stringtranslate.com

Носимый компьютер

Умные часы являются примером портативного компьютера.

Носимый компьютер , также известный как нательный компьютер , [1] [2] представляет собой вычислительное устройство, носимое на теле. [3] Определение «носимого компьютера» может быть узким или широким, распространяясь на смартфоны и даже обычные наручные часы . [4] [5]

Носимые устройства могут быть предназначены для общего использования, и в этом случае они представляют собой лишь небольшой пример мобильных компьютеров . Альтернативно они могут быть специализированными, например, фитнес-трекерами . Они могут включать специальные датчики, такие как акселерометры , мониторы сердечного ритма или, более продвинутые, мониторы электрокардиограммы (ЭКГ) и насыщения крови кислородом (SpO2) . Под определение носимых компьютеров мы также включаем новые пользовательские интерфейсы, такие как Google Glassоптический головной дисплей , управляемый жестами. Вполне возможно, что специализированные носимые устройства превратятся в обычные устройства «все в одном», как это произошло с конвергенцией КПК и мобильных телефонов в смартфоны.

Носимые устройства обычно носят на запястье (например, фитнес-трекеры), подвешивают на шею (например, ожерелье), привязывают к руке или ноге (смартфоны во время тренировки) или на голове (как очки или шлем), хотя некоторые из них имеют располагался в другом месте (например, на пальце или в обуви). Устройства, носимые в кармане или сумке, такие как смартфоны , а до них карманные калькуляторы и КПК , могут считаться, а могут и не считаться «изношенными».

Носимые компьютеры имеют различные технические проблемы, общие для других мобильных компьютеров , такие как батареи, рассеивание тепла , архитектура программного обеспечения , беспроводные и персональные сети , а также управление данными. [6] Многие носимые компьютеры постоянно активны, например, непрерывно обрабатывают или записывают данные.

Приложения

Смартфоны и умные часы

Носимые компьютеры не ограничиваются только компьютерами, такими как фитнес-трекеры, которые носят на запястьях; они также включают носимые устройства, такие как кардиостимуляторы и другие протезы. Чаще всего они используются в исследованиях, посвященных поведенческому моделированию, системам мониторинга здоровья, развитию информационных технологий и средств массовой информации, где человек, носящий компьютер, фактически движется или иным образом взаимодействует со своим окружением. Носимые компьютеры используются для:

Носимые компьютеры являются предметом активных исследований, особенно их форм-фактора и расположения на теле, причем области исследования включают дизайн пользовательского интерфейса , дополненную реальность и распознавание образов . Использование носимых устройств для конкретных целей, для компенсации инвалидности или поддержки пожилых людей неуклонно растет. [9]

Операционные системы

Доминирующими операционными системами для носимых компьютеров являются:

История

Эволюция портативного компьютера WearComp Стива Манна от ранцевых систем 1980-х годов к его нынешним секретным системам.

Из-за различных определений носимых устройств и компьютеров первым носимым компьютером могли быть уже первые счеты на ожерелье, кольцо для счетов 16-го века, наручные часы и «часы на палец», принадлежавшие английской королеве Елизавете I или скрытые устройства отсчета времени, спрятанные в обуви для мошенничества в рулетке Торпа и Шеннона в 1960-х и 1970-х годах. [11]

Однако компьютер общего назначения — это не просто устройство для измерения времени или вычисления, а, скорее, программируемый пользователем элемент для произвольных сложных алгоритмов , взаимодействия и управления данными. Согласно этому определению, носимый компьютер был изобретен Стивом Манном в конце 1970-х годов: [12] [13] [14]

Стив Манн, профессор Университета Торонто , был назван отцом портативного компьютера и первым виртуальным участником дискуссии ISSCC модератором Вудвордом Янгом из Гарвардского университета (Кембридж, Массачусетс).

—  IEEE ISSCC, 8 февраля 2000 г.

Разработка носимых устройств прошла несколько этапов миниатюризации: от дискретной электроники через гибридные конструкции к полностью интегрированным конструкциям, где всего один процессорный чип, батарея и некоторые элементы управления интерфейсом составляют целое устройство.

1500-е годы

Королева Англии Елизавета I получила часы от Роберта Дадли в 1571 году в качестве новогоднего подарка; его, возможно, носили на предплечье, а не на запястье. У нее также были «часы на палец», вставленные в кольцо, с будильником, который тыкал ей в палец. [15]

1600-е годы

При династии Цин появились полнофункциональные счеты на кольце , которыми можно было пользоваться во время ношения. [3] [16]

1960-е годы

В 1961 году математики Эдвард О. Торп и Клод Шеннон построили компьютеризированные устройства для измерения времени, которые помогли им выиграть игру в рулетку . Один такой таймер был спрятан в обуви [17] , а другой — в пачке сигарет. Различные версии этого аппарата были построены в 1960-х и 1970-х годах.

Торп называет себя изобретателем первого «носимого компьютера» [11] . В других вариантах система представляла собой скрытый аналоговый компьютер размером с пачку сигарет , предназначенный для прогнозирования движения колес рулетки. Сборщик данных будет использовать микропереключатели , спрятанные в его ботинках, чтобы указать скорость колеса рулетки, а компьютер будет указывать октант колеса рулетки, на который можно сделать ставку, отправляя музыкальные сигналы по радио на миниатюрный динамик, спрятанный в ушном проходе сотрудника. . Система была успешно испытана в Лас-Вегасе в июне 1961 года, но аппаратные проблемы с проводами динамиков не позволили использовать ее после тестовых запусков. [18] Это не был носимый компьютер, поскольку его нельзя было повторно использовать во время использования; скорее это был пример аппаратного обеспечения для конкретных задач. Эта работа держалась в секрете до тех пор, пока она не была впервые упомянута в книге Торпа « Обыграй дилера » (пересмотренная редакция) в 1966 году [18] , а затем подробно опубликована в 1969 году. [19]

