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智能穿戴設備
來源:互聯網

智能穿戴設備(英文名:smart Wearable Device),是應用穿戴式技術對日常穿戴進行智能化設計、開發出可以穿戴的設備的總稱,它融合了人工智能、生物識別、傳感器、人機交互、無線通信、全球定位系統(GPS)、柔性電子、虛擬現實等先進科技,可以實時采集與人體有關的各種數據和信息,并通過軟件支持,以及數據交互、云端交互實現各種功能。

20世紀60年代,智能穿戴設備的概念已經出現。20世紀七八十年代,具備可穿戴智能設備形態的設備開始出現。隨著計算機標準化軟硬件以及互聯網技術的高速發展,智能穿戴設備的形態開始變得多樣化。從功能上,智能穿戴設備可以分為運動健身類、醫療健康類、綜合服務類、休閑娛樂類、工業類、軍事類等。 其發展依賴于以感知層、個人服務層及后臺服務層劃分的多項關鍵技術,主要包括語音識別、眼球追蹤、骨傳導技術、低功耗互聯技術、裸眼3D技術、高速互聯網與云計算及人體芯片等。

2024年,中國腕戴設備出貨量為6116萬臺,同比增長19.3%。2025年上半年,AI耳機市場線上銷量增長636%;全球智能眼鏡出貨量為406.5萬臺,同比增長64.2%。2025年前三季度全球腕戴設備出貨1.5億臺,其中,中國市場累計出貨量為5,843萬臺,同比增長27.6%。

歷史沿革

產品發展

20世紀60年代,智能穿戴設備的思想和雛形已經出現。20世紀七八十年代,具備可穿戴智能設備形態的設備開始出現,其中史蒂夫·曼基于Apple-II 6502型計算機所研制的可穿戴計算機原型即為其代表之一。隨著計算機標準化軟硬件以及互聯網技術的高速發展,智能穿戴設備的形態開始變得多樣化,逐漸在工業、醫療、軍事、教育、娛樂等諸多領域表現出重要的研究價值和應用潛力。

2013至2014年,各大科技巨頭和互聯網公司紛紛推出自己的智能穿戴設備,密集發布,加速迭代。三星公司發布Galaxy Gear智能手表,可以使用藍牙與Android智能手機相連;果殼電子發布智能手表GEAK Watch1、智能戒指;奇虎360發布360兒童衛士手環;字母控股發布“Android Wear”和云健康管理平臺“Google Fit”;摩托羅拉推出了智能手表“MOTO 360”;微軟公司推出了微軟手環Microsoft Band及配套的微軟健康云服務Microsoft Health。

2014年7月,華米(北京)信息科技有限公司聯合小米集團推出了小米手環1,主要用于查看運動量、監測睡眠質量、智能鬧鐘喚醒等。同年9月,蘋果公司發布了第一代智能手表“寺河山蘋果 Watch1”,支持電話、語音、短信、連接汽車、天氣、航班信息。2015年,安徽華米信息科技有限公司PBAmazfit躍我成立。2017年4月,Amazfit躍我進入大健康領域,推出米動手健康手環,以心電監測技術結合各項健康數據,為用戶提供健康管理模式和服務。

2018年,rokid Glass AR眼鏡發布,采用了單片鏡AR光學技術、慣性傳感器、骨傳導和麥克風陣列等技術,還支持人臉識別和物體識別功能。同年6月,Kickstarter推出了一款叫做Xenxo S-Ring 的智能戒指。

2025年12月22日,華豐眼鏡在新疆市場率先推出Rokid樂奇AI智能眼鏡,將智能穿戴設備與日常光學鏡片相結合。

學術科研

在學術科研層面,麻省理工學院卡耐基·梅隆大學、日本東京大學的工程學院以及韓國科學技術院等研究機構均有專門的實驗室或研究組專注于智能穿戴設備的研究,擁有多項創新性的專利與技術。而中國學者也在20世紀90年代后期開展智能穿戴設備的研究。

在機構與相關活動領域,美國電氣和電子工程師協會成立了可穿戴IT技術委員會,并在多個學術期刊設立了可穿戴計算的專欄。1997年,國際性的智能穿戴設備學術會議IEEE ISWC首次召開。中國國家中華人民共和國國家自然科學基金委員會和中國國家“國家高技術研究發展計劃”也支持了多項可穿戴式智能設備相關技術產品研發項目。

2025年11月,2025第七屆全國智能可穿戴技術及產業大會暨第十五屆全國可穿戴計算學術會議在深圳大學城會議中心召開。

基本概念

智能穿戴設備是應用穿戴式技術對日常穿戴進行智能化設計、開發出可以穿戴的設備的總稱,它融合了人工智能、生物識別、傳感器人機交互、無線通信、全球定位系統(GPS)、柔性電子、虛擬現實等先進科技,可以實時采集與人體有關的各種數據和信息,并通過軟件支持,以及數據交互、云端交互實現各種功能。廣義穿戴式智能設備包括功能全、尺寸大、可不依賴智能手機實現完整或者部分的功能,如智能手表或智能眼鏡等,以及只專注于某一類應用功能,需要和其他設備如智能手機配合使用,如各類進行體征監測的智能手環、智能首飾等。

