◇决策参考报告202427◇综述:可穿戴技术拓宽数智行业发展边界

2024-10-11 10:29:00    字号:

  一、可穿戴技术的概念
  “数智+健康”不仅为市场注入活力,也为“健康中国”国家战略的推进提供了有力抓手。近年来,我国不断加强顶层设计,推进数智化健康管理的发展。2024年1月,国务院发布《关于恢复和扩大消费措施的通知》,支持可穿戴设备、智能产品消费打造电子产品消费应用新场景。同年6月,国家发改委、商务部等5部门联合印发《关于打造消费新场景培育消费新增长点的措施》,提出研发融合数字孪生、脑机交互等技术的医疗装备和健康用品、开展“健康消费引领行动”。同时,IDC中国最新发布的《中国可穿戴设备市场季度跟踪报告》显示,2024年第一季度中国可穿戴设备市场出货量为3367万台,同比增长36.2%,市场增长动力强劲。
  随着现代电子技术和信息技术的不断发展,智能设备越来越多地进入到人们的日常生活之中。近几年,尤其是可穿戴智能产品,不断更新换代,科技感和实用性越来越强。可直接穿戴在人身上或整合进衣物中的智能移动设备被称为可穿戴设备,例如现在的智能手表、智能手环、智能眼镜等,理想的智能穿戴设备尺寸小、能联网、功能众多,是人们的贴身生活助理。这些设备能够通过多媒体、传感器和无线通信等技术与用户互动。它们通常具有轻量、便携、实时和智能的特点,能够提供健康监测、通讯、信息查询等功能,并逐渐成为人们生活、工作和娱乐中不可或缺的一部分。
  二、可穿戴技术的发展趋势
  可穿戴设备市场正在快速增长。例如,2024年第一季度,中国可穿戴设备市场出货量达到3367万台,同比增长36.2%,智能手表市场出货量尤为突出,达到910万台,同比增长54.1%。全球范围内,可穿戴设备市场也呈现出积极的发展态势,预计整体市场将在年底前继续增长。随着技术的不断进步,可穿戴设备在设计和功能上都在不断创新。例如,新型的柔性电子技术和可穿戴材料正在推动设备向更轻薄、更舒适的方向发展。同时,人工智能和机器学习技术的融合使得可穿戴设备能够提供更加个性化的服务和更准确的数据分析。此外,隐私保护和数据安全也成为可穿戴技术发展的重要考量因素,厂商正在采取多种措施来确保用户数据的安全。
  三、可穿戴设备的常见类型
  可穿戴设备通常具备一定的计算功能,并能通过软件支持以及数据交互、云端交互来实现多样化的功能。根据不同的穿戴部位和设计目的,市面上的可穿戴设备主要分为以下几种类型:    
  头颈类:包括智能眼镜、VR/AR头戴设备等,这些设备通常用于提供增强现实体验或视觉辅助。
  上肢类:主要是智能手表和智能手环,这些设备通过传感器监测用户的健康数据(如心率、步数等),并提供通知提醒、运动追踪等功能。
  躯干类:包括智能服装和可穿戴医疗设备,如心电图监测仪、血糖监测仪等,这些设备可以监测用户的生理状态并提供相应的健康管理服务。
  下肢类:包括智能鞋子和鞋垫,这些设备可以监测用户的步态和运动数据,提供运动分析和健康指导。
  其他特殊穿戴设备:如智能头盔、智能项链、智能手套等,这些设备通常针对特定的应用场景设计,如工业安全、运动训练等。
  随着技术的发展,可穿戴设备的功能日益丰富,它们在健康监测、运动追踪、娱乐互动等多个领域发挥着重要作用,并逐渐成为现代人日常生活中不可或缺的一部分。
  四、可穿戴技术在各领域的应用
  可穿戴技术的应用领域非常广泛,包括但不限于健康监测、运动追踪、智能家居控制、娱乐互动等。
  (一)可穿戴技术在医疗保健领域的应用
  健康监测与管理:智能手表和健康追踪器等可穿戴设备可以监测心率、血压、血氧水平等生理参数,帮助用户管理自己的健康状况。例如,智能手表现在普遍配备了心率监测功能,有的还获得了食品药品监督管理局的批准,用于监测心房颤动等重要健康指标。
  慢性病管理:可穿戴设备为糖尿病患者等慢性病患者提供了连续监测血糖水平的解决方案,帮助他们调整用药和饮食。此外,心率监测功能也被用于心脏健康管理,提供全天候的心血管健康监控。
  疾病诊断与早期筛查:随着生物传感器技术的进步,可穿戴设备开始尝试通过分析汗液中的生物标志物来监测用户的健康状况,甚至在某些研究中探索如何检测癌症的早期征兆。
  公共卫生事件响应:在突发公共卫生事件中,可穿戴设备能够快速收集大量用户的健康数据,帮助卫生机构识别疫情热点和传播模式,以便采取更精准的防控措施。
  个性化医疗:可穿戴设备能够根据用户的生活习惯和健康数据提供个性化的运动计划、饮食建议和睡眠改善方案,帮助用户做出更科学的生活决策。
