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可穿戴設備呈「拉鍊入侵」趨勢,正「由表及裡」進軍人體

穿戴設備

近日,MIT媒體實驗室聯合哈佛醫學院,共同研發一項名為「Dermal Abyss」的項目。此項目的發起人是MIT的研究人員、計算機工程師Katia Vega,前不久她剛剛為秘魯的工程技術大學開設了計算機科學系。

確切地說,Dermal Abyss是一種可對人體狀況進行監測的刺青墨水,可直接反映出人體的化學變化。例如綠色代表鈉,紫色代表PH值,從淺綠到棕色則是葡萄糖。顏色程度的深淺不一,對應著人體內不同化學元素的含量,從而實時反映出人體各項指標的狀況。

實際上,Dermal Abyss相當於一種新型的可穿戴設備。隨著時代和技術的進一步發展,可穿戴設備不僅是有笨重外形並且讓使用它的人看上去怪異的設備,而是正在呈現「拉鍊入侵」趨勢,逐步完成對人體「由表及裡」的「入侵」過程,最終植入體內,成為人體的一部分。

可穿戴设备呈“拉链入侵”趋势,正“由表及里”进军人体

一、可穿戴設備種類繁多,正「由表及裡」入侵人體

縱觀人類發展史,結束了茹毛飲血、獸皮樹葉的原始社會之後,人類走向文明的一大標誌即是用棉麻絲毛製作成服飾、鞋帽等物品穿戴在身上。此外,為了美觀與彰顯身份地位,人類發明並佩戴各類飾品。數千年來,穿戴文化博大精神,材料也是五花八門並處於持續更新的狀態中。到今天,人類在穿戴上早已不滿足於基本需求,還利用先進的科技製造出了智能穿戴設備。

自谷歌眼鏡出現起,可穿戴設備就當之無愧地成為了繼智能手機和平板電腦之後席捲而來的新一輪智能設備熱潮。從傳統廠商到創業企業再到科技巨頭紛紛受到這一熱潮的吸引,各類可穿戴設備層出不窮,市場一時間火爆異常。

然而,在熱潮逐漸退卻後,卻顯現出了許多問題。最明顯的是許多可穿戴設備體積龐大或外形怪異,加之並非剛需,致使市場泡沫湧起,隱隱呈現噱頭化趨勢。也正是由於這個原因,促使可穿戴設備向一種全新的方向發展,比如上文提到的Dermal Abyss。

在Vega 的理念中,人體皮膚是一種新型交互界面,它能夠顯示出許多秘密,這一理念在Dermal Abyss上體現的極為充分。

可穿戴设备呈“拉链入侵”趋势,正“由表及里”进军人体

例如,一位糖尿病患者只需通過Dermal Abyss在淺綠色和棕色之間的變化,就能夠洞悉自身的血糖水平,而不必非要去醫院做手指點刺試驗;Dermal Abyss中的鈉傳感器在太陽的照射下會發光,用以告知人體中的水含量,從而避免脫水狀況的發生;PH值的變化有助於使用者實時了解自身的健康狀況,警惕「亞健康」現象。

此外可以設想一下,在去醫院就醫時,向醫生直接展示Dermal Abyss,可以幫助醫生進行快速診斷,並免去許多以往繁瑣的檢查項目。

可穿戴设备呈“拉链入侵”趋势,正“由表及里”进军人体

對在人體表層加入技術這方面,Vega花費了7年時間進行研究。除了Dermal Abyss,她還研製出了具有RFID(無線射頻識別技術)功能的指甲油、導電化妝筆以及能夠遵循眼部肌肉收縮的智能可穿戴式假睫毛等等,她認為這些都屬於「美麗科技」的範疇。

雖然Dermal Abyss還未投入實際應用中,但研究人員已經在豬皮膚上試驗成功。他們計劃將這項技術應用於醫療保健領域,從而幫助人們對身體狀況有更深入的了解。他們認為,皮膚是揭示人體奧秘的入口,Vega表示:「我想更深入地研究,而不僅僅停留在表層皮膚」。

Vega的願望恰好反映出了目前可穿戴設備的發展趨勢,即「由表及裡」,向人類體內「進軍」,當前出現的許多設備都能夠證明這一趨勢。

表皮電子貼片:監測人體生理指標

這種生理監測芯片直接貼在皮膚上即可,相當於臨時紋身,可用來檢測體溫、心跳等人體各項生理指標,用戶則可通過配套的應用查看相關數據。

可穿戴设备呈“拉链入侵”趋势,正“由表及里”进军人体

這種生理監測芯片主要應用於醫療和運動檢測領域。在2013年的D11 Conference科技大會上,Motorola負責未來技術和項目的高級副總裁Regina Dugan展示了此類產品,可作為密碼使用,從而保護人體數據隱私。

植入式指南針:路痴出行必備佳品

可穿戴设备呈“拉链入侵”趋势,正“由表及里”进军人体

這款指南針名為Southpaw,出自電子工程師布萊恩·麥考伊之手。其原理是將一個微型指南針封進矽套,裝入圓形的鈦外殼中,而後植入皮下,外面只露出一個超薄的細須。當用戶面朝北方之時,細須被激活,輕輕刺進皮膚,從而達到指明方向的目的。

