據外媒報道，對于無法說話、無法移動手臂，手部或甚至頭部的殘疾人士來說，計算機連接的眼動追蹤系統允許通過眼球運動進行通信。然而，這種系統具有一些缺點，而全新實驗性眼動追蹤頭戴設備原型據稱可以解決這些問題。

德克薩斯大學阿靈頓分校的計算機科學與工程講師Christopher McMurrough表示，常規眼動追蹤系統的校準需要經過培訓的專家的幫助。另外，跟蹤眼球運動的處理通常存在滯后，不允許瞬時通信。

然而他發明的全新頭戴設備卻不會存在這些問題。McMurrough研發的原型在頂部配備了一個前視3D深度測繪攝像頭，以及指向佩戴者眼睛的雙眼跟蹤設備。此外，他設計的程序根據攝像頭的輸出在用戶面前創建環境的3D地圖。通過將這些數據與眼動儀的輸出相結合，可以推斷出用戶注視的方向，允許程序確定他們在3D地圖中看到的內容。

因此，系統應該能夠執行一些任務，例如激活電動輪椅的控制，或者指示機器人手臂抓住諸如一瓶水之類的物體 － 用戶將要做的就是看著那些東西。

“我對這項技術的興趣源于我的岳母，作為一個ALS病人她在使用眼動追蹤設備時存在困難，”McMurrough表示。“我們的設備的最新版本可以作為一副滑雪護目鏡佩戴，頂部有攝像頭，鏡片內嵌有眼動儀，使患者在隨身攜帶時可以很長時間地使用它。”

該技術已獲得專利，還可用于游戲、增強現實和監測影響眼球運動的醫療環境等領域。

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可穿戴式智能設備是應用穿戴式技術對人們的日常穿戴進行智能化設計、開發出可以穿戴的設備的總稱，如眼鏡、手套、手表、服飾及鞋等。隨著技術的進步，可穿戴式智能設備的形態和功能還將不斷改進，最終將對人們的生活、工作方式產生重大甚至是革命性的影響。隨著時代發展，可穿戴智能設備也將在消防工作中得到深入的應用。

在部隊日常訓練中的應用

在消防部隊日常訓練中，為了了解參訓官兵的身體狀況，可以通過讓參訓人員佩戴手環、頸圈等智能設備，在訓練場周圍設置一臺專門的監測計算機，實時監測顯示參訓官兵的心律、呼吸、血氧飽和度等生理指標。通過監測，采集并記錄在不同體能消耗、不同溫度特別時高溫條件下的個人生理指標，依據這些生理指標，對每一名參訓官兵的體能承受能力做出合理的評估，并將評估結果用于日常訓練和戰時對官兵的身體狀況監測，科學開展訓練和實際作戰行動。一旦發現某一名官兵生理指標異常，應提醒其及時終止或退出訓練或實戰行動，同時通知救護人員待命，最大限度地避免蠻干和不必要的事故發生。

在滅火及搶險救援行動中的應用

消防部隊接警出動后，在消防車開進過程中，消防官兵、特別是駕駛員可利用智能眼鏡、智能頭盔之類的設備，在眼睛不離開路面的情況下，將災害事故地址、市政地圖、及行車導航、路況信息等投射在可穿戴智能設備的顯示屏上，從而實現準確、快速地趕赴處置現場，避開擁堵，同時還提高行車安全性。

在消防員進入火場后，可使用事先專門定制開發的相關App，調用火場所在建筑藍圖、平面圖、緊急出口以及其它重要的信息，提高消防員行動的準確性和安全性。

在災害事故現場的消防兵若能佩戴諸如智能眼鏡、智能頭盔之類的設備進入災害現場，在無線IP 網絡的支持下，每一個官兵所看到的畫面都能實時傳輸至指揮員面前的顯示設備，也能通過現場調度設備的控制，傳輸至其他官兵的智能眼鏡或頭盔進行顯示。此外，通過一些傳感器連接到可穿戴設備，還可以將空氣呼吸器的氣體剩余量、火場內部溫度、火場地圖、火場內部消防員相對位置、化危品處置方法、滅火救援預案等信息主動推送顯示在指揮員和戰斗員眼前。在災害事故現場噪聲大，語音信息傳輸不暢或聽不清時，指揮員還可以文本的形式下達各種指令，戰斗員通過智能眼鏡或頭盔的顯示就能及時看到各類指令。

