穿戴式医疗设备

关键词： 穿戴 智能 设备

穿戴式医疗设备（精选十篇）

穿戴式医疗设备 篇1

智能服装将可能成为新的引爆点

智能服装, 说得直白一点的就是智能技术与服装融为一体的高科技产品, 包括衣服、帽子、鞋、腰带等各类智能服饰。

这类服装是如何实现“智能”的?目前主要通过以下两类方式:一类是运用智能服装材料, 包括形状记忆材料、相变材料、变色材料和刺激——反应水凝胶等;另一类是将传感技术、微电子技术和信息技术引入人们日常穿着的服装中, 包括应用导电材料、柔性传感器、低功耗芯片技术、低功耗无线通信技术和电源等。

拥有一套智能服装, 可以实现一些基本的功能, 比如:能给手机充电, 能接上耳机听音乐, 能通过蓝牙接听电话等。在我们看来, 智能服装在一些特殊的场景应用需求更为迫切。例如, 如果你喜欢运动, 它就能通过感知你的运动状态, 用变换服饰颜色的方式来告知天气、行程安排、健康状况;或者直接改变衣服的通风度、长度配合正在运动的你。如果你看重健康, 它通过皮肤传感等生物识别技术监测心率、应力、呼吸、体温、血糖等。

实际上, 谷歌在2015年度开发大会上就提出了“缇花计划”, 并与服装品牌Levi‘s (李维斯) 合作, 研发具有轻触式遥控功能的智能导线纤维服饰, 预计2016年秋季面世。而美国诺贝尔纤维科技公司也研发了一款智能纤维Circuite X, 可以全天候监控患者的身体状况, 收集呼吸和心率等数据来为患者制定医疗服务。丹麦设计公司Ohmatex设计出一种智能袜子, 能够检测腿脚水肿, 提前预测心脏衰竭和先兆癫痫。

由上可知, 曾经我们梦想的很多功能, 都能通过智能服装加以实现, 而2016年可能就是它爆发的一年!

儿童智能手表将爆发

自从苹果推出Apple Watch这一全新品类, 智能手表就正式进入普通大众的生活之中。按IDC的预测, Apple Watch的销量将会从2015年的1300万增加到2019年的4520万。而Apple Watch最大的竞争对手Android Wear出货量将从2015年的320万增加到2019年的3430万。

对于大多数用户来说, 智能手表仅仅充当显示文本和健康追踪的角色, 虽然有华为、中兴、三星等众多手机厂商介入, 但单一的功能并没有让用户感到惊喜。对于智能手表而言, 未来将会逐渐增加包括LTE网络连接、医疗类传感器以及更多的第三方应用。但是目前, 大多数的智能手表 (包括Apple Watch在内) 都只能与特定平台的智能手机连接, 因此目前来看只能算是一种价格昂贵的配件, 而并非单独的智能设备。再加上应用的匮乏和续航的缺点, 让智能手表的推广之路并不顺畅。

2016年算是智能手表的一道“坎”, 相关机构认为其爆发点将在儿童手表的细分市场上。从2015年9、10、11月的数据看, 排名儿童智能手表销售量前几位的分别是:小天才 (22万/月) 、阿巴町 (17万/月) 、卫小宝 (5万/月以上) 、糖猫 (4万/月以上) 、哇喔 (3万/月以上) 。除此之外, 华为的儿童手表 (荣耀小K) 目前为止还没大量出货, 但是预计未来很有可能成为儿童手表市场主力之一。另外, 还有像KIDO等新兴智能手表品牌的进入, 让中国的儿童智能手表市场呈现两极分化, 形成高低端区隔明显的市场态势。

另外, 随着中国二胎计划的推动和家长对儿童安全的重视程度, 未来十年间, 儿童智能手表将成为普通大众的刚需。

VR将是大势所趋

VR设备共有3种:手机VR眼镜盒子、与PC或游戏主机连接的VR头盔以及不借助任何其他设备的VR一体机。随着谷歌Cardboard、三星Gear VR、Oculus Rift、索尼Play Station VR和HTC等厂商都开始涉足虚拟现实VR技术之后, 该领域也被越来越多的产业资本所关注。

可穿戴健康医疗深度报告 篇2

本篇报告对国、内外可穿戴健康医疗市场和产品以及盈利模式进行了介绍和深度分析。

智能可穿戴设备崛起，健康、医疗设备最具潜力

GoogleGlass,iWatch向大众传达了可穿戴设备将成为未来趋势的理念，在众多的可穿戴设备中，功能涵盖了提升人们社交生活，娱乐、健身，导航等方面，其中健康管理无疑是需求最确定，功能最具革命性的一种。

健康管理是变被动的疾病治疗为主动的管理健康，达到节约医疗费用支出、维护健康的目的。如果说，GoogleGlass带给人们的是一种提升生活品质的可选消费，在现代社会每个人都处于疾病的威胁之下，随着人们对自身健康的关注度提高，可穿戴医疗设备有更加广泛的需求基础，健康医疗设备就会成为必需消费品。中国的整体医疗卫生支出水平较低，随着生活水平的提高，医疗保健支出比重稳步上升。

据ABI公司调查数据显示，2012年大约有3千万的无线可穿戴式健康传感器应用在医疗电子领域，这个数字比2011年增长了37%。ABI预测，用于远程病人监控以及在线专业医疗的应用将在2017年占到整体可穿戴无线设备市场的20%。而根据BCCResearch的预测，移动医疗市场将在从2010年的98亿美元增长到2015年的230亿美元，复合增长率为18.6%。

（一）老龄化加剧，空巢老人比例增加

据统计65岁以上老龄人的患病率约是15～45岁青壮年的3～7倍。中国不断加剧的老龄化趋势是医疗保健增长的基础。空巢化趋势与独居老人增多，能够实现远程实时监控的可穿戴智能医疗设备需求量会不断增加。

国务院办公厅2011年发布的《社会养老服务体系建设规划(2011－2015年)》指出，中国人口老龄化加速发展，老年人口基数大、增长快并日益呈现高龄化、空巢化趋势。预计2020-2050年中国进入加速老龄化阶段，由于上世界60、70年代的生育高峰，这个阶段每年增加620万人，到2050年，老龄人口总量超过4亿，老龄化水平达到30%。

根据全国老龄办的调查结果显示，目前我国城市老年人空巢家庭（包括独居）的比例已达到49.7%，大中城市老年人空巢家庭（包括独居）比例更高达56.1%。独居老人增多，人力成本上升是会导致能够实现远程实时监控的可穿戴智能医疗设备需求量增加的一个重要因素。

（二）慢性病年轻化，患病时间长，服务需求大

根据2012年卫生部发布的《中国慢性病防治工作规划2012-2015》》年公布的数据，慢性病发病人数快速上升，确诊患者2.6亿人，影响群众身体健康的慢性病主要有心脑血管疾病、恶性肿瘤、糖尿病、慢性呼吸系统疾病等，慢性病导致的死亡已经占到我国总死亡的85%，导致的疾病负担已占总疾病负担的70%。当前我国已经进入慢性病的高负担期，具有“患病人数多、医疗成本高、患病时间长、服务需求大”的特点。

图4：男性健康主要问题构成

《2012中国城市居民健康白皮书》调查发现，35岁至65岁的人群正在成为慢性病大军，其中超重和肥胖、血脂异常和脂肪肝、高血压呈明显上升趋势，发病年龄日趋年轻化。疾病发生之前通常有“生理异常”，通过对亚健康指标的测量可以提早发现慢性病，有利于治疗。

图5：女性主要健康问题构成

可穿戴医疗能够让患者(用户)管理自己的疾病，得到及时的帮助。因此任何一个慢性病里面，上百万的活跃、专注的用户是完全有可能的，大量的用户的临床数据存在巨大的商业价值和社会价值。

（三）健康管理需要，避免住院治疗

可穿戴智能医疗能够协助患者进行经过科学设计的个性化健康管理，通过检查指标来纠正功能性病理状态，中断病理改变过程。合理的慢性疾病管理，能够避免看急诊和住院治疗，减少就医次数。带来的费用和人力成本节约。在全球范围内针对移动医疗服务效果的临床研究显示，出院后的远程监护可将病人的全部医疗费用降低42%，延长看医生的时间间隔71%，降低住院时间的35%等。

患者期待移动医疗设备能够帮助他们全盘管理健康，并希望能够获得用药信息。经济学智库的调查显示，患者付费意愿最高的移动医疗项目是收集病情数据并发送给医生，更好地和医生交流。

