深度分析——穿戴设备的核心架构与应用生态解构 | 互联网的那点事

第一部分人的数字化革命 从手持设备说起 电话无疑是19世纪最伟大的发明之一，它突破了距离的限制，还原了千里之外的音源，第一次扩展和延伸了人们的音觉； 移动电话更近一步，它突破了空间的限制和线材的束缚，给予了人们一个数字化的符号，这个符号具有唯一性，也具有实时性，通过背后复杂昂贵的网络系统，让语音交流与生活同步而行。同时，随着显示屏的植入，SMS等增值业务的发展，不仅可以语音实时传输，还可以实现信息的输入、存储及输出，信息交流方式有了多样化的发展空间。 iPhone的横空出世，不仅进一步丰富了信息交流方式，更将易用性提升到一个较高的水平，并形成了行业的标杆。iPhone的海量应用，以及聚合信息的完善，大大降低了信息处理成本，扩展了大脑认知和判断能力。 手机已成为人们日不离身的信息交流处理终端，从某种意义上来说，手机算是一种穿戴设备，它将整个互联网装进了口袋。 【智能手机 = 穿戴设备？】 应用之殇 当我们用着先进的生产工具、享受丰富多彩的物质生活时，我们自身的活动依然徘徊者低效、低能的气息，我们随手拈举一些栗子： 日常出行，每年依然有十几万人葬身车轮之下，纵然相安无事，也很难预判前方偶尔产生的大塞车； 出门消费，信息不对称不可避免的产生非理性购物行为，除非用充裕的时间精力实现货比三家、价比天下； 萍水相逢，你不知我来自何方、去往何处，甚至连招呼的勇气都没有，更无法预料未来的伴侣是否就是你的唯一； 按部就班，突然发现忘带钥匙，工作没法做，门也没法破，还是得到回家翻箱倒柜，办公室是你的，不代表想用就用； 文娱旅游，排队过关检验成为难以避开的基本流程，还好有iPhone来消磨，碎片时间虽然短暂，却是生命的一部分； 电子遥控，懒惰人类的福利，但是众多电器聚集时，遥控器反而变成一种灾难，而使用效率低下和能源浪费更是常态； 生产制造，即使李宁有百块金牌挂身，也避免不了门店的关停、营销的失效、库存的积压，与此同时，毕业生就业难与劳工荒却经常同时出现： ...... 这些低效率存在生活的方方面面，挥之不去。但借助于以手机为代表的移动互联网，部分问题已经有了相对满意的解决方案，我们可以用凯立德了解实时交通状况，可以通过淘宝比款比价，可以通过安全软件开启屋门，可以通过Passbook验票登机，可以通过小坐认识同路陌生人，可以通过厂家APP遥控联网电器，可以通过互动云数据预测客户需求...... 但问题是，一百个场景可能需要100个应用，而在所有应用场景中，你还是那个你。而在亟需解决方案的场景中，应用不会自动跳出来告诉你解决方案，你也无从及时了解哪个应用就是自己所需（苹果的原生应用可以基于地理位置进行推送，除非盯着屏幕看，否则你无法区分它是通知还是短信，更不用说它的内容啦）。所有这些解决方案不是以人为中心，而是以应用需求为中心，这就是手机所存在的局限性，虽然它拥有了互联网，却不能解决燃眉之急。 以Fitbit、Jawbone UP、FuelBand等为代表的穿戴设备，可以理解为一个外部化的显性化的应用，只要设备随身，应用就能发挥作用，这就是它比虚拟App应用先进的地方。 那么，是否应用商店里的每一款应用都能衍生出一门生意呢？WWDC的赛车跑道应用展示给了我们很好的启示。 但是，这些外部化的应用，同应用商店里的虚拟应用一样，都存在一个使用频次和沉溺时间的问题。据统计，人们平均每天高频次使用的软件不会超过7款，应用商店中60%的应用形同僵尸，从未被人下载过。新鲜期过后，还有多少还会继续使用下去？ 当乔布斯总结首款PDA——Newton的教训时说道：没人愿意不厌其烦的输入内容，人们更希望索取。