在消防監督執法中的應用

除在滅火和搶險救援行動中使用可穿戴智能設備外，在消防監督執法過程中也能使用可穿戴智能設備特別是類似于智能眼鏡的設備。

首先是將智能眼鏡作為執法記錄儀來進行使用。當消防監督執法人員對某個場所或單位進行檢查時，可利用智能眼鏡針對整個檢查過程來進行錄像、錄音和錄時，智能眼鏡采集到的音視頻既能被實時監控，又能記錄存儲備查，而執法人員本身不能對執法記錄進行刪除和修改。

其次是在智能眼鏡上安裝相應的App，使用App 對被檢查單位內部的消防設施進行智能化識別，看是否符合法律及技術規范相關要求，輔助執法人員來發現、辨別一些不符合消防安全要求的問題和隱患，并向執法人員顯示相關法規和技術規范，以便于執法人員準確做出問題判斷和處罰決定。

結語

隨著科技的進步，可穿戴智能設備的應用前景會更加廣闊，利用可穿戴智能設備這一革命性的技術，公安消防部隊的執法水平和搶險救援能力將大幅提高，從而更好地為國家建設發展和人民群眾安居樂業服務。

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和逐步消退的熱度形成對比的是，大家對于可穿戴設備認知的逐漸成熟。目前我們所能看到的可穿戴設備的類型主要是以智能手表和手環為主，輔以智能眼鏡、耳機甚至指環這樣的設備，也許更多新的可穿戴設備還會繼續增加，但是從開發者到用戶，目前對于可穿戴設備的期望都已經相對清晰了。

作為設計師和開發者，可穿戴設備給它的創造者們所提出的要求并不低。可穿戴設備有著它獨有的局限性，較小的屏幕，低信息密度，有限的電池壽命使得設計者必須帶著鐐銬跳舞。可穿戴設備的用例大多高度的場景化，這意味著，它和其他的數字產品在設計方法上有差異。

今天的文章總結了為可穿戴設備設計的11個關鍵技巧。

1、一目了然的可見性設計

可穿戴設備和我們常用的手機、電腦都不一樣，小巧的屏幕和多樣的使用場景，要求它的UI界面用戶能夠一瞥就能準確快速地獲取信息。所以說，一目了然是硬性的需求，它是用戶和可穿戴設備之間短促快速的交互的基礎；

健身跟蹤器借助閃爍的燈光來傳遞信息；

可穿戴設備上一目了然的可見性設計，不僅僅是要將視覺反饋精簡到最低的程度，它更多講究的是在特定的時候給用戶提供確定的、有用的內容；

保持界面清晰簡潔、易于閱讀；

由于屏幕尺寸有限，設計師應該針對最關鍵的信息進行設計，讓用戶能在不到5秒的時間內消化全部關鍵的內容；

智能手表就是個典型，界面和交互都圍繞著用戶抬手一看的這一瞬間的交互。

2、為上下文場景而設計

可穿戴設備通常內含一系列專業的傳感器，用來計算，也是用來判斷場景的，如果你想要呈現一目了然的信息，需要依靠這些傳感器來獲取環境信息，識別使用場景，計算對應的數據，在此基礎上呈現內容，及時的信息呈現是可穿戴設備的UI設計的基石。

3、為輕量級交互而設計

雖然桌面端和手機APP通常都會涉及到相對較長的用戶流程，但是可穿戴設備所涉及到的交互大多是快速、高效、見縫插針的。短促是可穿戴設備交互的特色，如果某個流程需要超過10秒來完成，那么你得重新考慮整個流程了。盡量保持界面簡單，讓交互快速且足夠直覺。舉個例子，用智能手表收到消息之后，打字是很不現實的選擇，最好使用語音輸入。

4、保持簡單

考慮到可穿戴設備的獨特屬性，向其中塞入更多的交互和信息會破壞體驗，相反，專注于簡單的用例，強化流程幫助用戶快速完成任務，會讓可穿戴設備的可用性更優秀。

讓交互盡量簡單，突出單個任務的執行性，一次完成一個任務是可穿戴設備的基本交互規則。

5、設計極簡的界面

設計極簡的界面并不是出于對風格的需求，而是因為用戶需要能夠直觀讀取其中的內容，并且能夠輕松地同界面進行交互。 從某種意義上來說，極簡風是可穿戴設備界面的理想選擇。從色彩到排版設計均應該如此：

鮮明的對比。對比度在小尺寸屏幕上尤其重要，它是可讀性的基礎，尤其是一些關鍵性的因素；

簡約的字體排版。具有均勻筆觸的非襯線體字體是可讀性最高的字體，故而是首選；

元素之間留足空間。屏幕尺寸有限，合理的空間控制能夠讓內容最大化地呈現給用戶，你需要基于功能和可用性來做調整。

當你把上面的三件事情做好的時候，你的設計在小屏幕上看起來應該還挺不錯的。

6、最大限度地降低干擾

即使是在大屏幕智能手機上，系統通知也常常會影響和干擾用戶。在可穿戴設備上，這種干擾帶來的破壞性體驗會被放大。智能手機在口袋里面發出提示音是一回事，而智能手表在你的皮膚上震動帶來的體驗，會更加令人煩躁。