可植入芯片:避孕藥什麼的可以不用了

這是美國一家科技公司MicroCHIPS提出的新型節育方案,通過在皮下植入芯片控制體內激素量。此芯片大小僅為20mmx7mm,每日能夠提供30毫克劑量的「左炔諾孕酮」達到避孕目的,可通過遙控開關避孕功能,使用壽命長達16年。

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該裝置可通過局部麻醉植入皮下,全程不超過半小時,並已通過臨床試驗。不過,該技術尚有不足,如芯片的加密技術仍需進一步完善。此外,該技術已加入「比爾和梅琳達基金會」計劃生育方案,有望於2018年左右面世。

 「維他命認證」藥丸:認證無需密碼直接解鎖

這是Motorola於2013年生產的一款維他命小藥丸,進入人體後會受胃酸驅動發出一個18位的電子信號。這意味著,使用者的身體即身份認證,這種認證被稱為」維他命認證」。

可穿戴设备呈“拉链入侵”趋势,正“由表及里”进军人体

對於這些奇奇怪怪的設備,有不少「科技狂人」都躍躍欲試,比如此前有人在耳朵中植入磁性耳機、在手上植入RFID(無線射頻識別)芯片等。植入式指南針發明者麥考伊也與有關專家合作將設備植入自己體內。這些人身體力行,也從某種程度上推動了植入式穿戴設備的發展。

由此可見,隨著技術的發展,可穿戴設備越來越會「取悅」人體,「由表及裡」的「入侵」已然成為一種趨勢,這種趨勢與「拉鍊入侵」的形式極為相似。未來,可穿戴設備在傳感器等技術的作用和不斷發展中會更趨向於無形,給人體極致的體驗。不過在此之前,人類仍需要解決其中所隱藏的安全問題。

二、「拉鍊入侵」存在隱患,可穿戴設備依托先進技術發展

可穿戴設備的發展過程,類似於「拉鍊入侵」。在人類穿戴史上,拉鍊的出現實現了人類「天衣無縫」的夢想,如今拉鍊早已與人們形影不離,但其發展進化也僅有百年。拉鍊經歷了「滑動式鈕扣——自動鐵鉤式鈕扣——普拉扣——隱藏式鉤子——拉鍊」的演化過程。

簡單來說,這是由笨重到輕巧、從昂貴到廉價的進化過程,最終隱沒於穿戴物中,從而實現了「拉鍊入侵」。

此模式遷移至可穿戴設備領域同樣可以適用。就當前發展趨勢而言,未來,可穿戴設備也會如拉鍊一般,遵循從簡單到復雜、從昂貴到廉價、從累贅到小巧的進化路徑。智能化會嵌入服裝、飾品、鞋帽、皮膚、皮下直至各個器官之中,最終與人融為一體。

在可穿戴設備按照這個路徑發展的過程中,技術起到了至關重要的作用。無論可穿戴設備在體外還是體內,準確的感知、可靠的傳輸以及強大的計算都是必不可少的。但是,在出現革命性技術的同時,可穿戴設備也面臨著嚴重的安全隱患。對此,東京大學研究生院工學系副教授染谷隆夫認為:「當一個半導體芯片被植入身體之內,黑客確實是一個嚴重的問題」。

要解決這類問題,並非完全沒有思路。一個辦法是賦予設備自我解析數據的能力,減少無線電波的外送,從而減輕安全隱患。或者完全避免向外輸送無線電波,阻斷黑客盜取信息的途徑。

目前,瑞典的一個科學團隊已經研發出一種體內聯網的方式,以身體中的水作為導體,保持低頻率狀態進行信號傳輸。該項目研究人員伯格倫表示,該系統能夠通過身體交換電子標籤物體間的數據,並傳輸到智能手機,下一步將集成到皮膚感應器。

除了安全問題,新型設備的研發者們可能還要考慮到醫療監管等輿論問題。藥劑供應商也擔心,一旦這些設備出現問題,他們也會被捲入訴訟糾紛中,這也是阻礙可穿戴設備繼續發展的一大因素。

就目前的情況而言,儘管已經出現了植入人體的設備,但尚處研究階段,這一領域更傾向於從第一階段(外形怪異的可穿戴設備)到第二階段(趨向微型與隱性的可穿戴設備)的過渡。在這一過程中,傳感器起到了關鍵作用,因此探索微型化、低功耗、廉價的傳感器方案就顯得尤為重要。

根據用戶與現實功能的需求來看,可穿戴設備的傳感器應該集生物傳感器與環境傳感器於一體。根據摩爾定律,傳感器成本將呈持續下降的趨勢,可能會入侵到生活中的每個角落。這不僅有利於可穿戴設備打入消費級市場,更有利於物聯網規模的進一步擴張。

可穿戴設備的本質,是融入人們的生活中,而非成為累贅,這就對研發過程中的外表觀感、人體工學和舒適度等工業設計提出了更高的要求。然而,現下眾多生產廠商出身科技領域,對於穿戴時尚、流行文化與市場缺乏深刻的理解,故而難以滿足用戶需求。

在可穿戴設備的「拉鍊入侵式」革命中,可穿戴設備需更加符合美學和時尚觀念,智能方案也將進一步呈廉價化和簡捷化發展趨勢。最終使人類接受其存在於身體之上,進而植入人體,成為人體本身的一部分。儘管將各個環節融合併非易事,並且會遭遇諸多阻礙,但可穿戴設備科幻式的發展方向仍然是值得期待的。

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