1970-е годы

Карманные калькуляторы стали устройствами массового рынка в 1970 году, начиная с Японии. Программируемые калькуляторы появились в конце 1970-х годов и стали компьютерами более общего назначения. Часы с алгебраическим калькулятором HP-01 компании Hewlett-Packard были выпущены в 1977 году. [20]

Тактильный жилет для слепых, созданный компанией CC Collins в 1977 году, преобразовывал изображения в 1024-точечную квадратную тактильную сетку размером десять дюймов на жилете. [21]

1980-е годы

В 1980-е годы наблюдался рост количества носимых компьютеров более общего назначения. В 1981 году Стив Манн спроектировал и построил портативный мультимедийный компьютер на базе 6502, крепящийся на рюкзак, с возможностью работы с текстом, графикой и мультимедиа, а также с возможностью видео (камеры и другие фотографические системы). Манн стал одним из первых и активных исследователей в области носимых устройств, особенно известным благодаря созданию в 1994 году носимой беспроводной веб-камеры — первого примера регистрации жизни . [22] [23]

Seiko Epson выпустила наручный компьютер RC-20 в 1984 году. Это были первые умные часы , работающие на базе компьютера на чипе . [24]

В 1989 году компания Reflection Technology выпустила на рынок головной дисплей Private Eye , который сканирует вертикальную решетку светодиодов по полю зрения с помощью вибрирующего зеркала. Этот дисплей породил несколько носимых устройств для любителей и исследований, в том числе электронную записную книжку студента IBM / Колумбийского университета Джеральда «Чипа» Магуайра , [25] Hip-PC Дуга Платта [26] и VuMan 1 Университета Карнеги-Меллона в 1991 году . [27] ]

Студенческая электронная записная книжка состояла из бездисковых ноутбуков Toshiba AIX Private Eye (прототипы), системы ввода на основе стилуса и виртуальной клавиатуры . Он использовал радиоканалы с расширенным спектром прямой последовательности для предоставления всех обычных служб на основе TCP/IP , включая смонтированные файловые системы NFS и X11, которые все работали в среде Andrew Project.

Hip-PC включал в себя карманный компьютер Agenda, используемый в качестве аккордовой клавиатуры , прикрепленный к ремню, и дисковод для гибких дисков емкостью 1,44 мегабайта . Более поздние версии включали дополнительное оборудование от Park Engineering. Система дебютировала на выставке «The Lap and Palmtop Expo» 16 апреля 1991 года.

VuMan 1 был разработан в рамках летнего курса в Исследовательском центре инженерного проектирования Карнеги-Меллона и предназначался для просмотра чертежей домов. Ввод осуществлялся через трехкнопочный блок, который носился на поясе, а вывод осуществлялся через Private Eye компании Reflection Tech. ЦП представлял собой процессор 80188 с частотой 8 МГц и ПЗУ 0,5 МБ .

1990-е годы

В 1990-е годы КПК стали широко использоваться, а в 1999 году их объединили с мобильными телефонами в Японии, чтобы создать первый смартфон для массового рынка .

Версия Timex Datalink USB Dress с видеоигрой Invasion . Заводную головку часов ( icontrol ) можно использовать для перемещения защитника слева направо, а для управления огнем используется кнопка «Старт/Разделение» на нижней стороне циферблата часов в положении «6 часов».

В 1993 году Private Eye использовался в носимом устройстве Тада Старнера , основанном на системе Дуга Платта и построенном из комплекта от Park Enterprises, дисплея Private Eye, предоставленного взаймы Девону Шону Маккалоу, и аккордовой клавиатуры Twiddler, созданной Handykey. Спустя много итераций эта система стала разработкой портативного компьютера Массачусетского технологического института «Жестянная Лиззи», а Старнер стал одним из основателей проекта носимых компьютеров Массачусетского технологического института. В 1993 году Колумбийский университет также представил систему дополненной реальности, известную как KARMA (дополненная реальность, основанная на знаниях, для помощи в техническом обслуживании). Пользователи будут носить дисплей Private Eye на одном глазу, создавая эффект наложения, когда реальный мир просматривается обоими открытыми глазами. КАРМА накладывала каркасные схемы и инструкции по техническому обслуживанию поверх всего, что ремонтировалось. Например, графические каркасы на верхней части лазерного принтера объясняют, как заменить лоток для бумаги. Система использовала датчики, прикрепленные к объектам в физическом мире, для определения их местоположения, и вся система работала через настольный компьютер. [28] [29]

В 1994 году Эдгар Матиас и Майк Руиччи из Университета Торонто представили «наручный компьютер». Их система представляла собой альтернативу появляющемуся проекционному дисплею и носимой клавиатуре. Система была построена на основе модифицированного карманного компьютера HP 95LX и одноручной клавиатуры Half-QWERTY. Когда модули клавиатуры и дисплея были прикреплены к предплечьям оператора, текст можно было вводить, сводя запястья вместе и печатая. [30] Та же технология использовалась исследователями IBM для создания «поясного компьютера» с полуклавиатурой. [31] Также в 1994 году Мик Ламминг и Майк Флинн из Xerox EuroPARC продемонстрировали «Незабудку», носимое устройство, которое записывало взаимодействует с людьми и устройствами и сохраняет эту информацию в базе данных для последующего запроса. [32] Он взаимодействовал через беспроводные передатчики в комнатах и ​​с оборудованием в этом районе, чтобы запомнить, кто там был, с кем разговаривал по телефону и какие объекты находились в комнате, что позволяло задавать вопросы типа «Кто приходил ко мне в офис, пока я разговаривал по телефону с Марком?». Как и в случае с системой Торонто, «Незабудка» не была основана на головном дисплее.