（四）移动医疗获得各种风投和PE青睐

在美国PE基金的投资项目中，医疗相关投资占37.4%，超出互联网相关投资10 个百分点。而在医疗相关投资的子行业中，医疗设备的投资超过了半数。

创投资金追捧彰显可穿戴医疗前景。在中国，移动医疗也进入了创投公司的视野，成为各机构投资的热门选择

革命性产品——可穿戴医疗

1861年，一位法国医生将一个薄笔记本卷成圆筒，以听清患者心脏跳动的声音，这个举动催生出听诊器，临床医学迈出一大步。2016年，医生坐在办公室里，就可以通过一部智能可穿戴设备反馈的信息查看地球另一端某个病人的心电图，这就是正在发生的医疗技术革命。美国霍普金斯医院前心内科医生EricTopol在他的新书TheCreativeDestructioninMedicine中，将移动医疗列为医疗领域最具潜力的破坏性创新技术。

（一）实现长时间的动态监测，提供全面的临床诊断数据

在早期心脏病监测中，一次心电图难以捕捉到有效的诊断依据，但患者又明显自觉症状的情况下，应该及时进行心电图检查。如果等症状缓解，患者的自我感觉已不明显时再作心电图，或许什么病变也看不出来了。一般来讲，在患者感觉最痛苦、自觉症状最明显。动态心电图（DCG）可连续记录24小时心电活动的全过程，包括休息、活动、进餐、工作、学习和睡眠等不同情况下的心电图资料，能够发现常规一次心电图（ECG）不易发现的心律失常和心肌缺血,是临床分析病情、确立诊断、判断疗效重要的客观依据。

图11：传统的动态监测设备

（二）有利于寻找病因，实现防病和早期治疗

在早期中断病理过程。很多疾病的早期，都是很容易治疗控制的。如果初期未能检测出，后期面临病情恶化难以控制的风险更大，同时需要更大的代价（更高的医疗费用和身体损伤）。移动医疗基于更丰富和全面的监测数据及后台的云技术分析，可以帮助患者在疾病初期发现病因，及时治疗或者提醒患者改变不良生活习惯、改变生活环境，就有可能变治病为防病。例如心血管疾病，在发病之前，都伴随高脂血症、肥胖、高血压、糖尿病等症状，如果及时检测到高血糖、高血脂、高血压并改变不良生活习惯（比如减肥戒烟），就可以达到很好的控制心血管疾病的目的。

预防突发性疾病。心脏病专家胡大一教授认为，10个心肌梗死患者中9个可被解释和预测。如果控制好致病的危险因素，6个心肌梗死患者中5个可以被预防。由于心脏性猝死发生突然，往往没有时间进行救治，因此预防重于治疗。

（三）提升诊疗水平，持续跟踪患者情况

借助智能联网技术，医生可以提高诊断水平，也可以与患者进行更好的沟通。根据益普索医疗（IpsosHealthcare）及罗德亚洲健康及医疗（RuderFinnAsiaHealth&Wellness）2012年第四季度针对大陆、香港、台湾522名医生网络调研结果显示：68%的医生认同如果能够更为方便的获取网络医疗信息，将有助于改善整体医患关系；62%的医生曾依据通过网络资源（浏览器及在线免费服务）获得的新信息改变了初步诊断；40%的医生认为他们可以通过在线交流即时回答患者的紧急咨询。

在经济学人智库2012年的一份调查显示，有接近一半的医生认为未来需要远程数据处理和诊断决策的服务。他们最希望未来能有远程病情监控这项服务，因此医生需要可穿戴智能医疗设备的支持。

许多疾病在彻底康复之前会出现情况反复，患者出院再入院的情况普遍存在。通过可穿戴智能医疗设备可以持续跟踪患者后续情况，医生可以动态评价药物的疗效，及时跟踪患者的康复进展情况，发现潜在的风险因素。医生可以评价药物疗效，例如在上述24小时心电图诊断中，DCG能够评价心率失常药物的疗效。对暂时无法痊愈的疾病，如糖尿病，需要进行饮食控制和血糖监控；有些疾病复发概率高，如心脏疾病，由于心脏功能随年龄衰退，所以心脏病患者需要及时复查以避免病情突变。美国的可穿戴医疗盈利模式

（一）CardioNet开启可穿戴医疗盈利新模式

CardioNet是一家美国纳斯达克上市公司，其主要产品是MCOT（MobileCardiacOutpatientTelemetry）能够记录30天内患者的心电图数据，并将数据通过网络传输到公司监控中心，后台系统对数据进行分析诊断并且将报告发送给患者。

CardioNet系统包含一个心脏检测器，与之连接的一个无线数据传输终端，以及后台的分析系统与监控心。一旦检测器发现病人的异常心率（而患者自身往往还没意识到），就会通过该无线终端经由CDMA网络发送到监控中心供专门的医护人员记录和分析，并在侦测到危机生命的状况时由监控中心向医生发出警报。

CardioNet的检测效果，得到了医学界的肯定，在《JournalofCardiovascularElectrophysiology》2007年3月发表的一篇论文中，通过对17个医疗中心300位病人的随机临床试验，得到了CardioNet的检测效果是Loopeventmonitors（一种医学中常用的心律不齐检测方法）的检测率的三倍。在实际应用中，它表现出来的优势体现在：1）高检测率。其他方法没有检测出来的病人中，有53%的病人通过CardioNet系统检测出了心律不齐。2）紧急提醒效果显着。20-30%的病人触发了紧急提醒系统。3）辅助医疗诊断效果好。医生根据CardioNet诊断系统的结论，改变了67%的病人的治疗策略。盈利模式创新。2013年6月10号CardioNet宣布美国联合健康保险公司与其签订了三年的协议，美国联合健康保险公司将购买大批产品为其超过7000万的医保客户服务。受此消息影响，CardioNet股票在一个月内累积收益率超过100%。CardioNet的客户来主要以医疗机构和保险公司为主，个人客户很少由于缺乏专业医疗知识，不会主动购买。

（二）美国的移动医疗盈利模式 付费的APP：Eprocrates，WellDoc

Epocrates，几乎每位医生都使用的应用程序，面向医生收费。提供了数以千计的处方药和数以百计的非处方药的信息，以及其他的功能，如医疗计算器。增强版从每年99美元起。每年199元的精装豪华版Epocrates提供以证据为依据的信息处理、治疗指南、实验室制备及诠释、医疗字典以及ICD-9和CPT代码。通常你以搜索开始，例如皮肤状况、黑色素瘤，然后可以看到图片，获得有关病因和相关状况的信息，而后就可以更加深入得获得这些状况的更多信息。它还提供鉴于病史该寻找什么信息，进行哪些测试和每种体型的患者该选择何种治疗方法的指导。

WellDoc的糖尿病管理。该应用可以为2型糖尿病患者提供虚拟指导。将他们的药物和碳水化合物摄入量、血糖以及其他读书输入到移动设备，依据患者的数据，行为算法会为患者提供实时自动的指导，包括提醒相关测试、药物、生活方式的调整及膳食建议。医生也可以通过电子病历查看患者的状态。

传统的医院渠道

传统的微创植入传感器公司，Cardio-MEMS，专注于改善慢性心血管疾病，它的成功产品是毫米级的微型传感器。传感器只有纳米至微米的大小，可以通过过微创手术永久地植入体内，并能在体内有效且稳定地进行各种测量。最近，ardio-MEMS正在开发一种能够植入人体来控制心力衰竭、动脉瘤、高血压等严重的慢性心血管疾病的无线器件。中国的可穿戴医疗发展

（一）中国的可穿戴医疗设备市场前景

根据艾媒咨询（iiMediaResearch）数据显示，2012年中国移动医疗市场规模达到18.6亿元，较上一年增长17.7%。预计2017年底，中国移动医疗市场规模将突破百亿，达到125.3亿元。按照GSM对移动医疗行业测算标准，医疗设备厂商和内容与应用提供商占比约39.83%，预计到2017年，中国可穿戴便携医疗设备市场销售规模将接近50亿元。

图18：2011-17年中国移动医疗（服务类）市场规模

图19：2011-17可穿戴便携医疗设备市场规模

在具体的移动医疗细分行业中，慢性病管理将占据了65%份额。

（二）可穿戴医疗在目前中国的三种发展模式

目前全国能够在24小时内运营的远程心电监护中心，分企业自办、附属医疗机构建立、医疗机构和生产商联合建立的三种类型，每种类型都在局部地区有一定的规模，没有统一标准，无法共享专家系统资源，大多处于保本和微利甚至亏损状态。这三种远程监护模式

1）企业自己成立远程心电监护分析监护中心，申请自办法人医疗机构来出具心电图分析报告，它们是；北京中卫莱康公司；秦皇岛康泰公司。

2）由医疗机构独立建立的远程心电监护分析中心，各个远程心电监护监护仪器厂商合作。它们是：上海康汇远程心电监护中心；山西医科大学第二医院远程心电监护中心； 3）由医疗机构和远程心电监护生产厂商联合举办的远程心电监护分析中心，它们是：上海交通大学医学院远程医学监护研发中心（和上海吉量公司合作）；山东齐鲁医院远程心电分析中心（和优加利公司合作）重庆新标公司远程心电分析中心