為可穿戴設備設計通知需要遵循幾個簡單的規則：

盡量將非關鍵的通知給過濾掉，推送信息的頻率盡可能低。不要讓可穿戴設備干擾用戶的正常生活和工作。

當你需要實時通知用戶的時候，你應該確保通知是重要的、高質量的。你可以以更加令人驚喜的方式來推送通知，如果你了解用戶的實際需求的話，這樣帶來的影響就是積極的。

允許用戶可以配置通知的時間和類型，允許他們在需要的時候輕松禁用通知，或者選擇更適合他們自己的通知方式（震動，閃屏等）。

7、更多隱私設置

相比于智能手機和電腦，可穿戴設備和用戶更加親近。所以可穿戴設備需要更加人性化，它也需要顯示用戶的個人信息，私人的對話和健康信息都存儲在其中。但是和隱藏在口袋中的智能手機不同，諸如智能手表這樣的可穿戴設備是外在佩戴的，相關的隱私信息非常容易暴露。所以，對于這個問題，有幾個建議：

了解可穿戴設備的顯示內容和顯示方式。允許默認不顯示，或者只顯示特定的條目，點擊打開之后再顯示更多信息。

通知系統也沿用類似的思路，默認震動，之后再作顯示。

8、充分利用視覺之外的界面和交互

“最好的界面是沒有界面”這個說法其實尤其適合可穿戴設備。過分關注視覺設計，我們會很容易被自己限制住。嘗試充分利用聲音和震動等非視覺媒介來傳遞信息，使用語音來輸入等。

9、同其他設備進行交互很重要

可穿戴設備不應該是孤立的存在。你應該讓可穿戴設備同其他的智能設備應該是連為一體的一套數字生態系統，并且可穿戴設備應該可以從整個系統中受益的。例如智能手表應該能夠通過手機來控制，智能手表可以作為健康數據搜集的終端，從而輸出到其他的設備上，幫助醫生和用戶本人更好地了解健康狀況。

10、確保能夠離線使用

就像其他的數字設備，可穿戴設備如果離開網絡就不能使用是絕對不被允許的。當它離開網絡支持的時候，應該能夠保留核心的功能。

Apple Watch?沒有離線地圖功能，當它沒有網絡連接的時候，就無法加載。

11、探索可行性

在設計可穿戴設備上的APP的時候，應該充分考慮到平臺的限制，并且有前瞻性地計劃、探索更多的可能性。鉆研SDK中所提供的額外的功能，哪些構思是可能在后續升級中實現，哪些不行。比如下面的Apple Watch 的動效設計就很棒，但是其中有一些是不太可能在實際開發中做出來的。

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你知道嗎？你的衣服可由電子設備編織而成。近日，麻省理工學院的研究人員在可穿戴技術方面取得重大突破，成功將包含了發光二極管（LED）和光敏二極管在內的高速光電子半導體器件嵌入纖維內，織成耐水洗的柔性布料，實現用布料制成一個通信系統。

這標志研究人員終于實現將半導體融入紡織物以創造智能面料的目標，同時這也填補了紡織制造業中復雜功能性面料技術的空白。研究人員預測這種纖維在未來數十年內將以指數增長的速度迅速發展。這項研究成果在《自然》上發表。

光纖的傳統制造方法是制作一個放大版的光纖作為預制件，將預制件加熱軟化后，在張力下拉伸得到的光纖。

制造新型纖維的關鍵突破是將一個只有沙粒大小的發光半導體二極管和一對極細的銅線聚合成預制件。在將纖維的加熱拉伸過程中，聚合物預制件部分液化，形成長纖維，二極管沿纖維中心軸向分布并通過銅線連接。

這個過程使用的半導體器件是由發光二極管（LED）和光敏二極管構成。在拉伸過程中，半導體和銅線尺寸保持不變，同時纖維在兩者四周收縮，得到的光纖在織成整塊面料后，還需要經過10次洗滌來驗證其作為衣服材料的實用性。

論文的第一作者Rein說：“這種新工藝給光纖制造打開了新的思路，我們不是將所有材料以液態的形式聚合在一起，而是將金屬線與顆粒狀的部件聚合在一起。”

聚合功能的纖維材料本身的一個優點是天然具有防水性。為了證明這一點，該團隊將一些光電探測纖維放入魚缸內。在魚缸外的讓一盞燈以光學信號的形式將音樂傳送到水中光纖。魚缸中的光纖將光脈沖轉換成電脈沖信號，最后轉換成音樂。