  远程医疗:医生可以通过可穿戴设备获取患者的实时生理数据,进行远程诊断和治疗,提高医疗资源的利用效率,并为患者提供便捷的医疗服务。
  这些应用展示了可穿戴技术在医疗保健领域的广阔前景,它们不仅能够提升个人健康管理的质量,还能辅助医疗专业人员进行更有效的疾病管理和治疗。随着技术的不断进步,未来可穿戴设备在医疗领域的作用将变得更加重要。
  (二)可穿戴智能设备在体育领域中的应用
  可穿戴智能设备采用智能化嵌入式技术对普通运动装备进行智能化设计,在体育领域中的应用情况十分广泛且深入。这类设备利用先进的传感技术、数据处理和分析能力,通过定位系统、加速度计、心率检测仪等对运动员训练中的各项生理指标变化情况进行自动采集和处理,为教练员提供了新的训练思路和方法。可穿戴智能设备还能够根据运动员的运动目标和需求,通过量化数据在运动员技术指导方面有着至关重要的应用,获得更为详细的量化数据,这些可量化的数据有助于教练员更加科学地安排训练时间和内容,也能帮助运动员达到更好的训练效果。随着虚拟现实(VR)技术的发展,可穿戴设备在体育领域的应用也呈现出新的趋势,为运动员和教练提供了全新的训练方式和手段,有助于提升运动员的技能水平和竞技表现。
  目前应用较为常见的可穿戴智能设备多为植入智能化传感设备的眼镜、手环和跑鞋等,其设备制造源头多从医疗康复领域演化而来,在实时监测运动员的心率、血压、呼吸等生理指标方面扮演着重要角色,也为运动员的自我管理和自我提升提供了有力支持。
  (三)可穿戴智能设备在娱乐生活中的应用
  未来智能可穿戴设备或根据消费者对不同分辨率的需求调整柔性屏幕营造最佳视觉感受,人体在智能化设备的帮助下能够更好地获取和利用信息。产品设计和游戏语境融合度更高,智能可穿戴设备加强了设备的人体工程学功能,让使用者穿戴起来更舒适。其形式也越来越多样化,从最初的智能手机演变成现在智能手表、智能手环、智能眼镜、智能跑鞋等等。融合高科技将线上体验无缝转移至线下,同时,调动触觉体验,玩家可以将任何地方都变成游乐场。从虚拟世界互动方面来说,人机交互是未来的重点突破方向,更强大的电信网络让各个玩家无缝地连接到一起,拥有更好的游戏体验。人们在玩电子游戏过程中也能够学会如何与人沟通、互相合作,释放现实生活的压力,同时,也了解数字世界的运作法则。在很多情况下,智能设备已经能够代替手机使用,比如,出行、通话、音乐、支付等功能。
  五、可穿戴技术的潜在风险
  虽然可穿戴设备带来了许多便利和创新,但也面临着诸多挑战。其弊端包括隐私、安全和成瘾相关的问题。
  1.法律法规和监管问题:随着可穿戴设备的普及,相关的法律法规和监管问题也日益突显。例如,如何保护用户隐私、如何处理用户数据、如何应对设备故障等问题都需要明确的法律规定。不同国家和地区的法律差异也可能对可穿戴设备的跨境销售和使用产生影响。
  2.成本和可持续性问题:一些高端可穿戴设备价格昂贵,使得它们不太容易被大众所接受。同时,这些设备的更新换代较快,用户可能需要频繁地购买新设备,导致资源浪费。如何降低可穿戴设备的成本、提高其可持续性,是一个需要思考的问题。
  3.技术的局限性:虽然可穿戴设备已经取得了显著的进展,但仍然存在技术的局限性。例如,电池寿命有限,一些设备需要频繁充电,限制了用户的使用时间。另外,一些可穿戴设备的功能可能并不是特别准确或稳定,导致用户体验不佳。技术的不成熟可能会影响用户的满意度和信任度。
  4.可穿戴技术还可能带来健康风险:如设备中使用的材料引起的皮肤刺激和过敏反应。此外,持续使用可穿戴技术会导致姿势不佳和重复性应力损伤,如腕管综合征。用户必须意识到这些风险,并采取措施保护自己的健康,例如定期休息,避免使用设备,并练习良好的人体工程学。
  5.隐私和数据安全问题:可穿戴设备在收集和分析用户数据的过程中,涉及大量的个人信息。用户的健康数据、位置信息等可能会被滥用或不当地分享给第三方,导致隐私泄露的风险。此外,黑客和恶意软件也可能利用这些设备的漏洞,窃取用户的敏感信息。保护用户数据的隐私和安全是一个亟待解决的问题。
  6.社会接受度和审美问题:一些人对于可穿戴设备的外观和形状可能存在审美偏见,认为它们不够时尚或不符合个人风格。社会接受度的不足可能会限制这些设备的市场推广和普及。另外,一些可穿戴设备的设计可能不够人性化,不够舒适,使得用户在长时间佩戴时感到不适。