（和重庆大坪医院及武汉亚心心血关病医院合作；沈阳中国医科大学附属第一医院远程心电监护分析中心（和威灵公司合作）。

（三）中国远程监护的公司及盈利模式 为什么中国不能复制CardioNet的商业模式？

美国医疗保障系统比较发达，公众已经习惯了免费获取医疗服务，因此CardioNet与健康保险合作的模式能够锁定用户，很快获得市场认可；国内社保体系尚待完善，商业医疗保险占比本身很低，商业医疗保险的覆盖范围和医院主导的医疗体制限制了可穿戴医疗与健康保险公司合作的空间。但国内民众却有付费购买医疗保健服务的习惯。

1、四维医学科技：与社区医院和诊所共生四维医学科技的远程心电图诊断，提供24小时远程心电图诊断服务。它采用嵌入移动通讯模块的心电图设备，在社区诊所收集患者的心电图数据，心脏病医生在收到数据后10分钟审阅并发回诊断报告。它为校医院和社区诊所提供24小时及远程心电图诊断服务。由上海交通大学医学院的心脏病科医生不间断在岗发回诊断报告。报告的主要结论通过短信自动发送到在场的全科医生的手机上。四维医学科技现在为上海的170家医疗机构提供服务，覆盖约四分之一的上海居民。

由于社区的全科医生通常缺乏辨别心血管疾病细微差别的专业知识，有些时候这些细微差别可以决定患者生死。设立专职心脏科医生代价昂贵，且由于社区病源少难以维持。四维医学科技的远程诊断模式来自领先医学院的医生诊断为社区诊所就医的心血管疾病患者提供了资质和信誉保障，另一方面成本仅相当于雇佣全职心脏科医生的30%。

2、新元素医疗：健康小屋+会员制服务一部3G手机，一台便携式血糖血压检测仪，随时随地测量自己的血糖血压，测量结果还会同步上传到三甲医院的网络保健中心数据库形成个人健康记录，一旦健康指标出现问题，网络保健中心会第一时间提醒就医„„

3、建立健康小屋。健康小屋的作用在于依托大量的社康中心铺开线下检测网点辐射人群。建立健康小屋需要取得卫生局的许可，开放社区健康中心给新元素公司。分布在各个社区中心的健康小屋配备了各种无线监护设备，仪器数据实时同步到配套的手机上，五分钟后，测量的最终结果就上传到网络保健中心，并更新用户的电子健康档案。

4、分诊与预警。电子健康档案就是一本电子病历，档案中一旦有异常指标出现就会发出预警，后台医生提供专业指导意见。网络保健中心根据医生们的意见设臵算法来筛选出需要优先治疗的病人，达到分诊的目的。

5、检后管理与平台推广。医院将每个体检的用户都纳入到网络健康平台，提出了“1天体检，364天的健康呵护”观念，检后管理成为医院的差异化服务，对患者更具吸引力。同时医院可以提高效率，健康小屋也给医院带来人流量。

这个网络健康中心对亚健康、老龄人群、慢性病人群、术后人群,通过无线实时心电监护、动态血压监、血糖监护及糖尿病随访、前列腺癌随访、新膀胱癌随访、母胎监护等多个子系统与实现日常生活过程中的生命体征数据采集及分析处理。该系统已在深圳市包括人民医院、北京大学深圳医院等8家医院使用,深圳外的客户有北京大学首钢医院、南昌大学第一附属医学院、贵州302医院等国内300多家医院。

据新闻资料显示，新元素医疗在2012年前8个月的销售收入达到1.6亿，主要来源于三个方面：

1）服务费会员年费收入。新元素和医院的合作模式是帮助医院成立统一的数据中心，然后按照会员数量向医院收费。如果不是合作医院的用户，可以缴纳200元年费，成为网络健康中心的会员就不限次数做检测。

2）销售检测设备。面向个人销售便携医疗设备带来盈利，医院平台建设收入。3）政府补贴。目前政府有对“健康小屋”进行补贴。

6、中卫莱康：从医院开始，与保险和电信合作，坚持做服务商中卫莱康的心电监测服务用一部可以测量心电图的手机或者腕表，即时记录和传输心电图。系统能够实现对用户心电数据的远程实时监测，具有随时随地、及时回复、监测准确的特点，可以为广发亚健康人群、心血管疾病高危人群和心脏病患者提供日常的心脏保健服务和病情监测预警。腕式心电监测仪充分考虑了大众群体个性化的需求，将心电图、跑步计、疲劳度等功能为一身，为用户提供标准心电管理、常规血压管理、常规血糖管理、运动、自助疲劳度测量、自助服药管理、自助膳食管理等多项健康服务。

坚持服务商的定位，开发多种收入来源。公司采用销售服务的方式，根据不同的服务内容采取不同的定价，由用户支付。

1）从医院开始拓展。目前为止国内60多家治疗心血管的医院都已经购入了中卫莱康的整套解决方案。公司将终端和服务卖给医院，医院可以出租给做完手术、已经出院但还需要观察的病人，每天的租金需要100多元。数据库中存储着每一个用户的信息，在医生调用的同时，公司的呼叫中心也会给出反应。

2）与保险公司和运营商合作开发个人消费者。2011年，中国电信在零售柜台推出了中卫莱康的手机。中卫莱康将心电图监测服务打包出售给合作伙伴，合作伙伴再以收取年费的方式卖给个人。

7、优加利企业：远程监护服务医院客户

核心产品“心安宝”（基于心脏远程实时监护技术iHolter）将心电数据监护处理和移动数据通讯功能合为一体，实现远程移状态下的超过48小时连续远程实时监测、异常先兆数据筛查/警示、以及康复期随访监护等先进的医疗服务，满足医院、患者及亚健康人群的诊疗、监护及预防需求。

目前，已有中国人民解放军总医院、首都医科大学附属安贞医院、山东大学齐鲁医院、上海交大附属第一人民医院、等百余家医院用户，为15万例患者用户提供了心脏远程监护服务。客户定位为医院用户，优加利企业的预警系统与大型医院共生。（生物谷Bioon.com）

颠覆生活体验 穿戴式智能设备 篇3

何为穿戴式智能设备

“穿戴式设备”是指应用穿戴式技术对日常穿戴进行智能化设计、开发出可以穿戴的设备，如眼镜、手套、手表、服饰及鞋等。穿戴式技术在国际计算机学术界和工业界一直都备受关注，只不过由于造价成本高和技术复杂，很多相关设备仅仅停留在概念领域。随着移动互联网的发展、技术进步和高性能低功耗处理芯片的推出，部分穿戴式设备已经从概念化走向商用化，新式穿戴式设备不断推出。

钢铁侠的穿戴式智能人生

如果要说最酷的穿戴式智能设备，小编认为钢铁侠的钢铁外衣绝对是热门候选之一。

除了超强火力的攻击和防护能力之外，这个“铁壳子”还可以提供通讯、状态、联络、引导等各种信息，在头盔面板上显示，并且能提供相应的反馈帮助提示，堪称男主角的最佳助理，令其所向披靡。设想几十年后我们也许可能拥有跟钢铁侠一样的炫酷设备，那时我们的生活会充满便捷：你可以通过手表及时接收路况信息，避开拥堵的交通；只要用眼镜一扫，就能将所见所闻传送给最好朋友分享；脚上的鞋子会时刻提醒你健康运动锻炼状况……不过这些都只是存在于未来之中。但是现在呢，有没有类似体验的的一些产品？

别急，小编下面就给大家介绍一下一些新颖的穿戴式智能设备产品，根据应用的身体部位的不同，分为头戴式、身着式、手戴式、脚穿式。

谷歌眼镜（Google Glass）

毫无疑问，Google Glass是目前最成熟的可穿戴式智能设备。这款2012发布的产品虽然尚未正式投入市场，不过谷歌公司已有高管在公共场合佩戴设备出面，并对该产品进行小众测试。

谷歌眼镜本质上属于微型投影仪+摄像头+传感器+存储传输+操控设备的结合体。它可以将眼镜、智能手机、摄像机集于一身，通过电脑化的镜片将信息以智能手机的格式实时展现在用户眼前。另外它还是生活助手，可以为我们提供GPS导航、收发短信、摄影拍照、网页浏览等功能。它的工作原理其实很简单，通过眼镜中的微型投影仪先将光投到一块反射屏上，而后通过一块凸透镜折射到人体眼球，实现所谓的“一级放大”，在人眼前形成一个足够大的虚拟屏幕，可以显示简单的文本信息和各种数据。

智能T恤衫

我们知道，医院是一个令病人沮丧的地方。但碍于那些监听仪器，病人又不得不躺在床上，不能随意走动。智能T恤衫的出现，有效解决了该问题。

该T恤衫的监控传感器可以时刻追踪病人的心跳及体温，甚至还可以进行远程EKG（心电图）检测，所有监测到的数据都可以通过无线连接传送至中央监控站，让医护人员实时了解病人的情况。除此之外，该智能T恤衫还内置了GPS及加速表，以监控病人的地理位置以和运动情况（跑步、站立或者躺下休息等）。这项新发明可以让病人自由地在医院周围散散步，舒缓心情。它出自西班牙马德里卡洛斯三世大学的一个团队之手，目前正在测试阶段。该设计团队表示，他们将作进一步研究，让病人可以舒适地呆家中。