就如同当下的新浪微博，经过阶段性的成长，除了那些享受行销利益的大户们之外，普通用户的互动性、活动度逐步降低，但这依然不能阻挡新浪微博用户的增长，因为它依然是一个获取信息的绝佳平台。 当穿戴设备之星火开始燎原时，惰性的国人们是否愿意为健康持续输入能量、为新奇永注激情呢？包括iPhone在内，大多数的电子设备新鲜度通常不会超过一个礼拜。当继续使用下去的条件是对数据进行持续更新和管理时，产出与投入比会随着兴奋度的降低而逐步趋于0，这就是本人不看好健康及运动类穿戴设备的根本原因。而与此同时，那些短小精悍的即时分享类App则更能刮起一阵旋风，因为它能定格人们的每一次兴奋起始点。 那么，这就是穿戴设备的宿命吗？穿戴设备到底能为我们带来什么？能为我们解决什么问题？能有什么让我们割舍不掉、依赖成瘾的价值所在？现有“主流”穿戴设备的问题和症结在哪里？ 人的数据化解构 人类是地球的主宰，也是社会经济文化生活的绝对核心。马克思说，人的本质是一切社会关系的总和。人的行为和意识构成了这个星球每天的演绎主旋律。运动与健康只是这一旋律当中微小的一部分。 如果从可数据化、电子化的角度来解构人的行为状态，那么，有哪些核心的公因子？我们可以从身份、位置、环境三个切面来进行分析。 【人的行为要素】 每个公因子可进一步解构的因子有：

公因子	子因子
身份	身份属性：身份特征，身份状况
身份认证：与关系对象的交互凭证及交互要件
身份关系：人与人、人与物，确认身份从属关系
身份角色：不同环境/关系下的身份扮演
关系变更：线上线下交易，从属关系的变更，包括买售与出借
位置	距离：相对距离，速度，方向
位置：环境物质位置，关系身份位置，参考坐标位置
异动：交通工具+目标位置+速度方向
环境	动态环境：晴、雨、雷、电、风、温度、湿度…
静态环境：山川、道路、植被、江河...
物质环境：商店、公园、酒店、家、公司…
环境认知：五官六觉的反馈（听/说/闻/看/摸/神经）

相关的因子相互交叉时，能够产生更多的行为现象。而人的众多行为表现，基本可以从这些子因子参数的排列组合中得到解答。也许，上帝就是这样子操纵着人类的一切。 【人的数字化解构】 人类历史发展过程中，有很多影响深远的科技发明，其中直接深刻影响人类行为的数字化革命有两次，第一次是移动电话，第二次是移动互联网，现如今，第三次浪潮即将席卷而来。这就是具备“第六感”的穿戴设备。 第二部分穿戴设备的核心元素 传感器越来越小巧精致，芯片越来越高效率低能耗，无线技术越来越丰富，这些都为穿戴设备的研发奠定了产业基础。 穿戴设备要成为普通老百姓必不可少的生活用品，需要满足一些基本要件： 1. 身份认证 所谓身份认证就是确认穿戴设备的主人的身份信息，并以一种电子化的手段进行散发、识别与交互。设备的主人可以是人，也可以是其它生命体、器具或场所。 生活中需要确认身份的场景每天都会反复出现，具体有： 通过面部确认身份，如亲友、同事之间的交流； 通过钥匙或门禁卡确认身份； 通过签名、印章等确认身份； 通过手机号码、QQ、微信等确认身份； 通过密码进行身份认证，如ATM银行卡账户操作、手机解锁、网站登录等 通过一次性票据确认身份，如机票、车票、景点门票、影院电影票等； 会员身份系统，如身份证、超市积分卡、携程会员卡、全球通金卡等等； 上述多数认证过程是通过人工完成的，人工方式能够综合各种信息，但是存在着不精确和低效率问题。而电子化的认证方式则要简单直接得多，如基于交易账户的认证方式：八达通、粤通卡、羊城通、一卡通等。而业界也有很多解决方案出炉，例如摩托罗拉的电子药丸，以及联合MC10开发的电子纹身，果壳电子的魔戒，Kickstarter平台上的NFCRing，Sciener科技侠智能锁等。 无论在生活、工作、娱乐、社交、旅游等，一个实时认证的电子身份，带来的将不仅仅是便利。 