2可穿戴式设备的相关技术
可穿戴式设备使用的主要技术如图4所示，包括传感技术、无线通信技术、电源管理技术、显示技术、大数据等，下面将对这些技术分别进行介绍。
2.1传感技术
可穿戴式设备是安装在人体、动物、物品上，能感知、传递、处理 信 息，且 能 进 行 动 作 检 测、环 境 感知、手势识别、语音控制、生理信号监测、影像感测的设备，因此，传感器是可穿戴式设备的核心。可穿戴式设备的传感器主要分为运动传感器、生物传感器和环境传感器，随着传感技术由嵌入式技术向微机电系统（micro-electromechanical systems,MEMS）技术发展，传感材料逐渐由半导体材料向纳米、纳米硅材料过渡，传感器逐渐趋于微型化和智能化，从而促进可穿戴式设备逐渐向植入式发展。
2.1.1运动传感器
运动传感器[9-11]主要包括加速度传感器、陀螺仪、电子罗盘传感器、大气压传感器等。运动传感器早已普遍地应用于可穿戴式设备中，以实现如下 功 能：检 测 横 竖 屏；计 步 器；双 击 应用，例如手环或手表操作空间有限，可以利用双击功能启动其中的某一应用程序；震 动 检 测；手 势 识 别等。
其中，陀螺仪用于检测设备偏移的角度；电子罗盘传感器可以实现方向的检测，用于辅助导航；大气压传感器可以测量用户所 在地 的气压值和海 拔 高度，以实现天气的预测。可以通过运动传感器检测、记录、分析用户的运动情况，计算并统计用户的运动量，为用户量身设计合理的运动计划。
图5所示为可穿戴式设备中运动传感器的发展历程，由最初的计步器向追踪器、监测器、智能手表发展，相信随着MEMS等相关技术的发展，运动传感器在可穿戴式设备中的应用将更广泛，对运动的监 测 也 将 更 加 精 确。 Williamson等[12]分 析 了MEMS传感器在运动和健身过程中的应用，具有低功耗、体积小、精度高等优点。
2.1.2生物传感器
生物传感器[13-14]主要包括心率传感器、体温传感器、血压传感器、血糖传感器等，用于采集人体生理信号，主要实现用户身体状况、病情的监测并及时报警，降低用户患病的概率，为医生的诊断提供可靠的依据，提高诊断的准确性，同时也能使家人及时了解用户的情况，在一定程度上推动了可穿戴式设备在医疗保健行业中的应用。
谷歌正在研发一种用于对糖尿病患者进行血糖实时监测的智能隐形眼镜，利用生物传感器检测用户眼球表面的泪液以获得血糖水平，并将检测到的血糖值发送给移动智能终端，供用户随时了解自身血糖浓度。
2.1.3环境传感器
环境传感器[15]主要包括温湿度传感器、紫外线传感器、pH值传感器[16]、气体传感器、气压传 感 器、环 境 光 传 感 器、颗 粒 传 感 器 等。我们现在所处环境中存在很多对身体健康有危害的因素，如空气污染、水污染、噪声污染、光污染、电磁辐射、PM2.5污染等，易引发各种慢性疾病，利用环境传感器 监 测 环 境 的 温 度、湿 度、紫 外 线 强 度、pH值、气压、颗粒大小等参数，以实现环境监控、健康提醒，减少环境对用户健康的影响。
随着工业的发展，PM2.5的污染越来越严重，雾霾天气已经对人们的生活和身体健康造成了很大影响，对PM2.5等颗粒物的监测变得越来越重要。夏普公司研究的PM2.5传感器采用虚拟撞击器方式区 分 出PM2.5颗 粒，再 利 用 光 传 感 器 检 测PM2.5颗粒的数值，能够准确地检测环境中PM2.5的浓度。
2.2无线通信技术
在可穿戴式设备中，需要在一个或多个设备间进行交互，无线通信具有高度的自由度和灵活性，因此，能增加可穿戴式设备的可移动性和简洁性。目前，可穿戴式设备中使用较多的无线通信技术有：蓝牙、无线高保真（wireless fidelity,WiFi）、ZigBee、近场通讯（near field communication,NFC）等。同时，可穿戴式设备使用的无线 通信 技术要满足以 下 要求：体积小，灵活性高，组网方便，功耗低，辐射低，抗干扰能力强，安全性高等。根据可穿戴式设备所要实现的功能不同，可选择不同的无线通信技术，或将几种无线通信技术结合使用。
2.2.1蓝牙
蓝牙技术最初由瑞典爱立信公司发明，由最初的蓝牙1.1,经过不断的改进和发展，逐渐出现蓝牙1.2、蓝牙2.0、蓝牙2.1、蓝牙3.0、蓝牙4.0版本，实现了设备间短距离（一般在10m以内）的无线通信，且具有低功耗、抗干扰能力强、低辐射等特点，能为固定设备与可穿戴式设备之间提供链接，且能同时传输语音和数据信息。
可穿戴式设备正逐渐趋于微型化，要想实现用户穿戴无感，功耗是一项十分重要的因素。蓝牙低功耗（Bluetooth low energy,BLE）具有超低功耗的优点，可大幅降低设备的功耗，因此，BLE技术已经广泛应用于智能手表、手环、腕带、医疗保健、健身等可穿戴式设备中。