智能手表

谷歌和苹果的竞争让智能手表炙手可热，而见识到谷歌眼镜“威力”后，各品牌厂商对于智能手表这样门槛较低的科技产品显然更感兴趣。索尼更新了自家的智能手表 SmartWatch，推出了 SmartWatch 2 第二代产品。与前代产品相比，新 SW 功能上似乎没有突破，依然还是看邮件、短信，打电话，控制拍照等功能。但屏幕尺寸增大到 1.6 英寸，分辨率为 220 × 176。新 SW 的机身不仅比前代更薄，更换为铝制机身，还增加了 IP57 级防水防尘性能。此外，深圳奋达科技联合元太科技EInk，在台北发布了智能手表Smartwatch产品，产品领域热闹非凡。

Nike+跑鞋和STANDALONE 跑步数据传感器

其实在谷歌眼镜和智能手表走进人们视野以前，不少走在时尚前沿的消费者已经开始接触Nike+跑鞋和STANDALONE 跑步数据传感器这样的产品了。

NIKE+系列跑鞋看上去与普通的耐克跑鞋差不多，但是其拥有的nike+技术配合STANDALONE 跑步数据传感器可直接与iPod产品相连使用，超强敏感性能在你的疾驰过程中随时记录跑程、热量消耗等数据，以先进技术彻底改写你的跑步生活。关于跑步运动的nike+app有两个一个是ios系统自带的Nike+iPod，功能较简单且需要配合传感器使用；另一个是Nike+running，需要在app store里下载，功能较丰富，并且无需传感器即可使用，支持GPS最终跑步轨迹、卡路里计算、计时、计速的功能。还可以设置跑步计划，另外底部的是自己设置的跑步目标，如卡路里燃烧目标、跑步里程目标、跑步时间目标等，并与nike+网站上的数据实时同步。

花絮：打擦边球的智能袜子

市场对穿戴式智能设备关注度的飙升同样引发了厂商的兴趣，除常见的智能眼镜、智能手表外，Heapsylon开发出了一种智能袜子“Sensoria”，它可以监控使用者的卡路里消耗和运动情况。据了解，这款智能袜子并不能算是真正的智能设备，它类似微软Kinect传感输入器（该公司的两个创始人曾经参与Kinect开发工作）。使用者还需要带上一个蓝牙脚环，利用该脚环将监控得到的数据传递给智能手机，并作出相应显示和分析。也就是说，实际上智能袜子只是类似传感器一样的东西。

冷眼看穿戴式智能设备

穿戴式智能设备的出现，为我们带来了全新的生活方式，但平心而论，由于科技水平及成本水平等其他因素的限制，现在穿戴式智能设备成熟度还不够，不能难达到令人满意的期望。可穿戴设备仍不够轻盈，而且不足以无缝连接，对于如何与其他众多设备的有效连接问题，仍是一个需要厂家迫切解决的问题。数据变得越来越大，越来越复杂——如何处理和访问数据？WIFI和移动数据通信技术是否跟得上？技术太快、电池太慢、遇到跟智能手机类似的问题，在新电池技术出来之前似乎不能得到有效的解决。实用性不足成推广短板等主要问题，成为穿戴式智能设备能否普及的关键要素。

在一定程度上，可穿戴式设备解放了用户的双手，一些功能的设置也确实能让用户的生活更为方便了。但是目前的可穿戴设备不管在国内还是国外，仍处于噱头有余实用性不足的尴尬境地。而且穿戴式智能设备也引发了人们的种种忧虑，比如，会让人们过度地依赖科技，就像智能手机曾经做到的那样，这样的设备将对人们的交流、导航和效率等方面产生重要影响，但也让我们更加迷恋科技，更容易忽略周围的存在。当我们与数字世界互动的门槛降低之后，我们肯定会花更多时间在上面。又如，穿戴式智能设备可能会涉及一些隐私和个人安全问题，开车的时候打电话是危险的举动，但如果开车的时候玩几下智能手表或者看一眼智能眼镜呢，那就更加危险了。

科技改变生活背后的金矿

就像任何一次重大技术变革一样，穿戴式智能设备的出现肯定会引发各种问题，因为新的技术总会走在法律和人们的礼节之前。但不管我们是否准备好了，穿戴式设备的时代已经到来了。众厂商也开始跃跃欲试，谷歌、苹果、微软、索尼、奥林巴斯等诸多科技公司也都开始在这个全新领域深入探索，以占据未来市场的先机。2016年，全球穿戴式智能设备市场的规模将达到60亿美元。为了占据有利的领先地位，世界知名公司已率先吹响了号角。在面市之初的两三年，这是不起眼的小众市场，但在未来三到五年后，这一领域将创造出不菲的收入。2017年将售出7000万台可联网的穿戴式智能设备，而2013年仅为1500万台。虽然未来的趋势还不得而知，但有一点是可以确定的——未来穿戴式智能设备市场将会非常庞大，定会吸引相当部分人的参与！

智能眼镜、智能手表、智能手环等或许还只是穿戴式智能设备的一个开始。分析认为，在未来，智能服装、鞋子、耳环、手镯、帽子等配件，都有可能进入并改变人们的生活。商品市场的脉动时刻牵动着资本市场的神经。受GoogleGlass等利好影响，今年以来，谷歌股价已累计上涨了16%以上，市值超越微软，成为仅次于苹果的全球第二大科技公司。

“蝴蝶效应”也传导到了千里之外的中国股市，智能眼镜、智能手表等概念股横空出世，相关个股遭遇暴炒，丹邦科技、北京君正、环旭电子、奋达科技，一个又一个的涉及穿戴式智能设备的企业股价的“飞升”，让我们清清楚楚地看到了科技改变生活背后的金矿！

穿戴式医疗设备 篇4

关键词：穿戴式,智能设备,运动,健身

穿戴式智能设备是应用穿戴式技术对日常穿戴进行智能化设计、开发出可以穿戴的设备的总称, 包括眼镜、手套、手表、服饰及鞋等, 它是可以直接穿在身上或是融入衣服或配件等日常生活用品中的一种智能便携式设备。随着科学技术的发展以及人民生活水平的不断提高, 可穿戴智能设备逐渐走入了日常生活, 它可以利用传感器、射频识别、全球定位系统等信息传感设备, 接入移动互联网, 实现人与物随时随地的信息交流, 给大家带来了极大的便利, 也越发受到人们的喜爱。

穿戴式设备的概念最早是在20世纪60年代由麻省理工实验室的几位科学家提出, 他们设想将计算机技术 (穿) 在人身上。长期以来, 可穿戴式技术在国际计算机领域一直备受关注, 但由于其技术复杂, 造价成本高, 导致不少相关设备只能停留在概念领域。随着移动互联网的进一步发展, 科学技术的不断进步, 部分可穿戴式设备已经从概念化走向商用化, 新颖的穿戴式设备不断涌现, 苹果、微软、谷歌、索尼等不少科技公司都开始在该领域探索尝试, 各种可穿戴设备如雨后春笋进入大众视野, 是有可能成为继手机后最大的技术革命。

一般认为, 穿戴式智能设备包括生活健康、信息咨询和体感控制等三大类。这其中, 与健康生活息息相关的运动健身市场已经取得了巨大的进步, 它的发展最快, 市场关注度最高。该文尝试对可穿戴式智能设备在运动健身市场的现状进行分析解读, 同时对其发展趋势进行一定的展望, 期待对相关的研究提出一定的参考和借鉴价值。

1 研究现状和特点

研究发现, 大多数佩戴可穿戴式智能设备的人们, 运动健身功能是他们所最看重的部分, 他们随时可以了解自我的运动状况和个人健康数据, 根据数据信息来进行科学性锻炼。目前, 健身用可穿戴式设备主要分为五种类型, 包括运动手表、智能手环、胸带式心率监测器、其他健身监测器以及智能服饰等。可穿戴健身设备可以扮演着私人教练的角色, 追踪并改善你的健身情况。

当前, 运动健身领域的可穿戴式智能设备主要的参与厂商是专业运动户外厂商及一些新创公司, 可穿戴式智能设备发展迅猛, 涌现出一大批形式各样、功能齐全的新产品, 以轻量化的手表、手环、配饰为主要形式, 实现运动外数据如心率、步频、气压、潜水深度、海拔等指标的监测、分析与服务, 代表厂商有传统的运动企业Nike、Adidas等, 也包括新兴的高科技公司如Fitbit、Jawbone以及咕咚、小米公司等。笔者概括整理出健身运动领域可穿戴式智能设备的几个特点;