相關技術

智能穿戴設備的發展離不開關鍵技術的支持,這些技術可劃分為感知層、個人服務層以及后臺服務層等,所涉及的關鍵技術主要包括語音識別、眼球追蹤、骨傳導技術、低功耗互聯技術、裸眼3D技術、高速互聯網和云計算以及人體芯片等。

技術層次

感知層

通過各種類型感知設備獲取人體相關信息,交由數據預處理模塊處理。預處理包括:A/D轉換、標示、封裝等。由于人體相關生理參數和運動狀態密切相關,因此監測用戶的生理參數、并且“知道”用戶處在何種運動狀態下,可以區分人體是由于劇烈運動引起的生理異?;蚣膊∫鸬牟±硇陨懋惓?,對準確判斷用戶的身體健康情況具有重要意義。由此,感知層包括生理參數傳感器、運動狀態傳感器。

個人服務層

個人服務層是智能穿戴設備的數據處理中心,面向的人員是穿戴者,包括:生理信息診斷模塊、運動狀態與危險動作識別模塊、歷史運動狀態與事件隊列、決策模塊、報警模塊、人機交互模塊。生理和運動監測模塊應對不同的分類器,執行相應的分類算法,然后將該分類結果放入歷史運動狀態與事件隊列中。決策模塊從該隊列中取出生理狀態和運動狀態進行判斷。感知層和個人服務層的處理單元之間選用短距離通信方式,如藍牙(Bluetooth)、Zigbee;個人服務層和后臺服務層之間的互聯采用遠距離通信技術,如wifi、3G或4G。

后臺服務層

后臺服務層是系統的數據處理和分析中心,面向的人員主要有系統管理者和醫生。功能單元主要有系統管理模塊、服務響應模塊、數據存儲與分析模塊。服務相應模塊對多用戶數據進行分析、統計服務、個人用戶的既定服務;系統管理模塊對整個報警信息進行分類、識別、優先級處理,以便用戶能得到實時的救助;數據存儲與分析模塊負責為各個功能模塊提供數據支持。

關鍵技術

語音識別

語音識別常見于一些移動操作系統、軟件和部分網站,智能穿戴設備中的語音識別技術,可以在輸入上和人機交互時代替鍵盤和手寫,真正“解放人類的雙手”,提高效率。

眼球追蹤

眼球追蹤技術早已廣泛應用于科學研究領域,尤其是心理學領域。眼球追蹤技術在智能穿戴設備中的出現,將有可能催生出比觸屏操作更“直觀”,比語音操作更“快捷”的操作方法。

骨傳導技術

骨傳導技術一直以來是一項軍用技術,通過震動人類面部的骨骼來傳遞聲音,是一種高效的降噪技術。

低功耗互聯技術

現已成功商用的藍牙4.0可以很好地解決智能穿戴設備的能耗問題。藍牙4.0技術的應用,使得智能穿戴設備成本更低、速度更快、距離更遠。

裸眼3D技術

裸眼3D摒棄了笨拙的3D眼鏡,使得人們可以直接看到立體的畫面。通過時差障壁技術、柱狀透鏡技術和MLD技術,用戶可以在液晶屏幕上感受清晰的3D顯示效果。

高速互聯網和云計算

當寬帶或移動互聯網速度接近甚至超過硬盤讀寫速度的時候,通過終端訪問云數據就像讀取自己硬盤里的東西一樣容易。較大運算量的任務將在云端處理,再將處理結果發送到終端呈現在用戶眼前。這樣可大大降低智能穿戴設備的成本并減少它的體積。

特點

智能穿戴設備是由用戶穿戴和控制的,并且能持續運行和交互。像智能眼鏡、智能手表和智能腕帶這樣的智能穿戴設備,一般都具備4個基本操作屬性和5個基本屬性。

基本操作屬性

持續性

智能穿戴設備是一直保持運行狀態的,時刻都在與用戶交互。例如,智能腕帶會時刻記錄用戶的運動數據,顯示用戶的運動進展情況,而同樣的運動數據記錄,用手機則麻煩得多,大部分手機都需要在解鎖之后才能完成交互,所以智能穿戴設備真正實現了信號流“從人到設備,從設備到人”。

增強性

用戶在做事時,智能穿戴設備可同時運行并為用戶服務。例如,Emotient公司(一家人工智能公司,2016年被蘋果公司收購)推出了一款名為“情緒分析”的應用,它利用谷歌眼鏡分析人們最細微的表情變化,從而推斷他們內心的真實感受。利用智能穿戴設備,可以大大增強用戶的感官體驗,還能通過分析提高辦事效率。

