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智能服裝市場分析—加州伯克利大學(xué)研究報告

 馮仙森 2018-08-04
摘要:自20世紀(jì)70年代以來,可穿戴技術(shù)市場一直在緩慢增長,最近隨著健身追蹤器和智能手表的普及而爆發(fā)。雖然可穿戴設(shè)備市場現(xiàn)在每年的產(chǎn)值為280億美元,但智能服裝僅占該市場的小部分,那么穿戴設(shè)備到底前景如何?目前市場準(zhǔn)備狀況怎樣呢?

介紹


可穿戴設(shè)備市場有幾種類型的個人設(shè)備,所有這些設(shè)備都佩戴或附著在身體上。這些類別包括智能手表,健身追蹤器,智能眼鏡,身體傳感器,可穿戴式相機(jī),位置追蹤器,手勢設(shè)備和智能服裝。這些設(shè)備具有廣泛的用途,從醫(yī)療保健到生命健康,再到安全通知。智能衣服或者織物具有附著或編織到衣服材料中的導(dǎo)電纖維或傳感器。與其他可穿戴設(shè)備一樣,智能服裝將數(shù)據(jù)發(fā)送到輔助設(shè)備,用戶可以在輔助設(shè)備上評估信息。


盡管可穿戴技術(shù)在健身追蹤器和智能手表類別中快速增長,但其他類別缺乏顯著增長。特別是,智能服裝占全球可穿戴設(shè)備市場的比例不到1%??赡芤韵率侵饕颍?/p>


  • 傳感器尺寸,傳感器精度和設(shè)備功率方面的技術(shù)挑戰(zhàn)

  • 數(shù)據(jù)隱私,設(shè)備成本和風(fēng)格方面的文化挑戰(zhàn),智能服裝的采用面臨的最大挑戰(zhàn)之一是個人電子消費(fèi)者缺乏引人注目的使用案例以及開發(fā)和銷售的市場價值

  • 最終用戶的設(shè)備。為了實(shí)現(xiàn)智能服裝的潛力,公司必須開發(fā)產(chǎn)品和服務(wù),為最終用戶提供個人數(shù)據(jù)洞察,并提供大數(shù)據(jù)分析,為構(gòu)建它的公司提供商業(yè)價值。


這項(xiàng)研究探討了可穿戴技術(shù)的發(fā)展,可穿戴技術(shù)和智能服裝的當(dāng)前市場規(guī)模,以及智能服裝采用的障礙。本研究探討了三個細(xì)分市場中的智能服裝用例:專業(yè)運(yùn)動,醫(yī)療保健和軍事工業(yè)。


可穿戴設(shè)備歷史


如果您以兩個標(biāo)準(zhǔn)來定義可穿戴設(shè)備,您可以看到可穿戴設(shè)備市場的歷史可以追溯到20世紀(jì)70年代:


● 長時間舒適地穿在身上

● 獨(dú)立供電并使用傳感器或微型計算機(jī)處理信息,除了可穿戴設(shè)備的尺寸隨著時間的推移顯著減小,從索尼隨身聽的0.5磅到0.3盎司的Fitbit Zip,可穿戴設(shè)備的“智能”組件也大幅增加。



在過去的10年中,“智能”可穿戴設(shè)備在兩個主要領(lǐng)域取得了進(jìn)展:

● 收集個人數(shù)據(jù)的能力(Nike iPod,GoPro)

● 能夠?yàn)橛脩籼峁?shí)時數(shù)據(jù)洞察(Fitbit,Jawbone,Pebble)


可穿戴技術(shù)市場規(guī)模


2015年可穿戴設(shè)備的前五大制造商證明,目前的市場主要是健身追蹤器和智能手表



2015年銷售額顯著增長和快速增長:


● 2015年圣誕節(jié)期間iTunes應(yīng)用程序商店的#1應(yīng)用程序是Fitbit,表明該禮品的受歡迎程度。

● 2014年第4季度沒有銷售健身追蹤器的Xiaomi在2015年第4季度銷售了270萬臺設(shè)備。

● 盡管單位銷量低于預(yù)期,但Apple Watch的收入為55億美元。


可穿戴設(shè)備市場2015年的增長高于預(yù)期,自2014年以來單位銷售量翻了一番。早在2014年,可穿戴設(shè)備市場預(yù)計將有穩(wěn)定的增長軌跡,從2013年的1,700萬臺設(shè)備出貨量到2020年的18712萬臺(復(fù)合年增長率, 34%)。 隨著最近健身追蹤器的成功以及Apple Watch推出智能手表銷售的出現(xiàn),市場分析師已經(jīng)調(diào)整了可穿戴設(shè)備的銷售額,以預(yù)測更大的設(shè)備出貨量和收入。



智能服裝市場規(guī)模


2015年全球智能手機(jī)市場令人印象深刻,達(dá)到3990億美元,但比服裝銷售額達(dá)1.2萬億美元相形見絀。 預(yù)計到2019年,這一差距將擴(kuò)大到智能手機(jī)銷售額達(dá)到5200億美元,服裝銷售額高達(dá)2.2萬億美元


鑒于服裝市場的普遍性和持續(xù)增長,您會認(rèn)為可穿戴技術(shù)與服裝的合并將是市場擴(kuò)張的一個明顯領(lǐng)域。 然而,預(yù)計這一領(lǐng)域的增長將放緩,智能服裝占市場的比例不到1%。


根據(jù)最近對發(fā)達(dá)市場和新興市場中可消費(fèi)技術(shù)的2,407名消費(fèi)者的調(diào)查顯示,公眾意識最差的就是服裝和紡織品


供應(yīng)商景觀


考慮到可穿戴技術(shù)是一個相對較新的行業(yè),潛力巨大,市場上有許多供應(yīng)商進(jìn)入,基本可分四個主要市場:


● 娛樂

● 健身和健康監(jiān)測

● 軍事或工業(yè)環(huán)境中

● 醫(yī)療保健和監(jiān)測生命體征



在目前市場上的423種可穿戴設(shè)備產(chǎn)品中,大多數(shù)與健身和生活方式有關(guān)。



下表顯示了四個主要市場類別中提供的產(chǎn)品:



智能服裝生態(tài)系統(tǒng)價值鏈


價值鏈?zhǔn)怯晒鹕虒W(xué)院教授邁克爾·尤金·波特(Michael Eugene Porter)創(chuàng)造的一個術(shù)語,用于表示企業(yè)在將原材料轉(zhuǎn)化為銷售給客戶的成品的過程中所開展的相互關(guān)聯(lián)的,通常是連續(xù)的經(jīng)營活動。 隨著產(chǎn)品通過公司的價值鏈,每個環(huán)節(jié)提供了另一個增加價值的機(jī)會。



輸入

● 傳感器(例如,DataGloveTM,Heddoko,Hexoskin,OMSignal,Athos,..)

● E-Textiles(例如,F(xiàn)ibretronic,ELITEX?,F(xiàn)eratec?,Tyvek?,......)

● 數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)和方法(例如,藍(lán)牙,RFID,AWS,......)

● 數(shù)據(jù)共享和安全標(biāo)準(zhǔn)(例如,HIMISS,NCHHSTP)

● 個人記錄


大數(shù)據(jù)分析提供的價值

● 對個人:個性化的情境和預(yù)測分析,以改善功能,防止傷害和延長職業(yè)壽命

● 對業(yè)務(wù):趨勢分析,模式識別和模擬,降低成本和提高生產(chǎn)力

● 物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)平臺和分析工具(例如C3 IoT,Meshify,AWS,Oracle,......)