Также в 1994 году DARPA запустило программу «Интеллектуальные модули» для разработки модульного, гумионного подхода к носимым и переносным компьютерам с целью производства разнообразной продукции, включая компьютеры, радиоприемники, навигационные системы и человеко-компьютерные интерфейсы, которые будут иметь как военное, так и коммерческое применение. использовать. В июле 1996 года DARPA провело семинар «Носимые устройства в 2005 году», собрав вместе промышленных, университетских и военных провидцев для работы над общей темой предоставления вычислений индивидуальному пользователю. [33] Последующая конференция была организована компанией Boeing в августе 1996 года, на которой были окончательно согласованы планы по созданию новой научной конференции по портативным компьютерам. В октябре 1997 года Университет Карнеги-Меллона, Массачусетский технологический институт и Технологический институт Джорджии совместно провели Международный симпозиум IEEE по носимым компьютерам (ISWC) в Кембридже, штат Массачусетс . Симпозиум представлял собой полноценную научную конференцию с опубликованными материалами и статьями, начиная от датчиков и нового оборудования и заканчивая новыми приложениями для носимых компьютеров. На мероприятие зарегистрировались 382 человека. В 1998 году Корпорация микроэлектроники и компьютерных технологий создала консорциальную программу Wearable Electronics для промышленных компаний США с целью быстрой разработки носимых компьютеров. [34] Программа предшествовала исследованию интеграции гетерогенных компонентов MCC, исследованию технологий, инфраструктуры и бизнес-задач, связанных с продолжающейся разработкой и интеграцией микроэлектромеханических систем (MEMS) с другими компонентами системы.

В 1998 году Стив Манн изобрел и создал первые в мире умные часы. Он был изображен на обложке Linux Journal в 2000 году и продемонстрирован на ISSCC 2000. [35] [36] [37]

2000-е

Доктор Брюс Х. Томас и доктор Уэйн Пикарски разработали носимую компьютерную систему Tinmith для поддержки дополненной реальности . Эта работа была впервые опубликована на международном уровне в 2000 году на конференции ISWC. Работа проводилась в Лаборатории носимых компьютеров Университета Южной Австралии .

В 2002 году в рамках проекта Кевина Уорвика « Киборг» жена Уорвика, Ирена, носила ожерелье, которое было электронно связано с нервной системой Уорвика через имплантированную решетку электродов . Цвет ожерелья менялся с красного на синий в зависимости от сигналов нервной системы Уорвика. [38]

Также в 2002 году Xybernaut выпустила носимый компьютер под названием Xybernaut Poma Wearable PC, сокращенно Poma. Poma расшифровывалась как Personal Media Appliance. Проект провалился по нескольким причинам, но главная из них заключалась в том, что оборудование было дорогим и громоздким. Пользователь будет носить оптический элемент, крепящийся на голову, процессор, который можно прикрепить к одежде, и мини-клавиатуру, прикрепленную к руке пользователя. [39]

GoPro выпустила свой первый продукт — GoPro HERO 35mm , положивший начало успешной франшизе портативных камер. Камеры можно носить на голове или на запястье, они ударопрочные и водонепроницаемые. Камеры GoPro используются многими спортсменами и любителями экстремальных видов спорта, и эта тенденция стала очень очевидной в начале 2010-х годов.

В конце 2000-х годов различные китайские компании начали производить мобильные телефоны в виде наручных часов, потомками которых по состоянию на 2013 год являются i5 и i6, представляющие собой GSM-телефоны с 1,8-дюймовым дисплеем, а также наручные часы-телефон ZGPAX s5 Android .

2010-е годы

LunaTik, механически обработанный браслет для iPod Nano 6-го поколения.

Стандартизация с помощью IEEE , IETF и нескольких отраслевых групп (например, Bluetooth ) приводит к более разнообразному интерфейсу в рамках WPAN (беспроводная персональная сеть). Это также привело к тому, что WBAN (беспроводная нательная сеть) предложила новую классификацию конструкций интерфейсов и сетей. iPod Nano 6-го поколения , выпущенный в сентябре 2010 года, имеет крепление для браслета, позволяющее превратить его в носимые наручные часы-компьютер.

Развитие носимых компьютеров распространилось на реабилитационную технику , амбулаторное вмешательство, системы спасателей и носимые системы защиты. [ нужны разъяснения ]

Sony выпустила наручные часы под названием Sony SmartWatch , которые необходимо сопрягать с телефоном Android. После сопряжения он становится дополнительным инструментом удаленного отображения и уведомлений. [40]

Fitbit выпустила несколько носимых фитнес-трекеров и Fitbit Surge , полноценные умные часы , совместимые с Android и iOS .

11 апреля 2012 года Pebble запустила кампанию на Kickstarter по сбору 100 000 долларов на свою первую модель умных часов. Кампания завершилась 18 мая, собрав 10 266 844 доллара, что более чем в 100 раз превышает запланированный объем сбора средств. [41] Pebble выпустила несколько умных часов, в том числе Pebble Time и Pebble Round.

Google Glass , головной дисплей Google , выпущенный в 2013 году.

Google Glass представили свой оптический головной дисплей (OHMD) тестовой группе пользователей в 2013 году, прежде чем он стал доступен публике 15 мая 2014 года. [42] Миссия Google заключалась в создании универсального компьютера для массового рынка , отображающего информацию. в формате громкой связи, подобном смартфону [43] , который может взаимодействовать с Интернетом посредством голосовых команд на естественном языке . [44] [45] Google Glass подверглись критике из-за проблем конфиденциальности и безопасности. 15 января 2015 года Google объявила, что прекратит производство прототипа Google Glass, но продолжит разработку продукта. По словам Google, Project Glass был готов «выпуститься» из Google X , экспериментальной фазы проекта. [46]

Thync , гарнитура, выпущенная в 2014 году, представляет собой носимое устройство, которое стимулирует мозг мягкими электрическими импульсами, заставляя пользователя чувствовать себя энергичным или спокойным в зависимости от ввода в телефонное приложение. Устройство крепится к виску и задней части шеи с помощью клейкой ленты. [47]

В 2014 году Macrotellect выпустила два портативных устройства, чувствительных к мозговым волнам ( ЭЭГ ), BrainLink Pro и BrainLink Lite, которые позволяют семьям и студентам, занимающимся медитацией, улучшить умственную работоспособность и снять стресс с помощью более чем 20 приложений для улучшения мозговой активности в магазинах приложений Apple и Android. [48]

В январе 2015 года Intel анонсировала сверхминиатюрный процессор Intel Curie для носимых устройств, основанный на платформе Intel Quark . Маленький, как кнопка, он оснащен шестиосным акселерометром , концентратором датчиков DSP, модулем Bluetooth LE и контроллером заряда аккумулятора. [49] Его планировалось отправить во второй половине года.

