智能可穿戴設(shè)備軍用領(lǐng)域的應(yīng)用

隨著半導(dǎo)體技術(shù)的集成化與袖珍化發(fā)展，依托互聯(lián)網(wǎng)的移動(dòng)化與全面化普及，制造業(yè)的智能化與柔性化強(qiáng)勢突破，谷歌眼鏡、智能手環(huán)、iwatch、VR等智能可穿戴設(shè)備相繼出現(xiàn)在我們的視野，走進(jìn)了人們的生活。這些智能可穿戴設(shè)備不僅能夠幫助人們感知自身所處的外部環(huán)境，而且可以在計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)或者其他傳感設(shè)備的輔助下實(shí)現(xiàn)人機(jī)信息的無縫對(duì)接與交流。而隨著人們生活水平和消費(fèi)水平的逐步提高，人們對(duì)智能可穿戴設(shè)備的要求也越來越個(gè)性化、功能多樣化，市場需求及規(guī)模也越來越迫切化、擴(kuò)大化。

智能可穿戴設(shè)備概述

廣義來講，智能可穿戴設(shè)備是對(duì)融合傳感器、顯示器、無線模塊等功能模塊，應(yīng)用穿戴式技術(shù)進(jìn)行智能化、集成化、便攜化設(shè)計(jì)，研發(fā)而成的可穿戴式電子設(shè)備的總稱。也就是說，智能可穿戴設(shè)備是指含智能可穿戴設(shè)備部件及與之配合的計(jì)算機(jī)、智能手機(jī)、操作系統(tǒng)等軟硬件環(huán)境在內(nèi)的系統(tǒng)。

狹義來說，智能可穿戴設(shè)備僅指直接穿著于人身上的具體設(shè)備部件或整合到衣服、配件中，且可以通過軟件支持和云端進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的設(shè)備。

智能可穿戴設(shè)備的基本工作原理是利用傳感器、射頻識(shí)別、導(dǎo)航定位等信息模塊，按約定的協(xié)議接入移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)人與物在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)的連接與信息交互。

可穿戴設(shè)備起源于20世紀(jì)60年代，智能可穿戴概念設(shè)備初次亮相于20世紀(jì)70－80年代，直到2012年以智能手表為代表的等智能可穿戴設(shè)備開始爆發(fā)，各類設(shè)備紛呈而至，其中以智能手環(huán)、智能手表、智能眼鏡和智能配飾四種產(chǎn)品最為常見，約占據(jù)全球可穿戴設(shè)備出貨量的80％以上。

智能手表與手環(huán)通常具備計(jì)時(shí)、提醒、顯示、通話、無線數(shù)據(jù)收發(fā)及攝像等基本應(yīng)用功能，著重突出健身追蹤、計(jì)量步速、心率監(jiān)測、體液分析、健康管理等生理與醫(yī)療輔助功能，呈現(xiàn)出向人體生理監(jiān)管設(shè)備發(fā)展的趨勢。智能眼鏡集眼鏡、智能手機(jī)、攝像機(jī)功能于一身，通過數(shù)字化鏡片將信息以數(shù)據(jù)格式實(shí)時(shí)展現(xiàn)在用戶眼前，并提供導(dǎo)航定位、收發(fā)信息、攝影拍照、網(wǎng)頁瀏覽等功能。智能配飾主要包括佩戴式首飾型和服飾嵌入型智能設(shè)備；其中以智能頭箍為代表，其運(yùn)用頭戴式腦電波傳感器，連接手機(jī)、電腦等智能終端，實(shí)現(xiàn)意念力互動(dòng)操控。

總體而言，可以將智能可穿戴設(shè)備分為功能相對(duì)獨(dú)立全面、可不依賴計(jì)算機(jī)或智能手機(jī)等終端實(shí)現(xiàn)完整或者部分功能的設(shè)備和只專注于某一類應(yīng)用功能、需與計(jì)算機(jī)或智能手機(jī)等終端配合使用的設(shè)備兩大類。

軍用智能可穿戴設(shè)備發(fā)展初窺

在民用領(lǐng)域帶動(dòng)下，在未來戰(zhàn)場逐漸向信息化、數(shù)字化方向轉(zhuǎn)變的趨勢下，各國爭相投入大批人力、物力和財(cái)力將智能可穿戴技術(shù)引入軍事領(lǐng)域，并制定關(guān)于智能可穿戴設(shè)備系統(tǒng)軍用計(jì)劃，著手相關(guān)技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用，并取得了一定的成果。如美軍的“陸軍勇士單兵系統(tǒng)”、俄羅斯研發(fā)的“狼士兵2000單兵作戰(zhàn)系統(tǒng)”、法國和意大利的“未來步兵單兵作戰(zhàn)系統(tǒng)”、英國的“重拳系統(tǒng)”、韓國的“未來部隊(duì)勇士系統(tǒng)”、日本的“下一代近戰(zhàn)信息共享系統(tǒng)”、印度的“未來步兵作戰(zhàn)系統(tǒng)”、德國的“IdZ作戰(zhàn)系統(tǒng)”等，這些作戰(zhàn)系統(tǒng)幾乎都運(yùn)用了多種智能可穿戴設(shè)備。