輸出

● 訓(xùn)練時間表和摘要

● 提醒疲勞,受傷,暴露

● 工作量最大化

● 降低風(fēng)險

● 成本/效益分析


我們斷言智能服裝的個人和商業(yè)應(yīng)用的價值鏈取決于數(shù)據(jù)分析平臺。智能服裝的未來不僅僅是追蹤個人的生物識別,行為和環(huán)境暴露。它更多的是分析和使用數(shù)據(jù)來提供個人和群體的特征。對于個人而言,它是關(guān)于何時何地應(yīng)該改變行為。例如,通過分析來自個人和團(tuán)體的數(shù)據(jù),我們使用態(tài)勢感知和預(yù)測算法可以創(chuàng)建個性化的訓(xùn)練計劃,在即將發(fā)生傷害時提醒用戶,提供休息和營養(yǎng)指導(dǎo)。對于商業(yè)應(yīng)用程序,大數(shù)據(jù)分析可幫助組織利用其數(shù)據(jù)并使用它來識別新機(jī)會。


智能服裝用例


智能服裝產(chǎn)品存在于市場中,為消費(fèi)者提供田徑,軍事和醫(yī)療保健類別的個人數(shù)據(jù),然而,超越個人,商業(yè)和商業(yè)應(yīng)用的智能服裝產(chǎn)品還處于起步階段。 對于這三個類別中的每一個,本研究都提供了商業(yè)應(yīng)用和市場規(guī)模及機(jī)會。


  • 使用案例:運(yùn)動

對于業(yè)余運(yùn)動員和體育愛好者來說,人身傷害太常見了。 2014年,為年輕人治療運(yùn)動損傷花費(fèi)了驚人的33億美元。




  • 目前的運(yùn)動智能服裝產(chǎn)品

可穿戴設(shè)備是新市場,有少數(shù)公司為業(yè)余和職業(yè)運(yùn)動員開發(fā)智能服裝。 Athos成立于2012年,正在進(jìn)行C輪融資,目前正在與金州勇士隊(duì)合作,使用智能服裝傳感器來優(yōu)化球員的表現(xiàn)并防止受傷。 Athos生產(chǎn)運(yùn)動智能服裝,與可穿戴技術(shù)完全集成,可跟蹤心率,呼吸水平和監(jiān)測肌肉活動


勇士隊(duì)正在使用這項(xiàng)技術(shù)來監(jiān)控運(yùn)動員訓(xùn)練并使用數(shù)據(jù)來確定球員身體情況。 隨著時間的推移,從運(yùn)動員那里收集的數(shù)據(jù)將使勇士隊(duì)能夠使用大數(shù)據(jù)分析他們團(tuán)隊(duì)的關(guān)鍵問題:


● 今天比賽最有效的首發(fā)陣容是什么?

● 哪個球員最有可能在比賽中受傷并且需要坐在板凳上?

● 在腦震蕩方面,碰撞對球員意味著什么?


Athos提供的大部分?jǐn)?shù)據(jù)都可以使個人運(yùn)動員受益,但大數(shù)據(jù)分析提供的關(guān)鍵見解將使選擇合適球員,并讓球隊(duì)獲勝。


  • 田徑和大數(shù)據(jù)

邁克爾劉易斯2003年在新書<<Moneyball>>詳細(xì)說明了統(tǒng)計和數(shù)據(jù)分析如何改變職業(yè)運(yùn)動。 Moneyball講述了奧克蘭田徑總經(jīng)理比利比恩如何依靠統(tǒng)計分析建立一支勝利的球隊(duì),而不是聘請昂貴的超級球員。


今天,大多數(shù)團(tuán)隊(duì)對他們的團(tuán)隊(duì)和潛在的新員工進(jìn)行類似的大數(shù)據(jù)分析。在練習(xí)和游戲過程中,有來自攝像機(jī)和傳感器的多個數(shù)據(jù)流,用于監(jiān)控運(yùn)動員身體形狀的各個方面。這些數(shù)據(jù)可以直接應(yīng)用于提高個人運(yùn)動員的表現(xiàn),大數(shù)據(jù)集中的分析也可用于形成預(yù)測分析,從而提高整體團(tuán)隊(duì)績效。團(tuán)隊(duì)可以利用機(jī)器學(xué)習(xí)和數(shù)據(jù)挖掘來分析多個運(yùn)動員數(shù)據(jù)集,以獲得洞察力,幫助他們做出決策。