24 апреля 2015 года Apple выпустила свою версию умных часов, известных как Apple Watch. Apple Watch оснащены сенсорным экраном, множеством приложений и датчиком сердечного ритма. [50]

Некоторые продвинутые VR-гарнитуры требуют, чтобы пользователь носил компьютер размером с настольный компьютер в качестве рюкзака, чтобы он мог свободно передвигаться.

Коммерциализация

Изображение наручного носимого компьютера ZYPAD от Eurotech
Плата за Fitbit

Коммерциализация носимых компьютеров общего назначения, возглавляемая такими компаниями, как Xybernaut , CDI и ViA, Inc., до сих пор имела ограниченный успех. Акционерная компания Xybernaut пыталась создать альянсы с такими компаниями, как IBM и Sony , чтобы сделать носимые компьютеры широко доступными, и сумела показать свое оборудование на таких шоу, как « Секретные материалы» , но в 2005 году их акции были исключены из листинга, и компания подала иск в суд. Глава 11. Защита от банкротства на фоне финансового скандала и федерального расследования. Xybernaut вышла из-под защиты от банкротства в январе 2007 года. ViA, Inc. подала заявление о банкротстве в 2001 году и впоследствии прекратила свою деятельность.

В 1998 году Seiko продавала Ruputer , компьютер в (довольно больших) наручных часах, с посредственной прибылью. В 2001 году IBM разработала и публично представила два прототипа компьютера для наручных часов под управлением Linux . Последнее сообщение о них датировано 2004 годом [51], в котором говорилось, что устройство будет стоить около 250 долларов, но оно все еще находится в стадии разработки. В 2002 году компания Fossil, Inc. анонсировала КПК Fossil Wrist PDA , работающий под управлением Palm OS . Дата его выпуска была назначена на лето 2003 года, но несколько раз откладывалась и наконец стала доступна 5 января 2005 года. Timex Datalink — еще один пример практичного носимого компьютера. Hitachi выпустила носимый компьютер под названием Poma в 2002 году. Eurotech предлагает ZYPAD , портативный компьютер с сенсорным экраном, возможностью подключения к GPS , Wi-Fi и Bluetooth , на котором можно запускать ряд пользовательских приложений. [52] В 2013 году в Массачусетском технологическом институте было разработано носимое вычислительное устройство на запястье для контроля температуры тела . [53]

Свидетельства слабого признания рынком были продемонстрированы, когда продукт Panasonic Computer Solutions Company потерпел неудачу. Panasonic специализируется на мобильных компьютерах со своей линейкой Toughbook с 1996 года [54] и проводит обширные исследования рынка в области портативных, носимых компьютерных продуктов. В 2002 году Panasonic представила портативный компьютер в сочетании с портативным компьютером или сенсорным экраном, который можно носить на руке. «Кирпичный» компьютер — это CF-07 Toughbook, две батареи, экран использует те же батареи, что и базовый, разрешение 800 x 600, дополнительный GPS и WWAN . Имеет один слот M-PCI и один слот PCMCIA для расширения. Используемый процессор представляет собой заводской процессор Pentium 3 с частотой 600 МГц и частотой 300 МГц, поэтому он может пассивно охлаждаться, поскольку у него нет вентилятора. Оперативная память Micro DIM подлежит обновлению. Экран можно использовать по беспроводной сети на других компьютерах. Устройство будет обмениваться данными с экраном по беспроводной сети, и одновременно устройство будет обмениваться данными по беспроводной сети с Интернетом или другими сетями. Носимый «кирпич» был тихо снят с рынка в 2005 году, а экран превратился в тонкий сенсорный клиентский экран, который можно носить с помощью ремешка.

Компания Google объявила, что работает над носимым устройством « дополненной реальности » с головным дисплеем под названием Google Glass . Ранняя версия устройства была доступна для населения США с апреля 2013 года по январь 2015 года. Несмотря на прекращение продаж устройства через программу Explorer, Google заявила, что планирует продолжить разработку этой технологии. [55] [56] [57]

LG и iriver производят носимые наушники, измеряющие частоту сердечных сокращений и другие биометрические данные, а также различные показатели активности. [58] [59]

Больший отклик на коммерциализацию получило создание устройств целевого, а не универсального назначения. Одним из примеров является WSS1000. [60] WSS1000 — это портативный компьютер, призванный облегчить и повысить эффективность работы складских работников. Устройство позволяет работникам сканировать штрих-коды товаров и сразу же вводить информацию в систему компании. Это устранило необходимость носить с собой планшет, устранило ошибки и путаницу в рукописных заметках и предоставило работникам свободу обеих рук во время работы; система повышает точность и эффективность. [4]

Популярная культура

Многие технологии для носимых компьютеров черпают идеи из научной фантастики. Существует множество примеров идей из популярных фильмов, которые стали технологиями или разрабатываются в настоящее время.

