可穿戴計算機

在10月舉辦的深圳高交會上，哈爾濱工業大學可穿戴計算機工程研究中心展出的可穿戴計算機樣機令人矚目。中國計算機學會可穿戴計算學組組長、哈工大可穿戴計算機工程研究中心主任楊孝宗教授說，“可穿戴機是人機合一的產物。計算機雖然代替不了人，但可以增強人的能力、感知，使人真地具有三頭六臂。”

可穿戴計算機的前身曾並不光彩。上個世紀60年代，美國賭場里的賭客們將小型的攝像頭、對講機等機器掛在身上或放在口袋裡，以此得到同伴的信息進而在賭局中獲勝。儘管如此，它仍向人們透露了一個信息：人們已不滿足於將計算機置於桌面上的人機分離狀態，開始思考如何使人機結合得更緊密。可穿戴計算機對人們來說其實並不陌生。楊孝宗教授說，從寬泛的概念來看，近年來為人們所熟悉的U盤、PDA、MP3和手機都是可穿戴計算機的一種。它們實現了可穿戴機的部分功能，U盤類似於可穿戴機的CF機存儲器；PDA就是一個小的掌上電腦；而MP3已經具備了處理器與存儲器；手機也是一個有處理能力的隨身佩戴的計算機。

在一些發達國家，可穿戴機已經被廣泛應用在危險事件的處理中。楊孝宗教授描述了這樣的場面：大樓起火，煙霧迷漫，漆黑一片。消防員隨身佩戴的可穿戴機將信息整合后可以迅速提示其在整個樓房中的位置、樓內哪裡還有倖存的生命，從而救出被困人員；災情突然發生，受傷人員急需現場手術，救護人員通過可穿戴機進行遠程會診，成功實施手術；進行飛機緊急維修的維修工人通過可穿戴機邊閱讀存儲器中的維修手冊，邊與總部溝通，邊自如地進行維修……

科學家們正在想方設法改進技術，以利於可穿戴機“上身”。美國已經研製出火柴盒大小的主機，雖然只有火柴盒大小，但卻像真正的主機一樣包括了處理器、存儲器與介面。英國正在研製軟式“計算機衣服”，在袖口、衣領都裝有計算機控制開關。我國研製的眼鏡般大小的微顯示器放大效果已經達到50英寸／2米，這個概念相當於在兩米處放置一台50英寸彩電的效果。楊教授自豪地稱，這一技術國際領先，美國研製的最先進的微顯示器的放大效果也只有32英寸／2米。

楊孝宗教授介紹說，現在的可穿戴機已經做到衣服內部，使用計算機就如同穿衣服。有的可穿戴機被做到手錶、背包、戒指、發卡等人們隨身佩戴的小飾品中，佩戴這些小飾品可以幫助打桌球的人準確地測定角度與力度，告訴不會跳舞的人該怎麼走舞步。有人還試圖將可穿戴機壓縮成片，將計算機晶元植入人的皮下，但由於安裝不便而放棄。

從大型機到台式機到掌上電腦，科學家正在儘可能地縮短人機之間的距離，以最終實現“零距離”。哈工大可穿戴計算機工程中心的網路自組網的研究致力於解決可穿戴機的移動問題。可穿戴機的網是隨身走的，即使沒有網路的地方也可以與其他人聯繫，傳遞必要的信息。普通台式機上網採用TCP／IP協議的固定式網路，必須有主幹網，它的弊端在於，網路中心故障會導致所有網上機器癱瘓。穿戴機則不同，它不需要主幹網，每台機器都是自己的中心網，出現問題可以自組網路。比如說，10個身著可穿戴機的巡堤人員，可以將記錄、拍攝到的語言、文字、圖像傳到指揮中心，中心下指示后可隨時處理險情。而即使指揮中心壞掉了，也不會影響10個人之間的聯絡，他們可以再自行組網，形成一個“多跳網”，由A將信息傳到B，再由B傳到C……通過各機間的“跳”獲得信息，而且這種“跳”是在瞬間完成的，不會影響傳遞的速度。

在可穿戴機可預見的未來里，孩子背著書包出門，父母通過孩子隨身佩戴的可穿戴機看見他所處的環境，隨時與他面對面通話；商店裡，面對琳琅滿目的商品不知所措的丈夫經由妻子的“遠程”參考後買回了滿意的商品；年邁的父母無法縱情山水，通過在旅遊勝地的兒女的眼睛“看旅遊”……雖然可穿戴機可在許多特殊任務領域得到充分利用，但人們更希望它早日進入日常生活。

楊教授說，現在使可穿戴機完全進入生活的技術還不成熟，如可穿戴機要求體積小、輕，但又要求使用時間長，現在一套可穿戴機的重量大約是5公斤，其中一半重量來自電池。在無線電通訊方面，它要求有長距離繞射能力，使電波可以繞過障礙物，同時又要求有快速度和寬頻帶，這些都是相互矛盾的。軟體方面，適用於PC機的WIN98等操作系統對於可穿戴機來說太大了，可穿戴機必須開發自己的嵌入式操作系統，總之，“當人幾乎感覺不到它的特殊存在時，可穿戴機就可以和人一起處理日常生活了。”楊教授說。

許多人認為，可穿戴計算機“無非是一個小的PC機掛在身上”，一些計算機基礎研究者對其也不以為然。楊孝宗教授卻不這麼認為，“它是一個新的概念”。可穿戴機雖然看起來是穿戴在人體上工作，但並不能僅僅理解為將計算機穿在身上，在可穿戴計算工程中有11項關鍵技術，如無線自組網、System-on-Chip(一個晶元一台機)、無線通訊、嵌入式操作系統等都是當前計算機科學的難關。業內專家也曾宣稱：“任何有利於縮小人機隔閡的研究都是有生命力價值的！”正是基於這一點，國內計算機的先鋒“青年計算機科技論壇”曾專門以此為論題召開了可穿戴計算機新技術報告會。

加拿大傳媒學家麥克盧漢在上個世紀60年代就提出了“媒介是人的延伸”，今天的可穿戴計算機正在實現著人各個器官的功能，並延長著每一個功能。在穿戴計算機時代，楊孝宗教授認為，“我們要實現的就是，將人圍著計算機轉轉變為計算機圍著人轉”。