1.1 了解信息的直观及时, 基本上不干扰正常的日常生活

可以看到, 可穿戴式设备必须是延续性地穿戴在人体上才能收集到更详细的数据, 并且能够带来增强用户体验的效果。人们佩戴可穿戴式智能设备参与体育锻炼, 能及时了解到自我健身数据的变化信息, 能根据设定锻炼目标来进行功能活动。同时, 运动过程中, 可穿戴式智能设备的便携性很重要, 要让人们基本的运动能力不受到干扰, 对于人们的正常生活没有太多的影响。

1.2 多项功能的融合性

目前, 各种可穿戴式智能设备集合了多项功能, 人们可以全方位了解到自己感兴趣的各项内容, 例如, 运动手环的主要功能是记录人体运动、睡眠、饮食等各种健康相关数据, 通过配套应用软件帮助消费者调整作息规律, 督促加强。而智能手表一般除具备智能手环的所有功能, 还会配备一个小显示屏, 支持电话、短信、语音、音乐播放、定位导航、天气预报等几十种功能, 其中最有名的代表就是苹果和三星公司的智能手表。虽然可穿戴式智能设备的体积很小, 但人们所开发出来的功能却越发多样, 这给大家的锻炼健身带来更多的便利。

1.3 信息传递的便捷有效性

通过特定的传感装置, 健身类可穿戴式智能设备一般可以对用户的运动情况和健康状况做出记录和评估, 例如, 大部分运动手环可以跟踪到用户的日常生活、睡眠、运动和饮食等情况, 但需要连接智能终端设备来显示数据, 将数据与Android、i OS的设备同步, 帮助用户了解和改善自己的健康状况。专家认为, 可穿戴式设备不仅是一种硬件设备, 它将是云技术、软件、互联网以及硬件平台的综合体, 通过软件支持以及数据交换、云端交互来实现强大的功能, 通过“内在连通性”实现快速的数据获取、通过超快的分享内容能力, 高效保持社交联系。

另一方面, 在了解到自身运动健身的及时状况后, 可以将信息快速传递到网络终端, 可以和身边的亲朋好友分享, 同时也可以获得专家建议, 及时互动。运动的记录分享既是对自我活动的一种激励, 也是向身边人传递一个健康、阳光、时髦、青春的自我形象, 让更多人成为你运动的支持和督促者, 满足人们个性、社交、族群、心理等多方面的社会述求。

1.4 智能化设计

穿戴式智能设备的本意, 是探索人和科技全新的交互方式, 为每个人提供专属的、个性化的服务, 科技发展的最终目的是为人类服务, 可以看到, 穿戴式智能设备的发展伴随着更加人性化的设计, 以人们的基本需求为导向, 各项技术都在朝着智能化的趋势发展。例如, 以往运动手环只能监测到几种简单的运动形式, 但佳明公司推出的智能手表可以监测到骑自行车、游泳、高尔夫球等多种运动形式, Fitbit公司在运动手环中加入心率监测功能, 智能手表拥有手机定位、饮食记录等新功能, 这些都是为了更好的了解自我运动数据情况所进行的改进设计, 越贴近人性化的需求。专家预测, 从市场增长的预期来看, 智能穿戴设备正在取代以智能手机为代表的消费类科技产品, 将成为新的增长最快的领域, 未来市场的前景广阔。

2 发展趋势分析

可穿戴式智能设备时代的来临意味着人的智能化延伸, 通过这些设备, 人可以更好的感知外部与自身的信息, 能够在计算机、网络甚至其它人的辅助下更为高效率的处理信息, 能够实现更为无缝的交流。有研究者指出, 目前困扰穿戴式智能设备发展的有几个问题;一是功能比较简单, 实用性不强;二是实际续航能力较低。比如产品介绍续航7天, 实际用过程中仅为3-4天;三是智能手机绑定操作复杂, 在手机绑定时, 要求手机24小时开机, 无形中浪费了手机电量;四是信息获取能力较低, 智能可穿戴设备因为体积小, 物理承载的信息内容有限, 很多功能都需要通过绑定的手机APP来持读取数据, 不太方便。另外, 可穿戴式智能设备的人体识别能力不够准确, 体验感较差。总体来看, 目前智能可穿戴设备并不是生活的必需品。人们对它们并没有很强的依赖性, 没有起到改变人们生活习惯的作用。随着科技的进步和用户需求的变迁, 穿戴式智能设备的形态和应用热点也在悄然发生变化。针对可穿戴式智能设备的快速发展, 笔者分析出几点发展趋势:

2.1 趋向智能和便捷化

智能和便捷是符合人类使用习惯的发展趋势, 智能穿戴设备真正将人体作为大数据时代的入口, 人体在智能网络的辅助下也能更好地感知和接受信息, 就像已经非常流行的电脑、手机一样, 智能穿戴设备必定是未来发展的趋势。可以预见, 在运动健身的过程中, 人们佩戴穿戴式智能设备是希望它们干扰运动行为更小, 更能体现便携性, 而大多数可穿戴式智能设备还仍不够轻盈。随着无线通信、云服务、大数据等新一代信息技术的不断发展和进步, 未来几年, 可穿戴智能设备等具备典型“物联网”属性的设备和应用市场将会加速成熟。如何更好的满足用户的需求, 实现人们对于信息探知、分析等方面的更好解读, 相信可穿戴式智能设备的智能、便捷化道路会越走越宽阔。

2.2 长期使用并形成穿戴习惯

目前, 困扰可穿戴式智能设备发展很大的问题就是电源的不足, 人们必须在一定时间内更换电池或者充电。相信随着科技的不断发展, 穿戴式智能设备必将会摆脱续航能力短缺的问题, 人们可以长时间使用并保持一个较稳定的记录状态。同时, 穿戴式智能设备的体验感会更强, 人体识别能力得到进一步提升, 人们利用它来记录自我运动行为, 并形成良好的运动习惯, 让穿戴式智能设备成为日常生活中的一部分, 养成佩戴习惯。

2.3 时尚化趋势。

可以预见, 随着世界科技水平和人民生活水平的不断提升, 大家更深刻的意识到身心健康、体魄健壮对工作和生活的价值, 对于健康、休闲以及高质量生活的追求越来越明显, 而可穿戴式智能设备趋向流行时尚化的因为也越发明显, “科技穿戴在身上”的概念吸引力十足, 越来越多的年轻人将穿戴式智能设备做为流行时尚的元素之一, 人们不仅通过可穿戴式智能设备了解自身的健康状况, 而且也成为流行与时尚的巧妙结合, 引导科技的新潮流。

参考文献

[1]严妮妮, 张辉, 邓咏梅.可穿戴医疗监护服装研究现状与发展趋势[J].纺织学报, 2015, 36 (6) :162-168.

[2]肖征荣, 张丽云.智能穿戴设备技术及其发展趋势[J].移动通讯, 2015 (5) :9-12.

[3]王晓丽, 刘咏梅.可穿戴式设备的类别分析及发展趋势[J].国际纺织导报, 2015, 43 (5) :58-60, 75-76.

[4]黄海诚, 汪丰.可穿戴技术在医疗中的研究与应用[J].中国医疗设备, 2015, 30 (1) :1-5.

穿戴式医疗设备 篇5

近日，创业公司EmoPulse正在为其开发的智能手镯“Smile”筹集资金。Smile智能手镯兼具智能手机、智能手表、数码伴侣等三种电子设备的功能。目前，可穿戴技术无疑是当下科技行业的一个热点话题，EmoPulse也试图搭上顺风车，从可穿戴设备市场分得一杯羹。据悉，Smile的标准售价为380美元，但早期投资者能以300美元的价格，买到一台128GB版本的Smile。

微软将为Xbox One游戏投资10亿美元

近日，微软表示将向Xbox One游戏投资10亿美元，不仅会成立新的游戏工作室，还要确保该公司的新一代游戏机获得更多独家游戏。这将成为微软迄今为止向游戏领域投入的最大一笔资金，远高于之前投资最高的游戏《Halo 4》。据悉，Xbox One将于今年晚些时候上市，上市第一年有望从微软获得15款独家游戏，其中有8款是新游戏。

与“机器人”过“六·一”

为迎接“六·一”国际儿童节的到来，洛阳市首届机器人公开赛在洛阳科技馆举行，来自该市30多所中小学的300余名学生参加了本次比赛。大赛通过机器人巡线、机器人迷宫、机器人创意展示等激发青少年的科学兴趣，培养青少年的思维能力、实践能力、创新能力及严谨的科学态度，让中小学生在科技的氛围内迎接自己的“六·一”国际儿童节。

穿戴式医疗设备 篇6

该公司在周二发布的报告中称, 全球市场在穿戴式设备上的花费将在今年达到14亿美元。到2018年, 这一数字将达到190亿美元。该公司的分析师尼廷?巴斯 (NITin Bhas) 在一份声明中称, 之所以会出现如此大规模的增长, 很大程度在于人们对于穿戴式设备消费意识的提升。

人们对于穿戴式设备消费意识的提升主要还是归功于苹果打算发布新款智能手表的报道以及三星已经发售的Galaxy Gear产品。此外, 搜索巨头谷歌的Google Glass也吸引了大量关注, 人们有意挖掘Google Glass在提高生产力方面的潜质。