3D-пользовательский интерфейс
Устройства с удобными тактильными интерфейсами, которыми можно манипулировать на глазах у пользователя. Примеры включают компьютер с голограммой, управляемый в перчатках, показанный в штаб-квартире до преступления в начале « Отчета меньшинства» , и компьютеры, используемые работниками ворот в Сионе в трилогии «Матрица» .
Интеллектуальный текстиль или спортивная одежда
Одежда, способная передавать и собирать информацию. Примеры включают «Трон» и его продолжение , а также множество научно-фантастических военных фильмов.
Очки угрозы
Сканируйте окружающих и оценивайте уровень угрозы для себя. Примеры включают «Терминатор 2» , технологию «Три» в Lock-In и Kill Switch .
Компьютеризированные контактные линзы
Специальные контактные линзы, которые используются для подтверждения личности. Используется в «Миссия невыполнима 4» .
Броня боевого костюма
Носимый экзоскелет, обеспечивающий защиту владельца и обычно оснащенный мощным оружием и компьютерной системой. Примеры включают многочисленные костюмы Железного Человека , костюм Хищника , а также Энергетический Костюм Самуса Арана и Костюм-Фьюжн из серии видеоигр Metroid .
Мозговые наноботы будут хранить воспоминания в облаке
Используется в Total Recall .
Инфракрасные гарнитуры
Может помочь идентифицировать подозреваемых и видеть сквозь стены. Примеры включают специальную систему глаз Робокопа , а также некоторые более совершенные визоры, которые Самус Аран использует в трилогии Metroid Prime .
Наручные компьютеры
Предоставляйте различные возможности и информацию, например данные о владельце, карту окрестностей, фонарик, коммуникатор, детектор ядов или устройство слежения за противником. В качестве примера можно привести Pip-Boy 3000 из игр Fallout и наручное устройство Лилы из ситкома Futurama TV.
На грудь или нарядное колье
Этот форм-фактор носимого компьютера был показан во многих научно-фантастических фильмах, включая « Прометей» и «Железный человек» .

Развитие портативных технологий на протяжении многих лет

Технологии развивались вместе с постоянными изменениями в портативных компьютерах. Носимые технологии все чаще используются в здравоохранении. Например, портативные датчики используются в качестве медицинских устройств , которые помогают пациентам с диабетом отслеживать данные, связанные с физическими упражнениями. [61] Многие считают носимые технологии новой тенденцией; [ нужна цитация ] однако компании десятилетиями пытались разработать или спроектировать носимые технологии. В последнее время внимание было сосредоточено на новых типах технологий, которые в большей степени ориентированы на повышение эффективности жизни пользователя.

Основные элементы носимых компьютеров

Проблемы с носимыми компьютерами

Носимые технологии сопряжены со многими проблемами, такими как безопасность данных, проблемы доверия, а также нормативные и этические проблемы. После 2010 года носимые технологии стали рассматриваться скорее как технология, ориентированная в основном на фитнес. [62] Они использовались с потенциалом для улучшения работы здравоохранения и многих других профессий. С увеличением количества носимых устройств вопросы конфиденциальности и безопасности могут стать очень важными, особенно когда речь идет об устройствах для здоровья. Кроме того, FDA рассматривает носимые устройства как «продукты общего назначения для здоровья». В США носимые устройства не подпадают под действие каких-либо федеральных законов, но регулирующие законы, такие как «Защищенная медицинская информация» (PHI), подлежат регулированию, которое осуществляется Управлением по гражданским правам (OCR). Устройства с датчиками могут создавать проблемы с безопасностью, поскольку компаниям приходится быть более внимательными для защиты общедоступных данных. Проблема с кибербезопасностью этих устройств заключается в том, что в США правила не такие строгие. [ нужна цитация ] Аналогично, Национальный институт стандартов и технологий (NIST) имеет код под названием NIST Cyber ​​Security Framework, но он не является обязательным. [63]

Следовательно, отсутствие конкретных правил для носимых устройств, особенно медицинских устройств, увеличивает риск угроз и других уязвимостей. Например, Google Glass поднял серьезные риски для конфиденциальности, связанные с носимыми компьютерными технологиями; Конгресс изучил риски конфиденциальности, связанные с потребителями, использующими Google Glass, и то, как они [ необходимы разъяснения ] используют данные. [ нужна цитация ] Продукт можно использовать для отслеживания не только пользователей продукта, но и других людей вокруг них, особенно без их ведома. Тем не менее, все данные, полученные с помощью Google Glass, затем хранились на облачных серверах Google, предоставляя им доступ к данным. Они также подняли вопросы, касающиеся безопасности женщин, поскольку позволили сталкерам или преследователям навязчиво фотографировать женские тела, надев «Стекло», без всякого страха быть пойманными. [64]

Носимые технологии, такие как умные очки, также могут поднимать культурные и социальные проблемы. Хотя носимые технологии могут сделать жизнь проще и приятнее, некоторые устройства (например, наушники Bluetooth) могут сделать людей более зависимыми от технологий, чем от взаимодействия с окружающими людьми. [65] Общество считает эти технологии роскошными аксессуарами, и внутри группы может возникнуть давление со стороны сверстников с целью приобретения аналогичных продуктов. Эти продукты поднимают проблемы социальной и моральной дисциплины. Например, ношение умных часов может стать способом соответствовать стандартам в сферах, где доминируют мужчины, где женственность может восприниматься как непрофессионализм. [66]

Несмотря на то, что спрос на эту технологию растет, одной из самых больших проблем является цена. Например, по состоянию на март 2023 года цена Apple Watch колеблется от 249 до 1749 долларов, что для обычного потребителя может быть непомерно дорого. [67]

Будущие инновации

Дополненная реальность позволяет использовать новое поколение дисплеев. В отличие от виртуальной реальности, пользователь не существует в виртуальном мире, а информация накладывается на реальный мир.

Эти дисплеи можно легко переносить, например, Vufine+. [68] [69] Другие довольно массивные, например, Hololens 2 . [70] Некоторые гарнитуры являются автономными, например Oculus Quest 2 [71] и другие. В отличие от компьютера они больше похожи на терминальный модуль.

Одноплатные компьютеры (SBC) улучшают производительность и становятся дешевле. Некоторые платы дешевы, например Raspberry Pi Zero и Pi 4, тогда как другие дороже, но больше похожи на обычный ПК, например Hackboard и LattePanda .

Одной из основных областей будущих исследований может стать метод контроля. Сегодня компьютерами обычно управляют с помощью клавиатуры и мыши, но в будущем ситуация может измениться. Например, количество слов в минуту на клавиатуре можно статистически улучшить с помощью раскладки BEPO. [72] Эргономика также может изменить результаты с помощью разделенных клавиатур и минималистических клавиатур (которые используют одну клавишу для более чем одной буквы или символа). Крайними могут быть Plover и стено-клавиатура, которые позволяют использовать очень мало клавиш, нажимая более одной одновременно для ввода буквы.