  • 田徑市場規(guī)模

在未來幾年內(nèi),運(yùn)動員和專業(yè)運(yùn)動隊(duì)的智能服裝消費(fèi)量預(yù)計會增加。


2014年,1200萬次運(yùn)動相關(guān)傷害的醫(yī)療費(fèi)用達(dá)330億美元。 在前面討論的NEISS研究中,研究人員發(fā)現(xiàn)50%的傷害是可以預(yù)防的。 憑借其傷害預(yù)防數(shù)據(jù)洞察力,智能服裝應(yīng)對這些傷害的機(jī)會可能是一個150億美元的市場。


  • 使用案例:醫(yī)療保健

幾十年來,醫(yī)療成本一直在以驚人的速度上升,其中一個主要成分是醫(yī)院護(hù)理人員受傷。 由于護(hù)理人員是提供患者護(hù)理的主要勞動力,因此單一傷害會產(chǎn)生連鎖反應(yīng),從而增加了醫(yī)院的費(fèi)用。 除了成本增加之外,醫(yī)院還有道義和法律義務(wù)為其護(hù)理人員提供安全的工作場所。


智能服裝是識別易受傷害情況和在災(zāi)難發(fā)生之前預(yù)測災(zāi)難性情況的技術(shù)解決方案,智能服裝的個人數(shù)據(jù)結(jié)合預(yù)測分析可以創(chuàng)建數(shù)據(jù)驅(qū)動反饋和監(jiān)控系統(tǒng),從而大大減少對護(hù)理人員的傷害并改善患者護(hù)理。



雖然建筑和制造看起來沒有像專業(yè)人員那樣身體傷害風(fēng)險高,但BLS(勞工統(tǒng)計局)和OSHA的工作場所安全數(shù)據(jù),如上圖所示,表明醫(yī)院工作人員,特別是護(hù)士,工傷率最高,每100名員工6.8人。


如下圖所示,超過50%的醫(yī)院工作人員受傷是可以預(yù)防的,因?yàn)樗麄兪怯捎谶^度勞累,滑倒,絆倒和摔倒造成的。


OSHA的研究和分析清楚地表明,通過訓(xùn)練,更好的醫(yī)院設(shè)計以及改進(jìn)對員工行為和工作場所條件的監(jiān)控,可以大大減少大部分傷害和相關(guān)費(fèi)用。 來自醫(yī)院的關(guān)于可能發(fā)生傷害的潛在情況,以及針對醫(yī)護(hù)人員和醫(yī)院的定制預(yù)測分析的更好數(shù)據(jù),將開始改變這種傷害趨勢并使醫(yī)院成為護(hù)理人員更安全的工作場所。



為醫(yī)院工作人員提供智能服裝的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)分析,可用于實(shí)時預(yù)測醫(yī)院和護(hù)士的危險情況。 它可以用來建立一個監(jiān)測和推薦系統(tǒng),可以提醒醫(yī)院采取措施,以更好地訓(xùn)練他們的人員和評估新設(shè)施。


  • 目前醫(yī)療保健智能服裝產(chǎn)品

Dorsavi創(chuàng)造了可與衣物輕松整合的傳感器,并提供識別腰背和肌肉壓力的解決方案。 Dorsavi瞄準(zhǔn)工作場所安全市場。他們使用人工專業(yè)人員查看傳感器的輸出并提供適當(dāng)?shù)姆答?。生物識別和身體力學(xué)的集合顯示在計算機(jī)上,訓(xùn)練有素的治療師解釋并提供指導(dǎo)。其他傷害預(yù)防解決方案,如高級病床,起吊設(shè)備和審查醫(yī)院傷害報告的訓(xùn)練公司,可以幫助減少對護(hù)士的傷害。然而,采用的主要障礙是缺乏醫(yī)院管理部門準(zhǔn)確的成本效益分析的數(shù)據(jù)。下面列出的解決方案可以包括這些產(chǎn)品,并通過將它們整合到解決此問題的綜合bigdata分析系統(tǒng)中,使它們更有用。