上述單兵系統(tǒng)中，以美軍的智能可穿戴設(shè)備比較突出，主要有如下幾款：

（1）20世紀(jì)90年代末，喬治亞工程技術(shù)研究所研發(fā)了一款“智能襯衣”，該襯衣為被用于美軍士兵生理狀態(tài)監(jiān)視和傷情檢測。

（2）2000年，Sarcos公司為美軍陸軍勇士單兵系統(tǒng)而研制的“XOS”系列可穿戴外骨骼系統(tǒng)。

（3）雷聲公司于2012年為美軍研制了的智能頭盔，該頭盔可供陸航機(jī)組人員使用。該頭盔安裝了計(jì)算機(jī)和傳感器顯示裝置，士兵能借此觀看各種圖解數(shù)據(jù)、數(shù)字化地圖、情報(bào)資料、部隊(duì)位置等。而且頭盔上的裝置還可與手中武器上安裝的熱成像武器瞄準(zhǔn)器配合，使士兵躲藏在對(duì)方的射擊死角中，對(duì)周邊進(jìn)行偵察。

與此同時(shí)，智能可穿戴技術(shù)的發(fā)展同樣引起了國內(nèi)的高度關(guān)注，我國相關(guān)研究機(jī)構(gòu)開始對(duì)軍用可穿戴設(shè)備進(jìn)行了由淺入深的研究。如中國軍事學(xué)家們研制的“龍族戰(zhàn)士”單兵作戰(zhàn)系統(tǒng)、單兵狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)、人體供電裝備等一系列軍用智能裝備產(chǎn)品。

由于智能可穿戴裝備的大量應(yīng)用，使得戰(zhàn)爭模式已發(fā)生轉(zhuǎn)變。在新的戰(zhàn)爭模式下，單兵系統(tǒng)作戰(zhàn)能力的高低直接決定了戰(zhàn)場整體戰(zhàn)斗力的強(qiáng)弱，這使得智能可穿戴設(shè)備在軍事領(lǐng)域的作用也愈加突出。同時(shí)，我們知道智能可穿戴設(shè)備是單兵系統(tǒng)的典型裝備，如果形成系列化、多樣化的產(chǎn)品用于列裝部隊(duì)，那其需求量必將是難以估量的，故其市場應(yīng)用前景一片大好。

軍用領(lǐng)域發(fā)展壁壘淺析

雖然軍用智能可穿戴設(shè)備在軍事領(lǐng)域作用越來越突出，市場前景也是難以估量，但是其發(fā)展卻存在如下三方面的壁壘亟待打破。

（1）供電壁壘：對(duì)于大多數(shù)智能穿戴設(shè)備來說，電池是其核心零部件，沒有電可穿戴設(shè)備也就無所謂智能，故電池仍然是限制其使用的最大掣肘。高效的能源技術(shù)或能源轉(zhuǎn)換技術(shù)是突破該壁壘的制勝利器，但需要注意的是這些技術(shù)必須結(jié)合可穿戴設(shè)備小型化、輕量化的需求。

（2）傳感與交互壁壘：戰(zhàn)地環(huán)境復(fù)雜，如沙漠、高濕高熱、高鹽霧、腐蝕性液體等高度惡劣的戰(zhàn)場環(huán)境，具有一定的破壞性、干擾性和腐蝕性，如何有效地完成信息的收發(fā)與傳輸、并能正確識(shí)別，是軍用可穿戴設(shè)備面臨的又一壁壘。因此，具有一定的抗破壞能力和耐腐蝕能力的傳感設(shè)備及高效的人機(jī)交互技術(shù)顯得尤為重要。

（3）安全加密防護(hù)壁壘：功能強(qiáng)大的軍用可穿戴設(shè)備一旦落入敵方，如何防止設(shè)備泄密，防止敵方偽造信息對(duì)戰(zhàn)事指揮造成干擾或誘導(dǎo)，是軍用可穿戴設(shè)備面臨的安全壁壘。因此，不斷更新的安全防護(hù)技術(shù)及加密技術(shù)在軍用可穿戴設(shè)備中的重要性變得不言而喻。

隨著安全防護(hù)、傳感器、供電等領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展，以及制造工藝的日益進(jìn)步，智能可穿戴設(shè)備在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用必將引發(fā)一場國際性的大比拼，也必將會(huì)在未來戰(zhàn)場中發(fā)揮巨大驚人的作用。