雖然這種纖維制造的原理聽起來十分簡單，但要實現保質保量的規模化生產則是一個漫長而艱難的過程。AFFOA的工作人員 開發 的這種提高纖維產能的方法，為實現這種纖維的工業化生產做好了準備。與此同時，Inman Mills的Marty Ellis則開發出了一項新技術，讓功能纖維能夠通過傳統大規模紡織機制成紡織面料。

Fink說：“這篇論文為將半導體器件結合到纖維上提供了捷徑。我們預計這種纖維技術會在未來幾年中高速發展。如今，我們已經能夠拓展面料的一些基本功能，包括通信，照明，生理監測等。在未來幾年，面料將能夠提供更多的智能服務。”

Fink表示，這項技術最初的商業應用將是與通信和安全相關的產品，第一批產品將于明年進入市場。這將是第一個紡織物通信系統。他說，“我們正以前所未有的速度和規模將這項技術向國內制造商推廣。從實驗室研究到商業化的過程非常迅速。要實現快速的科研成果商業轉化的關鍵是要像AFFOA一樣去建立“學術－產業－政府”三方合作。”

除了商業應用，Fink說，美國國防部作為AFFOA的主要支持者，也正在探索柔性硬件面料在工作制服上的應用。

研究人員還提到，除了通信領域外，這些纖維在生物醫學領域也有重要的應用價值。例如，制造可測量脈搏或血氧水平的腕帶或是持續監測傷口愈合過程的繃帶。

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AI智能可穿戴設備可以在那些方面有相關內容？

那么穿戴式智能設備都有用到哪些先進技術，穿戴式技術在國際計算機學術界一直備受關注，但是由于技術復雜，很多相關設備僅僅停留在概念領域。下面我們就來說一說穿戴式智能設備的四個關鍵技術。

一、人機交互技術

人機交互技術是指通過計算機輸入、輸出設備，以有效的方式實現人與計算機對話的技術。物聯網時代，“萬物”的控制中心是人，人“機”之間的“溝通”方式也會發生變化。秉承著人至懶則天下無敵的原則，直接便捷的人機交互方式將會應運而生，像AI語音交互技術的誕生，雖然現在的AI技術不是很成熟，但是也有了一定的成就了。當然，AI語音交互不是人機交互的終極方向，懶的最高境界是連話都不用說，于是，更高一級的腦波交互技術概念被人提出來了，腦波交互技術可以實現人和設備之間的思維交流。

二、虛擬顯示技術

物聯網時代，智能設備將不再需要屏幕，準確的來說，顯示方式會是可在任意空間顯示的“輕”屏幕，而不再是LED顯示屏幕了，虛擬屏幕將在任意空間成為獲取信息的載體，成為人“機”溝通之間的一種視覺補充。或許以后也不需要“輕”屏幕了，直接采用VR，也就是虛擬現實技術，是一種可以創建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統，它利用計算機生成一種模擬環境，是一種多源信息融合的、交互式的三維動態視景和實體行為的系統仿真使用戶沉浸到該環境中。

三、云平臺與人工智能

在物聯網時代，PC或智能手機將無法滿足與承載物聯網時代龐大數據的處理工作，設備的運算勢將由當前的前端的數據處理中心向后端的云平臺轉移，但是，在云平臺上的海量數據僅靠當前的程序運算與抓取是難以滿足物聯網時代發展需求的，于是，具有自我運算、判斷能力的人工智能技術勢必將成為下一個關鍵技術。

四、無線通訊與充電技術

目前通用的通訊是4G網絡，未來還會有5G、6G等覆蓋率、通訊效率更加好的技術。在物聯網時代，智能穿戴設備在使用無處不在的無線通訊時，設備充電技術也很重要，目前市面上的很多智能穿戴產品都比較小巧，續航能力也不長，而且USB接口會在一定程度上影響產品的美觀。于是有些廠家開始生產可無線充電的智能穿戴產品。有人想，如果能將無線充電技術與無線通訊技術融合，在實現數據交換的同時進行無線充電，那可厲害壞了，人們將在任何環境下都能享受到隨時隨地的無線通訊與無線充電，在也不用擔心設備連不上網、電量不足了。

這些技術不僅是穿戴式智能設備產業發展的關鍵技術，更是物聯網的關鍵加護，決定智能產業的發展，促進從移動互聯網時代到物聯網時代的跨越，對人類社會影響重大。雖然有很多技術目前還沒有能實現，但是我們要相信國際計算機學術界中的優秀科學家，相信真正的物聯網時代很快就要到來了。

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