当手机在身边时，不用输入密码即可自动解锁，而手机离开自己一段距离后，解锁前必须要输入预设密码； 搭乘公交或地铁时，入站出站不用刷卡，系统自动识别，并自动结算搭乘费用； 外出时，不用再携带钥匙，接近屋门时自动开锁，进屋后自动上锁； ...... 由于人的关系角色的多样性，可以对穿戴设备设置多重身份，如私人场合、工作场合、公共场合等。 另外，还可以确立物体之间的从属关系，从而可以定向的实现与指定物体的定位是交互。 身份认证是穿戴设备的基础，必须确保通用性、唯一性、安全性。 2. 空间位置 现实生活中，我们认识的空间位置通常分两种，一是固定的位置，二是活动不定的位置。但实际上，任何位置都有一个相对的参考标的，没有绝对固定之说。 以人的视野感知来说，房子位置是活动的，商店位置是活动的，电视是活动的...它们随着人的走动而与人产生不同的相对距离。因每一拍照时刻环境的不同，参照物的位置各异，也会直接或间接影响到人的判断及行为。 因此，测算相对距离应成为穿戴设备非常重要的一项基本功能，它能协助人更便利更智能的完成日常工作生活中的事情。现实生活中已经有很多的应用案例，例如：到水龙头前自动放水，离开后自动停水；泊车时到指定距离自动报警；靠近玻璃门时自动开启等等。 如果有了可测距的穿戴设备，那么就能设定很多自动化指令，比如： 到指定位置后自动开灯；座离马桶后自动冲水；扭门把手时自动开门；在电视面前静坐3秒后自动开机；手机在1尺之外自动加上解锁密码；路过商家时自动获取商品资料及优惠信息；有车辆行经时提前预警提示...... 几乎生活中的大部分事情都与距离脱不了干系，我们也可以合适的定义触发这些事情的机关。不过前提是，触发对象要一样加装了感应与主人相对位置的芯片。 可以实现测距的无线技术有很多，比如蓝牙、ZigBee、红外线、RFID、UWB等等可离线应用的技术，以及WiFi、GSM/GPRS、GPS等需要移动网络的技术，还有其它研发中的未商用技术。结合人的行为特点，一些感应距离有限的无线技术并不能够用于解决所有生活中的问题，而超长感应距离需要更大的功率和更高的能耗，现有的电池技术还不足以支撑长时间测距或定位应用。如何平衡，需要综合考虑技术演进与个人行为模式。 3. 现场交易 PayPal、支付宝解决了线上交易，但当前高达90%的交易依然在线下进行，主要包括刷卡消费及现金交易。在银联及VISA之外，更多形式的电子消费工具出炉，八达通、羊城通、粤通卡、一卡通等等。这些都为穿戴设备整合交易功能奠定了基础。 八达通是一个典型。政府的参与与推动、公交地铁等公司的诚意合作、区域经济的一体化、首创极为便利的非接触式认证交易，使得八达通很快获得民众的认可，经过十余年发展，八达通已成为香港以及自由行旅客必不可少的支付工具，业务渗透到零售、停车场、康乐、校园、公交、网购等众多行业。有了八达通，基本可以把钱包抛在一边了。 【集合了八达通储值卡的智能手表】 除了C2B（个人与商户）之间的交易，生活中，更多的交易行为来自于C2C（个人之间）。支付宝钱包APP应用是一个很好的范例，通过声波传播交易订单数据。 当借助于带有身份认证的穿戴设备时，交易过程可以更为简单，并且衍生更多的交易类型，一是交易过程中物主信息未发生变化，且没有货币产生，比如借出书本；二是交易后物主信息发生变化，产生赊账行为，比如超市采购一批物资，到结账周期再予以付款；三是交易后物主信息未发生变化，但需支付渠道费用，比如代理销售。穿戴设备不仅可以方便的完成交易行为，还可以显著减少财务工作负荷，让交易及消费行为一目了然、踪迹可寻。 现场交易电子化的优势无需多言，而现今最急需的，是业界能够定义一个统一的标准，并有一个强有力的机构或代表来推动执行。 