  • 醫(yī)療保健專業(yè)和大數(shù)據(jù)

定制的智能服裝構(gòu)成了使用bigdata分析幫助扭轉(zhuǎn)受傷趨勢的解決方案的基礎(chǔ)。


智能服裝和傳感器:護(hù)理人員佩戴的服裝將采用傳感器技術(shù),能夠監(jiān)控身體力學(xué)和生物識別技術(shù),并將信息安全地傳輸?shù)郊邢到y(tǒng)。支持智能服裝的關(guān)鍵傳感器技術(shù)是測量心率,運(yùn)動和身體力學(xué)的傳感器。這些傳感器與bigdata分析系統(tǒng)通信。


個性化分析:減少護(hù)理人員受傷的關(guān)鍵是在危險情況發(fā)生之前對其進(jìn)行監(jiān)控,檢測和預(yù)測。智能服裝持續(xù)監(jiān)控人的身體力學(xué)和生物識別,后端系統(tǒng)將其與人的歷史和當(dāng)前狀況相結(jié)合,以創(chuàng)建適當(dāng)?shù)木瘓蟆?/p>


它還在操作完成后提供反饋。最有用的方面是它可以向護(hù)理人員推薦的潛在訓(xùn)練建議。


定制的醫(yī)院分析:如所示,傷害是一種主要成本,既包括保險,也在患者護(hù)理方面有效和間接損失。來自工作人員的生物識別和身體力學(xué)數(shù)據(jù)使醫(yī)院能夠查明常見傷害的原因以及升級患者升降設(shè)備和移動工具的好處。該系統(tǒng)還將能夠提供關(guān)于訓(xùn)練的關(guān)鍵反饋,這些反饋可以針對個人進(jìn)行定制。有了這些信息,醫(yī)院管理部門可以在投資新基礎(chǔ)設(shè)施(例如房間內(nèi)的升降設(shè)備)和傷害成本之間進(jìn)行精確的成本效益分析。此外,智能服裝的數(shù)據(jù)可以與病房和醫(yī)院的傳感器相結(jié)合,創(chuàng)建一個全面的預(yù)警系統(tǒng),專注于防止醫(yī)院人員受傷。今天,醫(yī)院為每位患者提供了“檢查清單”,我們可以想象這樣一種情況,即連接的智能服裝在每次受傷害的程序之前都有一份檢查清單。


  • 市場規(guī)模

醫(yī)院為護(hù)理人員的傷害付出了高昂的代價。 傷害的主要成本由醫(yī)院承擔(dān)。 下表顯示了OSHA報告估計的單個事件的成本。 


使用OSHA報告中的數(shù)據(jù)可以估算出由于這些類型的傷害導(dǎo)致的總財務(wù)成本。 下表列出了兩種方案的總成本。 據(jù)保守估計,傷害總費(fèi)用為17億美元。 考慮到工資損失和更換受傷員工,成本增加到35億美元。 基于智能服裝的bigdata分析解決方案可以解決這一問題。



為護(hù)士提供智能服裝是解決醫(yī)院護(hù)士受傷的一種解決方案。該解決方案的大多數(shù)關(guān)鍵技術(shù)已經(jīng)可用,雖然有一些挑戰(zhàn)和障礙,但醫(yī)療保健中的智能服裝解決方案是一個重要的市場規(guī)模,很有可能幫助提高護(hù)士的生產(chǎn)力并降低醫(yī)療成本。有大型醫(yī)院連鎖店將投資這些系統(tǒng),并可以成為更大的行業(yè)的模型。


使用案例:軍事


智能服裝已經(jīng)成為新軍裝制服發(fā)展的一個組成部分,旨在提高對士兵健康的可見度,并提供整體戰(zhàn)場認(rèn)識度。雖然美國的執(zhí)法部門,包括警察,聯(lián)邦調(diào)查局和其他安全機(jī)構(gòu)的要求與軍方的要求相似,但鑒于其需求,預(yù)算和市場規(guī)模優(yōu)越,我們將主要關(guān)注美國軍方。