Кроме того, указатель можно было бы усовершенствовать: вместо обычной мыши до указателя-акселератора.

Система управления жестами развивается от управления изображением ( камера Leap Motion ) к интегрированному захвату (бывший прототип перчатки для обработки данных искусственного интеллекта [73] от Зака ​​Фридмана). Для некоторых людей основная идея может заключаться в создании компьютеров, интегрированных с системой дополненной реальности. который будет управляться эргономичными контроллерами. Это будет универсальная машина, которая может быть такой же портативной, как мобильный телефон, и такой же эффективной, как компьютер, плюс к тому же с эргономичными контроллерами.

Военное использование

Браслет компьютер

Носимый компьютер был представлен армии США в 1989 году как небольшой компьютер, предназначенный для помощи солдатам в бою. С тех пор эта концепция расширилась и теперь включает программу Land Warrior и предложения по будущим системам. [74] Самая масштабная военная программа в области носимых устройств — это система Land Warrior армии США , [75] которая в конечном итоге будет объединена с системой Future Force Warrior . [76] Также проводятся исследования по повышению надежности наземной навигации. [77]

F-INSAS — это индийский военный проект, в основном разработанный с использованием носимых компьютеров.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Носимые компьютеры . Проверено 23 марта 2018 г. {{cite book}}: |website=игнорируется ( помощь )
  2. Барфилд, Вудро (29 июля 2015 г.). Основы носимых компьютеров и дополненной реальности, второе издание. ЦРК Пресс. п. 4. ISBN 9781482243512.
  3. ^ аб Манн, Стив (2012): Носимые компьютеры. В: Соегаард, Мэдс и Дам, Рикке Фриис (ред.). «Энциклопедия взаимодействия человека и компьютера». Орхус, Дания: Фонд Interaction-Design.org.
  4. ^ аб Старнер, Тад Э. (январь 2002 г.). «Носимые компьютеры: больше не научная фантастика» (PDF) . Повсеместные вычисления . 1 : 86–88. дои : 10.1109/mprv.2002.993148.
  5. ^ «Эволюция умных часов со временем: хронология инфографики | TopGizmo» . ТопГизмо . 11 марта 2016 г. Архивировано из оригинала 14 марта 2016 г. . Проверено 14 марта 2016 г.
  6. ^ О'Донохью, Джон; Герберт, Джон (2012). «Управление данными в среде мобильного здравоохранения: датчики пациентов, мобильные устройства и базы данных». Журнал качества данных и информации . 4 : 1–20. дои : 10.1145/2378016.2378021. S2CID  2318649.
  7. ^ Крис Дэвис (12 сентября 2012 г.). «Квантиграфическая камера обещает HDR-зрение от отца AR» . СлэшГир .
  8. Microsoft, (3 августа 2011 г.), Одежда для будущего: Microsoft Duo прорывается с концепцией носимых технологий, Центр новостей Microsoft
  9. ^ Паолильо, Эмили В.; Ли, Шеннон Ю.; ВандеБунте, Анна; Джукич, Нина; Фонсека, Коррина; Крамер, Джоэл Х.; Казалетто, Кейтлин Б. (10 июня 2022 г.). «Использование носимых устройств в обсервационном исследовании среди пожилых людей: приверженность, осуществимость и влияние клинико-демографических факторов». Границы цифрового здравоохранения . 4 : 884208. doi : 10.3389/fdgth.2022.884208 . ISSN  2673-253X. ПМЦ 9231611 . ПМИД  35754462. 
  10. ^ «Google наконец-то серьезно относится к умным часам» . Проводной . ISSN  1059-1028 . Проверено 24 августа 2021 г.
  11. ^ Аб Торп, Эдвард (октябрь 1998 г.). «Изобретение первого портативного компьютера». Дайджест статей. Второй международный симпозиум по портативным компьютерам (кат. № 98EX215) . стр. 4–8. дои : 10.1109/iswc.1998.729523. ISBN 0-8186-9074-7. S2CID  1526.
  12. ^ Питер Кларк. «IEEE ISSCC 2000: наблюдатели за фильмом «Дик Трейси» не согласны» . ЭЭ Таймс .
  13. Кэтрин Ватье (19 апреля 2003 г.). «Маркетинг носимых компьютеров среди потребителей: исследование чувств и отношения первых потребителей к носимым компьютерам». Вашингтон .
  14. ^ Тара Кифнер. «Носимые компьютеры: обзор». Архивировано из оригинала 26 мая 2001 года.
  15. Дэвид Бетчер, «Изобретение» наручных часов, Eur Ing David Boettcher , апрель 2015 г.
  16. ^ "Комплекс народных счетов Хуэйчжоу" . Информационное агентство Синьхуа. 20 июля 2006 г.
  17. ^ "Эвдемонические световые векторы" . 15 мая 2021 г. Архивировано из оригинала 15 мая 2021 г. Проверено 10 февраля 2022 г.
  18. ^ ab Raseana.ka shigady, Beat the Dealer , 2-е издание, Vintage, Нью-Йорк, 1966. ISBN 0-394-70310-3 
  19. ^ Торп, Э.О. (1969). «Оптимальные игровые системы для выгодных игр». Revue de l'Institut International de Statistique / Обзор Международного статистического института . 37 (3): 273–293. дои : 10.2307/1402118. JSTOR  1402118.
  20. ^ Андре Ф. Марион, Эдвард А. Хейнсен, Роберт Чин и Бенни Э. Хелмсо, наручный инструмент открывает новое измерение в личной информации «Наручный инструмент открывает новое измерение в личной информации», Hewlett-Packard Journal, декабрь 1977 г. См. также HP -01 наручный инструмент, 1977 год.