从技术上来讲，电子交易就是一个简单的数字游戏，而且借助于硬件可以更好的巩固交易安全，但最大问题在于政策与权益。设备制造商、互联网公司、电信运营商、银联等都想握住支付通道，如何做好利益分配，如何参与分工统筹，需要形成一套体系。 4. 反馈机制 电话铃音波动了耳膜神经，iPhone勾勒了触摸的畅快，Leapmotion诠释了手指的精妙，Kinect捕捉了骨骼的曲线，Google Glass绑架了视网膜，MYO感知了肌肉的经脉，NIA发现了大脑的秘密，Siri谱写了人机交互的乐趣，Fitbit归集了运动的效率.....（吐槽一句，这里面似乎没中国人什么事） 人的所有感觉秘密似乎正在被一一解开，我们无法获知人类还有多少未解之谜，但是，这些正在发生的事情，正在为人类行为和意识的数据化作了极为重要的铺垫。 良好的反馈机制是产品的灵魂，它甚至直接决定了用户的好恶程度。而对于穿戴设备，以怎样的方式来反馈交互过程、执行过程、执行结果，则决定了它的应用前景。 InWatch、Geak Watch、Smart Watch等都将穿戴设备定义为触摸手表，还有还未出炉的微软/三星智能手表项目也将不出所料。触摸手表虽然解决了便携性问题，但是操作对比手机来说基本属于多余，因此，他不可能成为“下一个iPhone”。 Fitbit、Jawbone UP、FuelBand等都会搭配一款APP应用，它们拥有独立的采集设备，能够搜集特定的数据，通过分享、自我管理等方式践行其应用价值。在数据搜集过程中，它悄无声息，自动生成，并且可存储可分析，但是在数据的使用交互过程中，依然同APP应用没有区别，并且存在主观判断问题。它可以成为一款必要的监测工具，但不可能成为一款人人必需的生活品。 Google Glass不同于上述穿戴设备的地方在于，它定义了一种全新的反馈机制，依据于人类处理信息量最大的感官：视觉神经系统。所谓眼见为实，Google Glass的反馈系统某方面解放了双手，并与当前视觉画面合二为一，能够根据情景给予合适的处理和反馈，可以说是继多点触摸之后最有创新和应用价值的反馈系统。但是，Google Glass的问题也显而易见，使用伊始的头晕、非常尴尬的电池续航能力、个人隐私侵犯问题、Android平台的系统安全问题等等。这种视觉回馈系统离真正普及应用还有很长的一段路要走。 MYO、NIA等系统同样拥有广阔的应用开发前景，它让人机交互更进一步，隔空取物、精神控制不再是魔术舞台上的专属，问题是确保操作精度。 那么，对于穿戴设备，在目前的技术条件下，究竟怎样的反馈方式才是最合适的呢？ 大道无为，至胜无形，这才是穿戴设备的最高境界。上面的技术各有优缺点，而如果能集之大成，形成完全自动化的反馈体验，这就是业界的需求，也是穿戴设备设计的突破。 5. 环境数据 人的数据化是核心，而环境的数据化是为了进一步匹配人的行为需求。 环境的数据化按监测源来区分的话，包括两种情况： 一是由穿戴设备进行主动检测，如晴、雨、雷、风、温度、湿度、气压等动态环境数据，以及人体自身的体征数据等，这些主动监测到的数据可以为人们的行为决策提供及时而客观的数据参考，并用于触发一些自动化应用。传感器的日益丰富，为这些数据监测提供了各种可能，而如何取舍，则需要综合能耗、应用、成本等多方面因素。 二是由环境加载传感设备，为穿戴设备提供交互数据源，并由此形成人与环境的信息交换，更进一步，还可以提供众多定制化的应用。以商店为例，可提供GPS坐标、商品信息、优惠信息、身份认证交互系统（鉴权系统）、业务流程处理系统（排队、导购等）、CRM系统（积分、维系等）......任何涉及到与用户进行交互，或处理用户信息所涉及到的系统均可以加载其中，并提供双向输出接口，一是反馈给用户的穿戴设备，二是作为商店内部管理，无论对于企业还是对于消费者，都将产生深远的影响。 