．談談未來高整合度可穿戴設備的挑戰：安全性和續航能力

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來源：電子產品世界

高整合度及大數據的應用

未來幾年，我們將會看到可穿戴設備，整合越來越多的運動和環境傳感器，以及新興的生物傳感器。生物傳感器現已應用於，獨立的可穿戴醫學監護設備，而且許多消費類設備，現在都提供心率測量功能。

但在接下來的幾年內，消費設備將整合更廣泛的生物傳感器，如測量血氧量、血壓和血糖水準的光譜傳感器，以及確定出汗水準，和pH值的皮膚電阻感應傳感器。

隨著生物傳感器使用數量的增加，以及其所收集數據的，準確性和可靠性的提高，我們將看到消費與醫療應用領域的融合。健身和生活方式設備，將從消費裝置發展到提供醫療級數據。

因此，你所收集的跟蹤健康和運動水準的資訊，可與你的醫生或自動醫療監護系統共享，以便在症狀出現前給出預警。這樣，人們就能在情況還不太嚴重、更易於實施，和更有可能成功的時候，提早尋求治療或適當改變生活方式。

目前許多公司都在開發，用於醫療服務的數據共享雲基礎設施，可穿戴設備是這些基礎設施的天然夥伴。隨著可穿戴設備變得越來越常見和先進，我們將有可能整理和分析，來自數百萬人累積多年的健康、健身，及生活方式匿名資訊。

除了揭示深層的健康趨勢，這些巨大的數據集，還能揭示疾病是如何發生的(所謂「超早期醫療」)。這有助於實現早期干預，以最大限度減小疾病，所帶來的財務、社會及個人影響。

安全及續航能力的挑戰

隨著可穿戴設備，收集越來越多的敏感資訊，並逐漸成為全面的數位自我，隱私和數據安全將變得非常重要。特別是在涉及醫療數據的情況下，消費者將要求最高級別的數據安全保護，而隨著消費者的消息越來越靈通，這將成為影響購買決定的關鍵因素。

因此，數據的儲存和傳輸都必須有安全保障。第一代聯網可穿戴設備大多依靠其所選擇連接技術的內在安全協議，比如藍牙低功耗(Bluetooth? low energy / BLE)。

最新版本的藍牙標準(藍牙4.2)提供更高的安全性，但由於藍牙設備的數量巨大，安全算法被黑客攻破的風險始終存在。

可穿戴設備製造商必須考慮獨立的數據加密措施。

IDC和GMI的研究一再表明，電池續航時間已成為消費者購買電池供電式便攜產品的第一考慮因素。典型鋰聚合物充電電池的容量只有40～100 mAh。

在此情況下，要為包含多個傳感器的可穿戴設備供電幾天時間，意味著需要降低系統所有部件的功耗，包括傳感器、系統、通信硬件和軟件。傳感器技術在不斷進步並降低功率需求。

能量採集和無線充電

可穿戴設備的終極目標是實現持續的監測。這意味著需要找到一種可為設備供電，但又無需卸下進行充電(或更換電池)的方法。兩個顯而易見的方法是能量採集和無線充電。

對於能量採集，光伏電池和採集雜散RF信號，是很有潛力的技術。振動能量採集及熱電發電也是可能的，但由於人類動作的頻率及人體四周的溫差是有限的，這意味著其潛力非常有限。

然而，由於我們對可穿戴設備的功能要求不斷增加，能量採集似乎很難成為始終開啓的可穿戴設備的唯一電源，而有可能充當輔助電源，幫助延長主電池的續航時間。

無線充電則更有潛力成為主電源。由於可穿戴設備需要穿戴在身上，所以最有前途的選項是鬆散耦合無線充電，其中RF信號在一個延伸的區域內向多個獨立設備供電，類似於Wi-Fi系統以無線方式將多個設備與互聯網相連。