目前軍用智能服裝產(chǎn)品

軍方與行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者,其他政府機(jī)構(gòu)和學(xué)術(shù)界合作,支持和推動潛在的智能服裝解決方案的發(fā)展,這些解決方案通過賦予美國軍隊(duì)技術(shù)和戰(zhàn)術(shù)優(yōu)勢,對美國軍隊(duì)有利。研發(fā)工作一般可分為三個不同的領(lǐng)域:


● 防止受傷

● 傷口檢測

● 健康/壓力監(jiān)測


當(dāng)然,還有其他領(lǐng)域不屬于上述類別,但對于實(shí)現(xiàn)競爭優(yōu)勢仍然非常重要。眾所周知,戰(zhàn)場傷害的范圍從子彈,彈片和爆炸的影響到化學(xué),生物,放射性和電磁暴露造成的傷害。


Lawrence Livermore National Laboratory的研究一直致力于開發(fā)一種可以防止生物戰(zhàn)和化學(xué)戰(zhàn)的制服面料。這種面料模仿人體皮膚的兩個方面,如何導(dǎo)汗,以及它如何檢測來自世界各地的藥劑。它有很小的孔,足以讓汗水流出,但又足夠小,可以防止病毒和細(xì)菌進(jìn)入。織物本身的聚合物可以對化學(xué)物質(zhì)產(chǎn)生反應(yīng),從而檢測戰(zhàn)爭中使用的潛在化學(xué)物質(zhì)。在檢測到它時,要么關(guān)閉孔,要么剝掉以保護(hù)佩戴它的人。



杜邦創(chuàng)造了一種名為Nomex的阻燃纖維。 由這種纖維制成的制服提供永久性的防火保護(hù),并已在消防界廣泛使用。 纖維不會磨損或熔化,即使長時間暴露,也能提供可靠的防火和防熱保護(hù)。 目前,這項(xiàng)技術(shù)已被納入武裝部隊(duì)內(nèi)部的專門機(jī)構(gòu)。


  • 美國軍隊(duì)與FosterMiller和Malden Mills Industries合作

開發(fā)用于軍事人員的服裝,收集各種生命體征,并使用與算法相結(jié)合的數(shù)據(jù)來檢測壓力,健康,傷口/傷害和任務(wù)狀態(tài)。與需要將各種設(shè)備綁在不同身體部位上的典型監(jiān)控系統(tǒng)不同,這些智能服裝內(nèi)置有傳感器,但幾乎不引人注目,設(shè)計考慮到了士兵的舒適度。


由于軍服配備了越來越耗電的設(shè)備,因此產(chǎn)生和儲存能量的需求成為維持技術(shù)正常運(yùn)行的關(guān)鍵部分。因此,現(xiàn)代制服的增加的動力需求推動了一個新興的研究領(lǐng)域,該領(lǐng)域主要集中于在紡織品內(nèi)產(chǎn)生和捕獲能量。今天,士兵被迫攜帶重型電池為其電子設(shè)備和子系統(tǒng)供電。


  • 軍事和大數(shù)據(jù)

智能服裝的好處包括個人和團(tuán)體方面。從個人的角度來看,好處是直接而明顯的。它們可以防止可能導(dǎo)致嚴(yán)重傷害的危險化學(xué)品,病毒,細(xì)菌,火災(zāi)和輻射劑。即使是完全,也會得到保護(hù),防止子彈和爆炸。所有這些都可以預(yù)防創(chuàng)傷。


集團(tuán)方面有兩個部分,即整個軍隊(duì)和整個國家。通過使用智能服裝,可以減少傷害,從而降低治療成本,特別是對受傷者的終身治療,這是由全國承擔(dān)的。


軍事人員的傷亡率與美國參與沖突的人數(shù)和規(guī)模成正比。僅在伊拉克和阿富汗發(fā)生的最近戰(zhàn)爭就造成了超過850,000名士兵的傷亡。


(美國軍隊(duì)人員)