据Juniper称, 穿戴式设备的发展不仅能使产品制造商受益, 软件研发者或许也能从中分到一杯羹。

Juniper认为, 这一行业的快速发展将给应用研发者提供良机, 尤其在健康、健身、运动以及通讯领域。

穿戴式医疗设备 篇7

科技日报讯美国西北大学和伊利诺伊大学厄巴纳-尚佩恩分校的研究人员开发出一种仿皮的可穿戴式医疗设备, 可以迅速对有心血管问题的人预警, 或者给皮肤进行保湿。这项研究成果刊登在最新一期的《自然·通信》在线版上。

据每日科学网、物理学家组织网近日报道, 该小型装置大约5厘米见方, 可直接放置在皮肤上, 全天候进行健康监测。该无线技术采用柔性基板上数以千计的细小液晶来感测温度。当设备颜色变化, 佩戴者便知道哪部分出状况了。

西北大学高级研究员黄永刚 (音译) 说:“我们的设备是可不见的机械, 它超薄、舒适, 就像皮肤本身一样。该设备可在人们的手腕上测试。可想而知化妆品公司会有兴趣采用这种便携、非侵入性的方式来测量皮肤的干燥度。这是同类产品中的首个设备。”

该技术在皮肤的表面采用了瞬时温度变化, 以确定血流量, 这直接关联到心血管健康、皮肤水合作用的水平 (当皮肤脱水, 其热导率特性发生变化) 。该研究联合第一作者、西北大学土木与环境工程研究助理教授张辉 (音译) 说, “该设备非常实用, 当你的皮肤被拉伸、压缩或扭曲, 这个设备也随之拉伸、压缩或扭曲。”

该设备含高达3600个液晶数组, 布置于一个薄、柔软、可拉伸的衬底。凭借3600个液晶, 该光子器件具有3600个温度点, 提供亚毫米级的空间分辨率, 相当于目前在医院使用的红外技术。但红外技术比较昂贵, 使用受限于临床和实验室设置, 而新设备具有成本低和便携性。研究人员说, 当晶体感应到温度变化后就会改变颜色, 一个算法将温度数据转换为准确的健康报告, 所有这一切在不到30秒内生成。

该论文的联合作者、伊利诺伊大学材料科学与工程教授约翰·A·罗杰斯说:“这些结果提供了第一个‘表皮’光子传感器的例子, 这项技术大大扩展了附着皮肤设备功能的范围, 超出了单独使用电子产品的可能性。”该技术和相关性基本药物已在这个研究中被证明, 虽然在将该装置投入使用之前需要附加测试。

穿戴式自动体外除颤仪 篇8

关键词：穿戴式,自动识别,电击除颤,双相指数波形放电

0 引言

猝死是21世纪人类与医学面临的最大挑战之一,心源性猝死(SCD) 见于各个年龄段,多发生于医院外,常没有任何先兆。绝大多数SCD为致命性心律失常(约90%) ,而心源性猝死(SCD)的80%为心室颤动(VF) 。研究显示, 发生VF后抢救时间窗为10 min,最佳抢救时间是最初的3~5 min,每延迟1 min CPR和除颤,心脏骤停(SCA)患者的生存率以7%~10%递减[1,2,3]。早期电除颤是VF最有效的治疗方式[4]。而医院使用的除颤设备难以满足现场急救的要求,自动体外除颤仪(AED)的出现使在SCA发生现场早期电除颤成为可能,它给医务人员甚至非医务人员为心脏骤停除颤提供合适的仪器。但对于院外患者来讲,自动体外除颤仪(AED)还是无法保证治疗得及时性,而且对于一些需要短时间内除颤保护的患者,病人需要卧床监控,并需要外部人员的帮助,病人生活受到很大限制。穿戴式自动体外除颤仪(WCD)的出现解决了这一问题,穿戴式自动除颤仪(WCD)可以把自动除颤仪和电极穿戴到患者身上,不需要外部协助,自动实时监测患者心电信号,如出现危及患者生命的心律信号时,则自动进行电击除颤,实现心电的转复。

本装置为可穿戴式自动体外除颤仪(WCD),由一个贴身背心式电极带和一个有警报装置的心电信号除颤监测仪组成,使用电池供电。电极带由三个心电信号电极和两个除颤放电电极组成。整个装置除洗澡外,可以全天穿戴。仪器使用双相指数波形除颤技术,相对于传统的单向波形除颤技术,能增加首次除颤成功率,并增加约30%的除颤成功率,减少胸部灼伤,减少除颤电击对心肌的损伤[5,6,7,8,9]。使用对象是那些暂时无法安装或不适合,不愿意安装埋藏式除颤器的需要短时间内除颤保护的病人。其优点是:穿戴舒适,应用简便无创,除颤脉冲释放前会对患者进行意识测试,使误击率降低,并能使患者脱离病房,改善生活质量。

1 系统总体设计

1.1 系统组成

系统由心电信号除颤监控仪和贴身电极带组成。系统总框图见图1。

心电信号除颤监控仪分为:除颤电路模块、心电采集处理电路模块、生物阻抗测量电路模块、MCU控制电路模块和电源模块。

贴身电极带由心电信号电极和除颤电极组成。

1.2 系统工作流程

心电信号除颤监控仪通过心电电极,实时采集心电信号,并对信号进行分析识别。当监测到患者心律达到室颤或室速标准时,仪器通过语音报警,对患者进行意识测试。如果患者清醒并认为WCD是误报,患者或者旁边的人可以手动开关终止除颤治疗。如果没有手动终止,电击除颤开始工作,测量胸部生物阻抗,根据自动设定的放电能级, 快速充电,根据测得的胸部阻抗选择放电脉宽,进行除颤放电。一次放电除颤结束后继续监测心电信号,如心脏电没有转复,继续进行电击除颤,如果心脏电转复,心律恢复正常,系统继续进行心电监控。

2 系统电路设计

系统电路由除颤电路模块、心电采集处理模块、生物阻抗测量电路模块、MCU控制电路模块、电源模块组成。外围电路框图详见图2。

2.1 除颤电路模块

除颤电路模块包括:高压充电电路和双相放电电路。

2.1.1 高压充电电路

高压充电电路使用反激式充电电路,此电路结构简单,属于非线性电路,工作原理较正激式充电电路复杂,不需要高匝比就能短时间内充到1 000 V以上的高电压,高压充电电路框图见图2(a),通过高压监测电路,能够精准控制储能电容的充入电量。整个充电电路使用直流9 V供电时,能在7 s内对储能电容充入150 J电量,充电电压超过1 700 V,实现快速高效地充电。

2.1.2 双相放电电路

双相放电电路由H桥IBGT放电管及驱动电路和放电保护电路组成,双相放电电路框见图2(b),可以实现双相指数波形放电,隔离驱动电路能提供超过2 500 V的隔离驱动需求,并能够使IGBT的导通或截止在1 ms内完成。

2.2 心电采集功能模块

心电信号通过除颤保护电路进入心电采集处理电路,心电采集电路框图见图2(c)。心电采集处理电路使用ADI公司心电测量芯片AD8232,心电芯片采用三电极输入设计,内置截止频率0.3 Hz的双极点高通滤波器和截止频率37 Hz的双极点低通滤波器,带通内的信号增益为340倍。心电芯片提供电极脱落监测信号、心电信号、基准电压信号给主控MCU,MCU通过12 bit ADC对采集的心电信号进行数模转换,采样频率为200 Hz,并对心电信号数据进行VF/VT识别分析处理,通过指示灯精确显示电极的连接状态。

2.3 生物阻抗测量电路模块

生物阻抗测量模块使用ADI专用生物阻抗测量芯片AD5933,并针对胸部阻抗较小特点设计低阻抗测量电路,在10 Ω到150 Ω阻抗范围内测量精度超过96%;使用独立的供电模块,在阻抗测量模块不工作时,关闭整体模块电源,降低功耗;使用放电电极作为测量电极,可以降低设计和使用的复杂度,生物阻抗测量电路框图见图2(d)。

生物阻抗测量模块测量两个放电电极间的经胸阻抗,双相放电时,因放电能量固定,根据经胸阻抗值的大小,自动选择合适的双相放电脉冲宽度,可以降低除颤阈值,减小心肌损伤程度,提高除颤效果[10,11,12]。

2.4 MCU控制电路

MCU控制电路模块使用ARM STM32F103作为主控MCU,控制电路框图见图3,实现心电信号测量和识别分析、生物阻抗测量、放电能级选择、终止放电,除颤报警、快速充电、双相放电、自放电、指示信号输出等功能。

2.5 电源模块部分

主电源模块使用TI的TPS62172降压转换器,输入电压范围3~17 V,输出电压3.3 V,最大输出电流500 m A。12 V电源模块使用集成型5 A 40 V宽输入范围升压TPS55340升压稳压器,输入电压范围2.9~32 V;生物阻抗测量电源模块使用ADI固定型稳压模块ADP7102,输入电压范围:3.3~20 V,最大输出电流300 m A,噪声低至15 m V/ms,为高精度阻抗测量提供电源供应。