在交通领域，同样带来应用的变革。当为汽车加载传感设备后，我们可以获知行驶速度、方向、目的地等数据，在复杂的交通路口，穿戴设备可以根据相关数据自动测算预警危险情况，并及时提醒车主或路人注意安全，从而有效规避交通事故。 相关的场景应用我们可以枚举很多，当人们戴上穿戴设备的同时，典型环境也加载传感设备之后，两者交互会有怎样的体验，这当中存在着巨大的想象空间。 让我们再来看看一款即将上市的手环产品：Disney MagicBand。MagicBand包含个人身份信息，可以不用排队、不用刷手环即可直接进入公园，可以记录旅游行程，可以开启公园酒店客房门禁，可以在公园内商店进行购物消费。与众多康体酒店腕带不同的是，MagicBand能够重复使用，购物时现结现用，他不仅替代了钥匙，还替代了门票、钱包。之所以能保障良好的客户体验，秘诀在于公园内放置了很多传感器，用来配合MagicBand使用。 置于环境之中的传感器其实就是一个放大了发射功率的穿戴设备，同时可以直接联入互联网，为业务提供支撑。MagicBand如果标准化，将能带来更广阔的的应用空间。不可否认的两个事实是，迪士尼CEO伊戈尔依然是苹果的董事，而乔布斯信托依然是迪士尼最大的个人股东，我们似乎依稀可以预见苹果神秘的穿戴设备路线图。 除此之外，现实生活中还有一种应用非常普遍的数字识别技术：条形码、二维码等，这些技术的优点是几乎不用成本，但问题在于它是静态的、被动的、非实时的，在交互方面稍逊一筹。 6. 应用生态 当苹果研发出了革命性的产品之后，乔布斯更在意的是用户能从中获得什么。97年回归苹果时，乔布斯干的第一件事是确保微软能够继续为Mac开发Office；推广iPod时，乔布斯说服了多家唱片公司在iTunes发布音乐；iPhone已经足够惊艳，但在发布前，苹果与AT&T联合研发了“Visible Voicemail”，发布后积极推动HTML5应用研发，并最终催生了AppStore；推广iPad前，乔布斯与出版商、纸媒等的那些难以言表的事...... 产品上市只是一个开始，持续的为用户创造使用价值才是一个优秀、成熟企业所应具有的基本信念。围绕产品使用价值而产生的应用生态，是确保其顽强生命力的保障。对于穿戴设备来说，这个生态圈可以有几个方面： 生活场景。在上一节环境数据部分我们已经列举了交通安全、商场行销等应用场景，生活中还有很多可以利用穿戴设备的场景，比如打车、拼车、订房、导游等等，具体应用情景不再撰述。 商品。当商品内嵌了传感设备后，就能够与携带穿戴设备的人们进行交流了，灯具、电视、空调、音响、门窗、抽屉、电磁炉、微波炉......家居智能化从此变得异常简单，它能根据你的身份、你的位置、你的动作来执行预设程序。典型的智能家居产品有欧瑞博、昊恒天幻腾、菲利普Hue等等，为懒人创造了诸多福利，但是这些智能家居的问题也较为突出，就是安装复杂、需要一定网络技术功底才能操作，对于普通大众来说仍有一定应用门槛。比较有代表性的是智能温控器NEST，它能够做到摒弃遥控器，根据家庭人员习惯自动设定温度，不用任何人为设置。除了智能家居，还有很多商品可以与人互动，包括汽车、相机、电脑等，以及更多我们还没想到的电子或非电子商品。 APP或轻应用。智能手机有海量App，但应用交互缺少主动性和条件反射，如果借助穿戴设备就不一样了，进入华南理工大学，如果鉴定是新生的话，自动提示有一个华南理工的新生指引APP或链接；进入人才招聘市场，自动提示有一个招聘指南的程序，告诉你什么展位招聘什么人才；进入饭店，自动呈现餐位、菜谱等信息......信息随身，应用随行。而信息展示可以有两种方式，一是为穿戴设备上屏，二是通过手机来展示内容。