技術(shù)障礙


采用和整合大數(shù)據(jù)所面臨的技術(shù)和文化挑戰(zhàn)并非智能服裝市場或我們所考慮的行業(yè)所獨(dú)有。一般而言,解決方案也不是唯一的。在經(jīng)濟(jì)學(xué)人的文章“炒作與希望”中,經(jīng)濟(jì)學(xué)人描述了成功采用大數(shù)據(jù)的幾個主要障礙:

● 部門或組織之間缺乏溝通

● 糟糕的大數(shù)據(jù)技能

● 軟件不足

● 缺乏分享數(shù)據(jù)的意愿

● 報告過于復(fù)雜


大數(shù)據(jù)到底是什么? McKinsley Global Institure將大數(shù)據(jù)定義為“數(shù)據(jù)集,其大小超出了典型數(shù)據(jù)庫軟件工具捕獲,存儲,管理和分析的能力”。 Gaffney和Huckabee還在數(shù)量,速度,種類和準(zhǔn)確性方面描述了大數(shù)據(jù)。

● 數(shù)量:隨著大規(guī)模互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的增加,無處不在的傳感技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)(IOT)的爆炸式增長,今天創(chuàng)建的數(shù)據(jù)量呈指數(shù)級增長。整個制造,零售,醫(yī)療保健,健身和軍事行業(yè)的監(jiān)控設(shè)備都說明了這一點(diǎn)。

● 品種:各種數(shù)據(jù)也在增加??紤]到健身行業(yè),我們有可穿戴設(shè)備跟蹤,地理位置,速度,加速度,呼吸率,心率,熱量和皮膚化學(xué)品。這一數(shù)據(jù)元素集合需要標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化,以便進(jìn)行有意義的比較,整合或?qū)W習(xí)。匯總和分析這些各種數(shù)據(jù)的能力對成功至關(guān)重要。

● 速度:需要復(fù)雜的分析功能和工具來處理生成此數(shù)據(jù)的速度,并使分析和操作能夠及時或接近實(shí)時地進(jìn)行。

● 準(zhǔn)確性:數(shù)據(jù)分析與我們收集的數(shù)據(jù)一樣好。因此,確保數(shù)據(jù)完整性,準(zhǔn)確性和可信賴性的方法,過程和系統(tǒng)至關(guān)重要。這是我們選擇調(diào)查的健康和安全環(huán)境中的基本要求。要了解實(shí)施大數(shù)據(jù)的技術(shù)挑戰(zhàn),解決方案需要解決數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn),互操作性,隱私和安全性以及大數(shù)據(jù)分析問題。此外,智能服裝領(lǐng)域引入了額外的技術(shù)挑戰(zhàn),例如構(gòu)建適合嵌入衣服的傳感器以及如何連接到這些傳感器以檢索聚合和分析數(shù)據(jù)。


隱私:保護(hù)數(shù)據(jù)

雖然有很多關(guān)于隱私的文化問題(我們將在稍后討論),但在保護(hù)原始數(shù)據(jù)和個人數(shù)據(jù)以及所獲得的方法方面也存在技術(shù)挑戰(zhàn)。


除了保護(hù)可穿戴傳感器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)之外,傳感器和設(shè)備本身也對工作場所安全構(gòu)成威脅。據(jù)估計,2014年向客戶發(fā)送了9000萬個可穿戴數(shù)據(jù)的設(shè)備(“WDD”)。其中許多客戶將把它們帶入工作場所,這將挑戰(zhàn)雇主為這些新訪客調(diào)整崗位,內(nèi)聯(lián)網(wǎng)安全和IT政策。


分析:挖掘有價值內(nèi)容的數(shù)據(jù)

解釋可穿戴傳感器的數(shù)據(jù)具有挑戰(zhàn)性。如上所述,數(shù)據(jù)是異構(gòu)的,來自具有不同模態(tài)的各種傳感器類型。第二個挑戰(zhàn)是數(shù)據(jù)的非均勻性。它可能偶爾會出現(xiàn),有時間間隙和過多的噪音。這會增加分析的復(fù)雜性,并可能導(dǎo)致錯誤。目前有大量的努力和研究旨在了解如何解釋由健康監(jiān)測器和可穿戴系統(tǒng)產(chǎn)生的多參數(shù),縱向數(shù)據(jù)的類型。