3 系统软件设计

系统软件设计主要分为:MCU主程序、心电信号采集识别处理程序、生物阻抗测量程序、高压充电程序、双相放电和自放电程序。

系统程序流程如图4所示:系统开始,MCU片内模块进行初始化,如AD模块、DA模块、PWM模块、I2C通信模块等,初始化完成后监测心电电极连接状态。当电极连接正常后,触发心电采集信号,心电信号开始采集识别分析。当监测到室颤信号,系统开始生物阻抗测量,高压充电,同时进行患者意识清醒测量。如患者昏迷,则进行双相放电除颤,剩余电量自放电释放,如果患者意识清醒,可以在高压充电时或者充电完成后的3 s内,中断除颤,则系统只进行自放电,不进行双相放电除颤。或者通过外部给出除颤命令信号,系统直接进入生物阻抗测量,高压充电,双相除颤工作流程,也可以在高压充电时或者充电完成后的3 s内中断除颤。

心电信号识别程序,使用差分阈值法分析检测R波。此方法首先设定检测阈值和判定条件,然后对ECG信号进行差分运算。计算出ECG信号波形中各个数据点其幅度相对于时间的变化率,再将各个数据点的变化率与预先设定的阈值进行比较。若满足相应的判定条件,就判断检测到一个R波。由于R波峰值点两侧的波形斜率在ECG信号波形中是最大的,因此可以被检测出来。根据判断出的R波,找出Q波和S波的位置,计算QRS波宽。根据是否能检测出R波,R-R间期和QRS波宽,判断心电信号是正常心律状态还是室速室颤心律状态。如果判断患者处于室速室颤状态,则进行除颤警报,充电除颤电击流程。

4 动物实验结果

实验准备实验对象是重3 kg的新西兰兔,雌雄不限,进行动物基础麻醉剂呼吸麻醉后,固定于实验动物台,进行胸部备皮等手术处理。连接心电监护,体表胸前区域放置使用50 mm×60 mm除颤电极片。确认刺激仪及射频消融导管连接正常。

实验阶段设置刺激仪参数,通过心脏电生理刺激仪配合射频消融导管直接对兔子心脏进行诱导室颤,通过监护仪观察到刺激诱发出室颤时,对其进行除颤放电,放电能量为125 J,监护仪记录室颤诱发及除颤的全过程。

实验结果通过心电监护可验证,新西兰兔通过刺激诱发室颤后通过穿戴式除颤器除颤,实现了兔子室颤的终止,转复为窦性心律,经过多次室颤除颤电击,均能一次电击转复成功。诱发室颤电击除颤转复心电波形如图5所示。

5 结论

穿戴式医疗设备 篇9

近年来, 可穿戴设备市场持续增长, 目前全球可穿戴设备约有160个种类, 如轨迹追踪设备、智能手表、智能眼镜、运动手环、监控睡眠和健康状况的可穿戴设备等, 并不断随着技术进步新品迭出。据Gartner在2016年1月的预测, 2016年全球可穿戴设备出货量可达2.746亿台, 比2015年2.32亿出货量增长18.4%, 同时2016可穿戴设备销售额可达287亿美元, 可穿戴产品正在快速地进入人类生活并改变人类生活方式。

在下午举行的“可穿戴与消费lo T技术趋势及标准化需求研讨会”上, 众多国内外智能可穿戴行业的专家学者、研发人员等, 聚焦可穿戴行业标准化和可持续发展, 展开热烈探讨。大唐微电子技术有限公司市场与产品中心副总经理焦华清、中国赛宝实验室软件质量工程研究中心科研部部长林军、IEEE标准协会理事兼新标准委员会主席/IEEE消费电子学会副会长Stephen Dukes、IEEE数字感知计划主席/IEEE消费电子学会标准主席袁昱、惠州市德赛工业研究院有限公司总经理许友金、莱茵技术监护 (深圳) 有限公司技术服务与开发工程师张炜等嘉宾分别发表主题演讲, 内容涉及国产安全芯片在可穿戴产品上的创新应用、质量为先的智能可穿戴、未来科技方向、虚拟现实与增强现实、智能手环等多个热门话题。

“当前, 智能可穿戴这一概念炙手可热, 全球智能可穿戴产品的出货量已从2013年的970万台增长至2200万台, 并预计将在2018年增长至13500万台。”莱茵技术监护 (深圳) 有限公司技术服务与开发工程师张炜在“可穿戴设备的标准化”主题演讲中表示, 尽管可穿戴设备市场需求不断增加, 企业研发的新产品也持续增长, 但国内关于可穿戴设备的法规、标准尚不健全, 产品在安全、性能、互通性和耐久性等方面仍有待改善。“目前, 智能可穿戴设备形态各异、功能众多、应用广泛、厂商云集、品质参差不齐等因素造成市场现状较为混乱, 而制定一套可靠的测试认证机制不但能为消费者提供权威可靠的购买指导, 更能很好地规范和促进行业发展。“

针对这些瓶颈和挑战, 德国莱茵TUV在2014年7月发布了全球首个可穿戴设备的认证标准, 认证涉及多项检测和评估, 其中包括化学检测服务、电池寿命检测服务、电池与整机安全检测、适用性检测、软件与信息安全评估、感应器精准度评估和无线技术认证检测等, 要求可穿戴设备产品必须满足安全性、智能性、可穿戴性三大方面的要求。

作为一家国际的第三方检测、检验、认证机构, 德国莱茵TUV是中国可穿戴计算产业联盟常务理事单位, 依托其强大的技术专家团队, 通过检测认证的方式帮助相关企业完善产品设计, 协助制造商在激烈的竞争中脱颖而出, 给消费者选择智能可穿戴产品提供指引, 并加速推动可穿戴设备行业的可持续发展。

穿戴式医疗设备 篇10

摘要：现代教育对教育辅助设备要求越来越高，引入智能设备已经成为大学传统教育的一种趋势。但是，智能设备的引入并不是完全有利的。本文选择Google眼镜作为穿戴式设备研究对象，以Google眼镜为例分析穿戴式设备对大学传统教育的利弊。Google眼镜的智能性、直播性及便捷性使其有利于传统教育，但也产生了过度吸引学生注意力、考试不公平及信息安全性问题，针对上述问题对应提出了改革教育模式，加强应试监督及信息安全保护教育及密保工作的解决方法。本文采用以点见面的方式，以谷歌眼镜代表穿戴式智能设备，分析穿戴式设备对大学传统教育的利弊及对策。

关键词：Google眼镜；传统教育；穿戴式设备；考试公平性；信息安全；

1.引言

高校传统教育中，穿戴式智能化产品也发挥着越来越重要的作用。穿戴式智能化产品给师生带来很大的便利，利用电子信息传递的方式代替面对面交流，以方便快捷的方式节约师生交流时间和精力，促使大学的传统教育展现出更深的智慧性，并在一定程度上提高了教学质量。但是，穿戴式产品是一把双刃剑，在方便教学的同时，也给传统教育带来一些麻烦，例如学生的注意力容易被产品附带的功能所诱惑，出现教师教学被打断、学生课堂效率低，甚至出现考试作弊等不利于教师掌控课堂的现象，师生之间只有教师单方面知识的传播，而无学生对知识的主动学习，或者说，学生因为这些因素的干扰无法“接收”完整的信息。Google眼镜作为近年来新出现的一种信息化产品，对大学的传统教育来说是一个福音，但，仍然不可避免教学过程中学生注意力受其影响从而影响教师教学，甚至利用其考试作弊这些问题。本文通过对Google公司新发布的Google Glass进行分析，提出Google眼镜盛行对中国传统大学教育产生的利弊，以及应对弊端对策及方案，以寻求Google眼镜在大学的传统教育中发挥更好的作用。创新性的试图通过智能化穿戴式设备的普及以及其对大学传统教育的利弊分析，得到穿戴式智能化产品的使用既利又弊，使用需要一定约束条件的结论，提出针对利弊问题而改革教育模式，加强应试监督及信息安全性教育及密保工作的对策，进而给传统高校教育根据课程情况改革教育模式，正确使用穿戴式智能化产品的建议。

2.穿戴式设备概念

“穿戴式智能设备”是应用穿戴式技术对日常穿戴进行智能化设计、开发出可以穿戴的设备的总称，如眼镜、手套、手表、服饰及鞋等（如下图）。本文针对教育的课题，选定谷歌眼镜为例进行分析。