无论哪种，由于下载应用可能耗时较长，基于网页的轻应用将更适应于吝惜流量的客户。百度的移动互联网双保险策略刚好适应了这一潜在潮流，但同时，搜索模式将由此发生改变。 7. 支撑系统 Cisco的核心竞争力在于其OS系统，硬件只是其次；华为输出的不仅仅是通信设备，更多的是内嵌系统与运营方案；苹果为了最大程度发挥软件系统的功能，倾全力开发无与伦比的硬件，同时为了解决MobileMe的问题，投资十余亿美金建立云计算中心。 穿戴设备硬件设计并不存在高深的门槛，但是要支撑起面向个人和商业领域的应用，却是一个相当庞杂的系统。这里面包括：身份认证系统的安全和定制化、交易数据的安全、环境数据的整理与对接、应用生态的兼容、反馈机制的完善等，以及一系列的标准、流程和规则，这些贯穿在数据定义、传输、交互与处理等全过程。 从上述几个方面，我们能够对穿戴设备形态形成一个较为清晰的界定。 因为电池技术受限，无屏化将是主流； 因为安全隐患，Android平台难以成大器； 因为基于环境，它将成为新的生活应用和信息入口； 因为集成应用，人们将从此抛弃钱包、钥匙，并进一步沦为数字世界的奴隶； 第三部分 穿戴设备的使命 智能穿戴设备语言 Dan Kaplan曾批评Siri并没有落实“任务完成引擎”的愿景，辜负用户期望。其实问题不在于Siri，而在于人类还未对万事万物做一个数字化的统一定义。 我们与单片机交互时需编程语言，我们与Windows交互时需要键盘鼠标等输入信控，我们与同类交互靠的是一个并不怎么靠谱的方言系统，它集有文化的沉淀、情感的表达，很多时候，说出来的语言并不是人们所要真实表达的意思，如何让一个单纯的机器来识别？ HTTP协议是互联网的交流语言；VisaNet是银行间交易语言；WiFi是无线传输的交换语言......对于穿戴设备而言，同样需要一门通用、确切的交互语言，这门语言融合了方方面面，它可以使得T2T、H2T、H2H实现快速而精准的互动，做到自动化、智能化。 而推动这门语言的发展与普及，有赖于业界的通力协作，乃至于政府的主导。 穿戴设备与IOT 如果用一句话来总结本文，就是用物联网的思路来做穿戴设备，破解当下零乱分散的IOT应用，跳出行业内部，进行有效汇聚整合，实现并以人为中心、用户体验至上的全新生态。 愿景是美好的，现实却是残酷的。运营商有网络优势，制造业有生产与行业应用优势，银联有政策优势，腾讯有规模用户优势，百度有线上线下推广优势，阿里有电子支付优势......从线下到线上，从线上到线下，从成品到核心，从系统到硬件，垂直化似乎成为共同的趋势，而垂直化的结果就是壁垒进一步加剧，那么，这个游戏规则由谁来定义？当利益纠葛不清，当各路诸侯盘踞，突围需要更高的智慧与实力。 与多数行业一样，每一个核心产业都会存在一个长长的长尾，长尾里的每一个节点，都是一个利基市场，对于置身于穿戴设备行业的众多中小企业来说，顺应潮流并找准自己的定位和价值，是能否继续生存的关键。 一个人，一个世界。 QQ对比短彩信，有何不同？微信对比微博，有何不同？豆瓣对比贴吧，有何不同？...... 后者形为工具，前者却寄托情愫，本质相似，表现却大不同，一个解决了通道，一个融化了人格，无论移动互联网还是现实世界，人是最关键的节点，所有感觉、现象、事件都因人而得到定义和展现。 对于每一个人来说，你就是世界的中心，每天你所听到的、看到的、感觉到的就像是一场场幕剧，为你卖力上演。这个世界因你的感知而存在，因你的沉睡而消亡。当可以用五官六觉来感知这个世界，当可以用酸、甜、苦、辣去品尝这个世界，当可以用喜、怒、哀、乐来表达着面前一切，为什么我们不能用更智能化的数字魔杖来解读甚至掌控这个世界？ 谨以此文献给那些正在创业路上的创客们