间不足，失去了实际意义。

　　其次，可穿戴式智能设备为了便于携带，设备体积比较小，在用户交互方式上缺乏创新。导致用户操作困难，体验不佳。这种体验问题，导致最终用户难以长期使用，不能形成正反馈效应。可穿戴式智能设备自然口碑不佳。

　　对于第一个方面，只能期待电池技术的进步，将来能提高电池的能量密度。同时也可以期待芯片技术的进步，降低芯片运行时的功耗，延长可穿戴式智能设备的续航时间。

　　对于第二个方面，用户交互方面的不足，我认为可以通过不同类型的可穿戴式智能设备之间相互配合来解决。智能眼镜提供视觉方面的交互功能，但不方便接收用于用户输入。智能耳机提供的听觉和语音方面的用户交互，但缺乏对用户选择确定的手段。既然智能眼镜、智能耳机都缺乏用户操控方面的界面，可以设想在智能指环上位提供用户输入或选择确定的功能。将智能眼镜、智能耳机、智能指环三者结合起来。用户利用智能指环操控界面，而界面显示在智能眼镜上。视觉输出都由智能眼镜呈现，听觉输出由智能耳机呈现。我觉得这样结合后的用户界面对用户更加方便。

　　通过多个智能设备的组合，把用户的视觉、听觉、语音、触觉、操控等几个方面统一起来，向用户提供全新的用户交互方式。多个设备之间相互配合，需要定义一套统一的命令集。由于多个厂商之间协作困难，如果某个公司能够首先建立一套系统，融合智能眼镜、智能耳机、智能指环等多个设备一起协同工作，则极有可能占领市场，形成事实上的可穿戴式智能设备用户交互标准。

　　目前在可穿戴式智能设备上普遍使用的蓝牙协议。蓝牙协议有一定的复杂性，未必是可穿戴式智能设备之间通讯的最好选择。

　　前面的讨论，只是局限于某个人使用的可穿戴式智能设备之间的配合问题。进一步扩展思路，考虑在两个或多个人之间，可穿戴式智能设备如何进行合作的情况。比如：通过可穿戴式智能设备，在两个陌生人之间，实现相对定位和身份确认。

　　智能硬件之间，如果可以进行相对定位，在应用上有利于实现陌生人之间的互动。在大城市中，依赖于陌生人提供服务的情况，将越来越多。外卖、网约车、快递服务、上门家政服务等等都属于由陌生人提供的服务。而且在服务链条上的各个环节，也是由陌生人构成的。陌生人之间相互配合，才能保证服务链条正常运转。服务链条上的陌生人之间，需要相互识别对方的身份，另一个需求是相互定位，以便更快的完成交接。

　　由于服务链条上的交易都是由云端的服务器管理的，所以陌生人之间的身份识别，可以通过云端服务器给链条上每个参与方下发交易相关的唯一标识来解决。但云端的服务器没法解决陌生人之间相对定位的问题。

　　在两个智能硬件之间进行相对定位的过程中，遵循先确定距离，再确定方向的原则。首先通过广播确定对方身份。收到广播的智能硬件，验证身份后，会发送特定的包含对方身份ID的无线电波。收到返回的无线电波后，先根据信号强度计算大致距离。然后相互确定身份的两个智能硬件之间多次发送无线电波，测量无线电信号的幅度、频率和相位，根据角测量原理或者距离测量原理，进一步计算出速度、位置等信息，完成两个智能硬件的相对定位。

　　在两个智能硬件之间确定方向时，可以借鉴AOA定位的方法，测量电磁波的入射角度。但这种方式要求智能硬件上必须配备方向性强的天线阵列。

　　如果两个智能硬件都在相对运动，则需要周期性的重复上述相对定位过程。智能硬件上的加速度传感器会发现智能硬件在运动中，由此通过适当的调整应用程序，可以触发周期性的相对定位。

　　未来5G时代的众多技术中，由于波束赋形技术的采用，方向性强的天线阵列有可能在智能硬件中广泛的实现，便于智能硬件测量电磁波的入射角度，则智能硬件之间的相对定位也变得容易实现。

　　5G技术中的另一项技术，设备到设备通信，可能从另一个方向促进智能硬件的发展，使得智能硬件之间的相对定位变得简单。

　　除了智能硬件之间通信和定位之外，智能硬件与现存的其他设备之间进行协同工作，也可以提升智能硬件的价值。

　　通过物联网，智能硬件可以与公共区域的数字监视器相互配合使用，这样即使智能硬件上没有摄像头，也可以完成一些与摄像相关的功能，降低了智能设备自身的成本，充分利用了公共区域内的网络监视器。而执法部门也可以通过智能硬件的反馈，在公共摄像头产生的海量视频数据中快速定位有意义的图像，为监督违法行为提供视频证据，大大强化对轻微违法的监督力度。

　　由于有智能硬件主动触发，管理视频数据的服务器可以在数字摄像头产生的视频信息流中加入相应的标记，通过查询特定标记，则大大减轻在海量视频中查找违法行为的难度。相应的减少了人的工作量，能够使得很多执法工作自动化。

　　我设想的公共摄像头平台，是一个开放的平台，将社会中由各个部门和单位建设的数字摄像头资源整合起来。当通过公共摄像头平台，智能硬件与数字摄像头能够进行联动后，会对社会产生更大的价值。

　　目前儿童智能手表中普遍包含一键报警的功能。家长普遍觉得，虽然儿童智能手表可以提供儿童的位置信息。但由于卫星定位的精度问题，家长手机上接到儿童智能手表发出的报警功能时，看到的位置信息也不太准确，家长很难去凭此信息找到儿童。

　　如果有了公共摄像头平台，儿童智能手表的生产厂家，就可以接入公共摄像头平台。当儿童智能手表向生产厂家的服务器发出SOS报警时，生产厂家的服务器可以通过公共摄像头平台让儿童智能手表所在位置附近的数字摄像头进行拍摄。这样家长的手机上不仅仅可以获得儿童智能手表报警时的位置信息，甚至可以获得一些图片或者视频，帮助家长确定儿童的位置，从而达到更好的防止儿童丢失的目的。

　　单个可穿戴式智能设备由于受物理尺寸的限制，很难设计很多功能，也难以体现价值。但当可穿戴式智能设备成为系统体系中的一个节点，就既可以增强整个系统的功能，自身也能体现出更大的价值。

　　随着电池技术、通信技术、芯片技术、AR技术的发展，可穿戴式智能硬件有可能获得突破式的进展，未来将分布得更广泛，需要智能硬件之间更多的互动、更多交换信息，才能为人们提供更多的附加价值。

　　引注：

　　【1】谷歌智能眼镜为何会惨败？

021yin.com/roll/2016-11/9692309.html?agt=15438

　　【2】IDC公布2018年智能手机出货量排行榜

021yin.com/s?id=1624154170516563935wfr=spiderfor=pc