連通性和可移植性

如上所述,可穿戴傳感器具有生成大數(shù)據(jù)集的能力。作為一個例子,考慮以下一組可穿戴傳感器和慣性傳感器到三軸加速度計,陀螺儀和100Hz的磁力測量,以及2Hz的氣壓,并假設(shè)每個信號每個樣本兩個字節(jié),這將每天產(chǎn)生大約156MB的數(shù)據(jù)。然后是電池電量,這是限制數(shù)據(jù)量的因素。因此,我們在傳輸和保持電池壽命之間進(jìn)行權(quán)衡,一種解決方案是預(yù)處理傳感器上的數(shù)據(jù)以僅提取要傳輸?shù)娘@著信息,但這必然意味著某些信息可能丟失。一個重要的挑戰(zhàn)是設(shè)計低功耗電路和傳感器設(shè)計以及功率清除技術(shù)。或者,某些情況可能允許無線檢索。


能量,散熱行,可清洗性,小型化,舒適性和靈活性都是可移植性的挑戰(zhàn)。盡管電源技術(shù)已經(jīng)取得了重大進(jìn)展,但它仍然是智能服裝領(lǐng)域,尤其是紡織品領(lǐng)域的一個關(guān)鍵問題。UNITIKA的Thermotron是一種能夠?qū)⑻柟廪D(zhuǎn)換成熱能并儲存的特殊織物。熱在Thermotron內(nèi)部有碳化鋯微粒,使織物能夠吸收和過濾陽光??椢锏膬?nèi)層保留了產(chǎn)生的熱量并防止其丟失,從而為我們提供了使用我們自己的熱量或太陽能的外部電源為傳感器供電的方法,雖然遠(yuǎn)未成熟,卻是很好的嘗試。


在一般的智能服裝和我們討論過的用例類型中,要求傳感器和通常多個傳感器以實(shí)時的方式與外部設(shè)備通信。例如,提醒護(hù)士或軍事人員即將發(fā)生危險或傷害。即使沒有實(shí)時要求,傳感器的數(shù)據(jù)也需要以時間敏感的方式傳送回數(shù)據(jù)分析平臺。因此,無線通信是智能服裝行業(yè)成功的重要組成部分。目前的選擇都有一些缺點(diǎn):


● 藍(lán)牙:具有相對較高的功耗(50100mW),具有主設(shè)備協(xié)議,僅支持一個主設(shè)備的7個從設(shè)備,并且需要手持才能建立連接。

● 無線電協(xié)議(例如IEEE 802.15.4):在需要超過7個傳感器節(jié)點(diǎn)或需要極低功率的情況下,adhoc / peertopeer協(xié)議可能更有效。允許無線電移入和移出本地傳感器網(wǎng)絡(luò),而不會破壞通信流。由于這些無線電在30米范圍內(nèi)通信所需的功率小于1 mW,因此它們可能適用于衛(wèi)生行業(yè)和某些運(yùn)動應(yīng)用,但不適用于軍事或其他更分散的應(yīng)用。

● RFID:對于某些需要無源通信的應(yīng)用,RFID標(biāo)簽可用于識別人員,地點(diǎn)和物品。但是,這并不能解決整個通信挑戰(zhàn)。


我們在使用案例中討論了許多類型的傳感器,但仍然存在挑戰(zhàn),以實(shí)現(xiàn)低成本,不引人注目且廣泛接受的設(shè)備,包括更高的用戶舒適度,工作場所使用,紡織品和織物創(chuàng)新以及改進(jìn)的信噪比。 智能服裝帶來了非常復(fù)雜的數(shù)據(jù)收集挑戰(zhàn)。傳感器將是異構(gòu)的,以不同的方式收集不同類型的數(shù)據(jù),它們必須是可清洗的,并且需要包括諸如天線的通信機(jī)制。


文化

市場成功之路


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