  21. ^ CC Коллинз, Л. А. Скэдден и А. Б. Олден, «Мобильные исследования с помощью устройства тактильной визуализации», Четвертая конференция по системам и устройствам для инвалидов , 1–3 июня 1977 г., Сиэтл, Вашингтон.
  22. ^ Манн, С. (1997). «Исторический отчет об изобретениях «WearComp» и «WearCam», разработанных для приложений «персональной обработки изображений».". Сборник статей. Первый международный симпозиум по портативным компьютерам . стр. 66–73. doi : 10.1109/iswc.1997.629921. ISBN 0-8186-8192-6. S2CID  1075800.
  23. ^ Манн, С. (1997). «Носимые компьютеры: первый шаг к созданию персональных изображений». IEEE-компьютер . 30 (2): 25–32. CiteSeerX 10.1.1.58.3706 . дои : 10.1109/2.566147. S2CID  28001657. 
  24. ^ Японские компьютеры (1984) (14:05), Компьютерные хроники
  25. ^ Дж. Питер Бэйд, GQ Магуайр-младший и Дэвид Ф. Банц, Проект электронных записных книжек для студентов IBM / Колумбии, IBM, Исследовательская лаборатория TJ Watson, Йорктаун-Хайтс, Нью-Йорк, 29 июня 1990 г. (Работа впервые была показана на Семинар DARPA по персональным компьютерным системам, Вашингтон, округ Колумбия, 18 января 1990 г.)
  26. ^ Симсон Гарфинкель (9 марта 1993 г.). «Одетый для успеха» (PDF) . Деревенский голос : 51.
  27. ^ "WearableGroup в Карнеги-Меллоне" . Архивировано из оригинала 27 сентября 2010 года . Проверено 25 сентября 2017 г.{{cite web}}: CS1 maint: bot: original URL status unknown (link)
  28. ^ Файнер, Стивен ; Макинтайр, Блэр; Селигманн, Доре (1993). «Дополненная реальность, основанная на знаниях». Коммуникации АКМ . 36 (7): 53–62. дои : 10.1145/159544.159587 . S2CID  9930875.
  29. ^ "КАРМА". Колумбия.edu . Архивировано из оригинала 18 ноября 2007 года . Проверено 9 апреля 2005 г.
  30. ^ Матиас, Эдгар; Маккензи, И. Скотт; Бакстон, Уильям (1994). «ПолуQWERTY: печатайте одной рукой, используя навыки владения двумя руками». Участник конференции по человеческому фактору в вычислительных системах - CHI '94 . стр. 51–52. дои : 10.1145/259963.260024. ISBN 0897916514. S2CID  356533.
  31. ^ Матиас, Эдгар; Маккензи, И. Скотт; Бакстон, Уильям (1996). «Носимый компьютер для использования в условиях микрогравитации и других средах, не являющихся настольными компьютерами». Участник конференции по человеческому фактору в вычислительных системах - CHI '96 . стр. 69–70. дои : 10.1145/257089.257146. ISBN 0897918320. S2CID  36192147.
  32. ^ Мик Ламминг и Майк Флинн, «Интимные вычисления «Незабудка» в поддержку человеческой памяти». Архивировано 26 апреля 2006 г. на симпозиуме Wayback Machine в материалах FRIEND21 по человеческим интерфейсам следующего поколения.
  33. EC Urban, Кэтлин Григгс, Дик Мартин, Дэн Сивиорек и Том Блэкадар, Proceedings of Wearables in 2005. Архивировано 14 сентября 2005 г. в Wayback Machine , Арлингтон, Вирджиния, 18–19 июля 1996 г.
  34. ^ «MCC начинает исследование микроэлектромеханических систем» . 24 февраля 1999 года. Архивировано из оригинала 24 февраля 1999 года . Проверено 10 февраля 2022 г.
  35. ^ Часы: Инновации вовремя, Первопроходцы, Сезон 3, Эпизод 2
  36. ^ История носимых технологий: от часов-калькуляторов до VR-гарнитур, Неделя социальных сетей, 5 апреля 2018 г.
  37. ^ Linux Journal, июль 2000 г., выпуск 75, обложка + страницы 86-91.
  38. ^ Уорвик, К., «Я, Киборг», University of Illinois Press, 2004 г.
  39. Пьерини, Дэвид (26 июля 2015 г.). «Первые носимые компьютеры заставили вас выглядеть чертовым боргом». Культ Мака . Проверено 23 мая 2018 г.
  40. ^ «Sony SmartWatch».
  41. ^ Ньюман, Джаред. «Предварительные заказы на умные часы Pebble распроданы, обещано более 10 миллионов долларов» . Время . ISSN  0040-781X . Проверено 9 апреля 2016 г.
  42. ^ «Вот ваш шанс получить очки Google», кластер гаджетов , апрель 2014 г., заархивировано из оригинала 6 мая 2017 г. , получено 17 февраля 2016 г..
  43. Альбанесиус, Хлоя (4 апреля 2012 г.). «Google Project Glass заменяет смартфон очками». Журнал ПК . Проверено 4 апреля 2012 г.
  44. Ньюман, Джаред (4 апреля 2012 г.). «Проект Glass» от Google представляет очки дополненной реальности» . Мир ПК . Проверено 4 апреля 2012 г.
  45. Билтон, Ник (23 февраля 2012 г.). «За очками Google, виртуальная реальность». Нью-Йорк Таймс . Проверено 4 апреля 2012 г.
  46. ^ «Продажи Google Glass остановлены, но фирма заявляет, что комплект не умер» . Новости BBC . 15 января 2015 года . Проверено 15 января 2015 г.
  47. Рассел, Кайл (2 июня 2015 г.). «Практическое знакомство с гарнитурой Thync, изменяющей настроение». ТехКранч . Проверено 9 апреля 2016 г.
  48. ^ «ПРИЛОЖЕНИЕ - Макротеллект». o.macrotellect.com . Проверено 13 декабря 2016 г.