  7.社会影响和沉迷问题:可穿戴设备在改善生活和健康的同时,也可能导致一些社会问题。例如,过度依赖这些设备可能会使人们失去独立思考和行动的能力,甚至可能引发沉迷问题。此外,过多地专注于设备上的信息,可能会导致人们在现实生活中失去了与周围环境的互动。
  8.环境影响和可持续发展:随着可穿戴设备的生产和使用量不断增加,相关的环境影响也需要考虑。设备的生产和废弃可能会产生大量的电子废弃物,对环境造成负担。如何在设备的制造、使用和废弃过程中实现可持续发展,是一个需要解决的问题。
  六、规范可穿戴设备安全使用的可行举措
   (一)制定统一规范的安全技术标准。由于行业内缺乏统一的技术规范,各大厂商设计和开发的可穿戴产品在质量上、功能上层次不齐,形态各异。尤其在网络安全技术标准这一块,缺乏相应的技术指导,没有权威的安全监管机制,导致安全问题成为众多产品的一大“硬伤”。另外,可穿戴设备行业的信息安全防护也需要在国家法律层面上有所体现,针对于敏感信息采集和个人隐私的保护需要法律化规范。最后,在可穿戴产品的安全检测上,需要制定一套可靠的权威的认证机制来规范行业产品的发展,让用户能够更简单化、有效化地评估产品和购买产品。
   (二)接入控制与双向认证机制。用户使用可穿戴设备联网时,启用接入控制机制,首先需要进行对连接的网络环境进行安全评估,并采用WPA2加密机制保障无线网络的安全性[6]。在与其他终端进行交互时,必须先进行双向身份认证,确保通信实体之间身份的合法性。在身份识别上,采用基于生物特征的增强型认证,如指纹、心率等。生物特征很难被复制和窃取,用于用户身份认证上安全程度是非常高的。
   (三)硬件厂商对芯片层加密。大多数可穿戴产品都不是以独立的形态出现,而是依附于智能手机或者云服务器端实现数据的共享与处理。硬件生产厂商在对芯片层进行设计时,增加安全硬件模块,植入厂商独立自主的底层安全架构。可穿戴设备通过无线网络与智能手机或者云端进行数据交互时,数据会被加密,秘钥存放在可穿戴设备的硬件芯片中。当需要查看手机端或者云端数据时,必须身份认证和秘钥都匹配通过才能实现操作。这种芯片级的加密处理,可以大大提高隐私数据的安全性。
   (四)数据的多模加密。用户使用智能产品时,最关心的问题莫过于数据的安全性。可穿戴设备最重要的不在于硬件,也是在于数据的价值。数据的多模加密是由对称加密技术和非对称加密技术结合组成。对于设备采集到的数据根据不同的环境安全需求,采用不同的加密模式,从本源上保证数据的安全性,具有针对性、全面性和灵活性的特点。使用多模加密的同时,为了保证隐私数据的安全,应使用高强度的加密方式。针对于不同的使用场景,进行数据挖掘时,采用匿名原则,对个人隐私数据进行模糊化处理,并去掉用户识别程度高的数据,保护用户的身份和隐私的安全。
   (五)日志审计和入侵检测。在可穿戴产品安全模块上,集成日志审计和入侵检测功能。入侵检测是对进出可穿戴设备的数据流量进行分析和控制,对具备安全风险和入侵企图的流量进行拦截,防止网络入侵的发生。对于设备的常规操作进行日志记录,包括连接的网络属性、设备状态,操作详情,与其他设备的交互等。通过日志审计和分析,能够做到全面而详细的设备监控。
  (六)用户教育和权限管理。用户应该意识到智能穿戴设备中所存储的个人数据的敏感性,并注意设备在传输和存储过程中的安全性。制造商和服务提供商应提供清晰的隐私政策,告知用户数据如何被收集、使用和保护。同时,用户应启用双重身份验证功能,并定期更新设备的软件和固件,以减少个人数据泄露的风险。
   
   
  参考文献
  [1]赵丽莉,孙萌.智能可穿戴设备的数据安全审查研究[J/OL].情报杂志,1-10[2024-08-15].
  [2]许天颖.数据智能化规训:可穿戴设备的隐私风险与保护[J].江西社会科学,2022,42(12):162-170.
  [3]迟有鹏.可穿戴设备数据安全与隐私保护研究[J].电子技术与软件工程,2019,(08):196.
  [4]夏平.可穿戴设备的安全问题与对策分析[J].电脑知识与技术,2016,12(24):38-39+47.
  [5]许露,江洪.可穿戴设备发展现状与问题对策研究[J].新材料产业,2014,(12):63-67.
  [6]耿怡,安晖,李扬,等.可穿戴设备发展现状和前景探析[J].电子科学技术,2014,01(02):238-245.

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