Google眼镜（Google Project Glass）是由Google公司于2012年4月发布的一款“拓展现实”眼镜，可以通过声音控制拍照、视频通话和辨明方向，以及上网冲浪、处理文字信息和电子邮件等，集智能手机、GPS、相机于一身。Project Glass利用的是光学反射投影原理（HUD），即微型投影仪先是将光投到一块反射屏上，而后通过一块凸透镜折射到人体眼球，实现所谓的“一级放大”，在人眼前形成一个足够大的虚拟屏幕，可以显示简单的文本信息和各种数据。Project Glass实际上就是微型投影仪+摄像头+传感器+存储传输+操控设备的结合体。右眼的小镜片上包括一个微型投影仪和一个摄像头，投影仪用以显示数据，摄像头用来拍摄视频与图像，存储传输模块用于存储与输出数据，而操控设备可通过语音、触控和自动三种模式控制。显示效果如同 2.4 米外的 25 英寸高清屏幕。是一款增强现实型穿戴式智能眼镜。兼容性上，Google Glass 可同任一支持蓝牙功能的智能手机同步，被称为“鼻梁上的摄录放一体机”。

3.给传统教育带来的益处

对于大学的传统教育，Google眼镜的推行能带来以下好处：

一、智能性

就智能性对师生的益处而言，Google眼镜高于所有智能手机及其他智能类产品。首先，Google 眼镜解放了双手。如上图过程①中，佩戴者只需通过语音命令打开操作界面，便能查询到所需知识，替代普通阅读过程中用手翻书的过程。再者，Google眼镜非常有利于学生团队的知识研究与实践。以医学类为例，针对一个项目，传统教育要求参与者必须在一个实验室内工作，若其中一人外出，则可能出现其信息缺失导致团体科研失败的现象。这也是为了方便参与者之间进行交流与合作，提出问题及解决问题。而Google眼镜则能解决这一问题，佩戴者通过智能开启视频功能，不需要其他视频设备，就能向其他成员展示自己的情况，解决了空间的限制问题。对于信息管理工作，能做到及时、保真的信息传递，将参与者由一个空间释放出来，利于更有效的信息的搜寻、管理及利用。

二、直播性

大学的授课内容，很大程度上摆脱了初高中教师对课本的完全解读，所以对类似于黑板与粉笔的教学用具的需求减少，学生对知识的理解度更大程度上依赖教师语言的讲解及学生个人思维能力的培养。Google已经开始正式在其MyGlass商店中提供Livestream視频分享应用。安装该应用的Google眼镜佩戴者只需说，“OK，Google Glass开始直播吧。”即可把所见所闻免费分享给其他指定信息佩戴者。如上图过程②，教师可以通过直播的方式来授课。Google眼镜此项特性能将教学屏幕“移动到眼前”，解决了中国大学教室因为学生多教室大而造成的部分学生无法看见教学屏幕上内容的现象，并且，“解放”了教师的位置，使老师不必固定在讲台上，方便老师走下讲台，更好的与学生交流。

三、便捷性

Google眼镜配备了音控输入设备，佩戴者可以方便的通过麦克风来启动google眼镜，通过不同的口令来启动不同的功能，也可以通过手指来触发相应的功能。佩戴者可以通过口令来启动视频或者照相，最重要的是还可以使用侧面的触摸垫来选择菜单，非常便捷。现在的教学中很多学生因为速记能力差，选择用自己的智能手机拍下教学屏幕上老师所教授的内容，以照片的方式达到“速记”的目的。但是很多老师对这个现象“苦不堪言”，一是学生们虽然是在拍屏幕，但是容易给老师造成“学生们在拍我”的感觉；二是照相机的声音可能会打断老师的教学思路，进而影响教学质量。而Google眼镜的便捷性，只需要学生们一个轻声的口令或者对触摸板的操控，便可以达到“速记”的目的，老师们也不会被学生们的手机影响课堂了。并且，学生可以随时随地浏览上传到Google Cloud的文件，解决了学生在课堂上受单一课本内容限制的问题，同时，也有利于教师引入更多知识，增强教学内容趣味性及丰富性，帮助学生发散思维，培养创新能力。

4.给传统教育带来的问题

不可否认的是，Google眼镜对传统的大学教育来说不是完全有利的。其可能给传统教育带来的以下问题不可忽视。

一、不便教师控制学生注意力

由于每个眼镜投射出的影像只有佩戴者本人能看到，也就是说，老师无法直观获知学生们注意力的集中情况。即使学生在下面看视频，只要装作在认真听讲的样子，老师也是很难察觉出来的，如上图②。这时Google眼镜不但没有起到帮助的作用，反而“诱惑”着学生逃避教师所教授的知识，就像是目前存在的大学生手机依赖问题，手机的发明及更新是为了更好的服务于生活，提高生活的质量，然而在传统教育中，却成为了吸引部分学生逃避课堂内容的有力工具。学生的注意力不集中在课堂上，便无法做到与老师互动，加深对知识的理解。

二、考试公平性问题

在大学的传统教育中，对课程内容的考察形式不仅仅局限于闭卷笔试。在一些开卷考试中，Google眼镜的存在可能会成为学生作弊的有利条件。所谓开卷考试，考察的是学生对一些开放性知识的理解，此过程中可翻阅书本，但仍然是要求一个学生个人在面对自己的试卷，不允许与他人交流与合作的。Google眼镜的智能功能与直播功能则为学生在此类考试中作弊中提供了极为方便的条件，如上图③，没有认真学习过的同学只需要进入学霸们的视频组观看学霸答题的过程就好了，然后再copy一下，这样一来，中国的传统教育对课程内容的考核形式跟不上教学条件的发展，考核的结果便没有意义了。再引申到大学生的各种资格证考试，若使用Google眼镜，即使没有经过认真的学习，再考试的时候，只要找一下“外援”就好了，这样会混淆大学生的真实能力，毕业后会给就业市场带来混乱，导致用人单位出现识人不清的现象。

三、信息安全性问题

大学的高等教育相对于九年义务教育的内容来说，更侧重于学生潜能的开发，具体表现在学生的科研表现、实践能力、创新能力及逻辑思维能力。在一些科研类项目中，如上图过程④中，学生佩戴Google眼镜可能会在接听电话，查询资料等时不经意之间就泄露了项目研究的数据来源、研究方法等信息，造成信息安全性问题，造成不必要的困扰。一旦信息泄露被他人获知，就可能出现类似的科研项目，不但不利于学生自身的发展，同时，也给地区的科研事业带来了可能出现的损失。

5.应对上述问题提出的对策

Google眼镜如若利用得当，则能很大程度上提升教学效果，所以Google眼镜是适应高校教育发展需求的。针对其给高校传统教育带来的过度吸引学生注意力，考试公平性及信息安全性问题，提出以下对策：

一、改革教育模式

传统的教育模式把老师固定在了讲台上，无论是黑板板书还是利用多媒体演讲的方式，导致教师与后排学生的交流少，教师无法直观获知后排学生注意力的集中情况。若教师能摆脱这一限制，在教学过程中能与所有的学生做交流，则能有效控制學生注意力，这就要求教师摆脱“照本宣科”的教育模式。或者，改变教室桌椅布局，使得学生以组为单位，讨论或研究教师在教学过程中提出的问题，以课题报告的形式提交成果（课题报告要求附注小组成员每个人的贡献度），这种情况下，纵使学生佩戴智能眼镜，注意力不集中的现象也能得到较大改善，学生的课堂学习效率能够得到提升。

二、加强考试监督工作

可以说，Google眼镜的大部分功能是需要借助网络才能实现的，若使用屏蔽信号设备断开或者干扰学生所在区域的互联网，学生通过Google眼镜作弊的可能性就大大降低，这是监督方式其一。其二，对一些资格证书类考试，不但要使用屏蔽器类设备屏蔽信号，应严禁考生佩戴Google眼镜进入考场，加强对考生所携带的考试工具的检查力度，最大力度上防止Google眼镜进入考场，造成不公平性问题。

三、加强信息安全意识的宣传力度及密保工作

针对信息安全性问题，不但要加强对学生的信息安全意识的培养力度，也要对Google眼镜的直播接入功能设定密保限制。所谓加强对学生的信息安全意识的培养力度，则要在学生使用眼镜初期即大力宣传，培养学生保护个人信息的意识，同时，对直播功能进行密保限制或独立空间限制，只有得到空间资格允许或密码认证的佩戴者才能接入直播者的网络观看直播内容，否则无法接入。

6.结论

本文通过对以Google眼镜为例的穿戴式设备的产品性能及优缺点的分析，提出了穿戴式设备影响大学传统教育的影响，分析了其对传统教育有益的一面及有害的一面，具体表现在并且针对这些问题，提出了过度吸引学生注意力、产生不公平性问题与信息安全问题并针对这些问题，提出了改革教育模式，加强考试监督工作并加强信息安全意识的宣传力度及密保工作等相关建议。本文关于穿戴式设备对传统教育影响的结论，对如何在传统教育中引入并利用智能穿戴式设备，以提升教学质量，便捷师生具有一定的影响。

参考文献

[1]杨凯鹏，张德珍，崔皓，Google眼镜产品及其专利布局分析，2014-01-16

[2]崔皓，蒋路凡，Google眼镜面临的问题和挑战，2014-01-16