  49. ^ «Модуль Intel® Curie™: внедрение инноваций в области носимых устройств» . Интел. 6 января 2015 года . Проверено 11 сентября 2015 г.
  50. ^ Чен, Брайан X.; Билтон, Ник (2 февраля 2014 г.). «Создание лучшей батареи». Нью-Йорк Таймс . Проверено 3 февраля 2014 г.
  51. ^ «Смотрите в эту среду: Linux Watch — Engadget» . Engadget . 10 июля 2011 года. Архивировано из оригинала 10 июля 2011 года . Проверено 10 февраля 2022 г.
  52. ^ «Eurotech Group: встроенные платы, надежные системы для интегрированных решений – высокопроизводительные вычисления» . Arcom.com . Архивировано из оригинала 7 марта 2007 года.
  53. Смит, Нэнси Дювернь (5 ноября 2013 г.). «Wristify: тепловой комфорт через браслет». Кусочек Массачусетского технологического института . Архивировано из оригинала 6 ноября 2013 года . Проверено 8 ноября 2013 г.
  54. Вайс, Тодд Р. (30 сентября 2016 г.). «Panasonic Toughbooks отметили свой 20-летний юбилей». еНЕДЕЛЯ . Проверено 10 февраля 2022 г.
  55. ^ «Проект Glass – Google+ – Мы думаем, что технологии должны работать на вас — быть там, когда…» . Проверено 26 февраля 2013 г.
  56. ^ «На прошлой неделе мы говорили вам, что будем пробовать новые способы поиска исследователей. Ну, мы…» . Проверено 7 января 2015 г.
  57. ^ «Продажи Google Glass остановлены, но фирма заявляет, что комплект не умер» . Би-би-си . 15 января 2015 года . Проверено 29 марта 2015 г.
  58. Бернс, Мэтт (5 июня 2014 г.). «Наушники LG LifeBand Touch и HeartRate — чудесные близнецы трекеров активности». ТехКранч .
  59. Кузер, Аманда (10 января 2013 г.). «Фитнес-сенсорные наушники собирают данные о здоровье и передают музыку». CNET .
  60. ^ «Носимая система сканирования и вычислений WSS1000/1060» . www.symbol.com . Проверено 23 марта 2018 г.
  61. ^ Клонофф, Дэвид К. (январь 2014 г.). «Новые носимые компьютеры продвигаются вперед». Журнал науки и технологий о диабете . 8 (1): 3–5. дои : 10.1177/1932296813518858. ISSN  1932-2968. ПМК 4454092 . ПМИД  24876529. 
  62. Султан, Набиль (1 октября 2015 г.). «Размышления о потенциале и проблемах носимых технологий для здравоохранения и медицинского образования». Международный журнал информационного менеджмента . 35 (5): 521–526. doi :10.1016/j.ijinfomgt.2015.04.010. ISSN  0268-4012.
  63. ^ Исследования, Globaldata Thematic (13 ноября 2019 г.). «Название Носимые технологии в здравоохранении: каковы ведущие темы?». Сеть медицинского оборудования . Проверено 13 декабря 2019 г.
  64. ^ «EPIC — Google Glass и конфиденциальность» . Электронный информационный центр конфиденциальности . Проверено 13 декабря 2019 г.
  65. ^ Дворжак, Джозеф Л. (2008), «Социальные проблемы носимых устройств», Продвижение носимых устройств в мейнстрим , Springer US, стр. 311–332, doi : 10.1007/978-0-387-69142-8_10, ISBN 978-0-387-69139-8
  66. ^ Тамминен, Сакари; Холмгрен, Элизабет (1 ноября 2016 г.). «Антропология носимых устройств: личность, социальная и автобиографическая». Этнографическая практика в материалах отраслевой конференции . 2016 (1): 154–174. дои : 10.1111/1559-8918.2016.01083 . ISSN  1559-8918.
  67. ^ «Купить Apple Watch». Яблоко . Проверено 24 марта 2023 г.
  68. ^ «Обзор области портативных дисплеев Vufine +» . КиноД . 14 сентября 2017 года . Проверено 16 октября 2021 г.
  69. Гошал, Абхиманью (11 ноября 2016 г.). «Vufine+Review: доступный проекционный дисплей для тех, кому он нужен». ТНВ | Подключено . Проверено 16 октября 2021 г.
  70. ^ «Microsoft HoloLens 2 — все, что вам нужно знать | BE-terna» . www.be-terna.com . Проверено 16 октября 2021 г.
  71. Линч, Джеральд (26 июля 2021 г.). «Обзор Oculus Quest 2». ТехРадар . Проверено 16 октября 2021 г.
  72. ^ Франция, Связь. «Французские компьютерные клавиатуры, которые нужно поменять - что такое Bépo?». www.connexionfrance.com . Проверено 10 февраля 2022 г.
  73. AI Data Glove: Somatic, архивировано из оригинала 11 декабря 2021 г. , получено 16 октября 2021 г.
  74. ^ Зеневич, Мэтью Дж.; округ Колумбия Джонсон; округ Колумбия Вонг; Дж. Д. Флэтт (2002). «Эволюция армейских носимых компьютеров». Повсеместные вычисления . 4. 1 (4): 30–40. дои : 10.1109/mprv.2002.1158276. S2CID  37122041.
  75. Мэтью Кокс (23 июня 2007 г.). «Войска в Ираке одобряют Land Warrior». Армейские времена . Архивировано из оригинала 21 июля 2012 года . Проверено 27 октября 2022 г.
  76. ^ «Воин армии будущего преодолел важную веху» . www.army.mil . Проверено 20 июля 2021 г.
  77. ^ Томас, Б.; Демчук, В.; Пекарски, В.; Хепворт, Д.; Гюнтер, Б. (октябрь 1998 г.). «Носимая компьютерная система с дополненной реальностью для поддержки наземной навигации». Дайджест статей. Второй международный симпозиум по портативным компьютерам (кат. № 98EX215) . стр. 168–171. дои : 10.1109/ISWC.1998.729549. ISBN 978-0-8186-9074-7. S2CID  7845475.

Внешние ссылки