調解性

手機、平板計算機都算手持設備,而智能穿戴設備是可以成為身體裝備的,通過與肌膚接觸,測量人體生理指標,真正實現人與設備的一體化。另外,智能穿戴設備可以過濾掉一些用戶不想看到的信號,如廣告,然后以一種溫和的方式慢慢地改變我們對現實的認知。

隱私性

智能穿戴設備可以像用戶日常穿著的衣服一樣保護我們的隱私,用戶使用手機或者計算機的時候,隱私有可能被他人窺探,但智能穿戴設備的隱私是其他人看不到的,而且未經用戶的允許,其他人是不能操作的。

基本屬性

智能穿戴設備通常具備五項基本屬性,即不霸占用戶注意力、不限制用戶、可被用戶控制、能與他人交流,以及關注環境。

不霸占用戶注意力

很多人對計算機、手機容易上癮,所謂上癮,就是計算機或手機長時間侵占了用戶的大部分甚至全部注意力,產生依賴性。而智能穿戴設備并不像計算機、手機這些設備,對用戶而言,交互是用來調節感官能力的,甚至穿戴一定時間后,用戶會忽略設備的存在。

不限制用戶

用戶在使用智能穿戴設備時是不受限制的。例如,用戶可以在跑步的時候使用設備,而設備并不會對你的跑步產生影響。另外,智能穿戴設備基本上都是防水的,所以也不用像用手機或計算機那樣,擔心設備進水而損壞。

可被用戶控制

智能穿戴設備在自動化運行的情況下,用戶依然可以隨時控制這些設備。

與他人交流

智能穿戴設備不僅能滿足用戶個人與設備的交互,還能作為一種媒介,實現人與人之間的交流,如智能手表可以通過登錄微信與他人交流。

關注環境

現在的發展講究綠色、環保、可持續性,所以智能穿戴設備的制造也會更加具備環保意識,不僅選用節能、環保的材料,而且設備的多種模式、多種感官體驗都是與環保并重的。

分類

功能方面

從功能上,智能穿戴設備可以分為運動健身類、醫療健康類、綜合服務類、休閑娛樂類、工業類、軍事類等。

運動健身類

運動健身類智能穿戴設備最常見的形態是智能手環,還有智能運動衣、運動鞋等,主要面向熱愛運動的人群。它的價值主要在于通過傳感器監測用戶在運動過程中的運動數據、生理指標,并對運動效果和健康狀況進行記錄和評估,科學指導用戶的運動方式。

醫療健康類

醫療健康類智能穿戴設備主要面向注重健康的人群,如中老年人、慢性病患者等。產品形態包括手環、腕表、智能睡衣,以及心電衣、腕式血氧儀、肌肉傳感器、腦傳感裝置等專用智能穿戴醫療監測設備。它能夠監測人體的血糖、血脂、血壓、睡眠、呼吸、膳食、體脂等健康數據,并通過大數據分析和醫生遠程診療,提供健康指導、健康預警等。此外,某些設備還可以用于輔助恢復治療和改善健康,如用于刺激帕金森病患者手部活動的腕帶、可緩解疼痛的綁帶、背部治療設備、幫助視力障礙人群導航的智能穿戴設備等。

綜合服務類

綜合服務類智能穿戴設備面向一般大眾,能夠讓人們的生活、工作更加便捷。例如,智能手表可通過指針、數字、圖像等方式顯示時間,除顯示時間之外,通常還具有短信提醒、接打電話、拍照、視頻通話、定位導航等功能。

休閑娛樂類

休閑娛樂類智能穿戴設備包括各種增強現實(AR)、虛擬現實(VR)等頭顯設備,以及智能高爾夫手套、意念控制頭盔等,主要借助體感交互、虛擬現實、腦波控制等先進技術和操作方式,提供更強的代入感、沉浸感、互動性,讓游戲、觀影等各類娛樂更逼真。

工業類

工業類智能穿戴設備在工業級市場的應用前景廣闊。例如,技術工人可以通過VR頭顯設備,在可視化、沉浸式的“高仿真”虛擬環境中,直觀學習復雜儀器設備的內部結構和工作原理,對汽車、航空發動機進行虛擬裝配、零部件拆卸等訓練,把工業實訓提升到新的高度。

軍事類

智能穿戴設備已經開始應用于軍事領域。利用新材料、仿生和生物醫學等新技術,開發軍用智能頭盔、智能防彈衣、機械動力外骨骼裝置等,可以提高士兵攜行能力,減輕負重,保護士兵的生命安全。

穿戴部位

根據人體穿戴部位的不同,智能穿戴設備可以劃分為頭戴類、腕戴類、身穿類、腳穿類。頭戴類產品主要有智能眼鏡、智能頭盔、智能頭環、智能耳環、智能吊墜等;腕戴類產品主要有智能手表、智能手環、智能手套等;身穿類產品主要有智能織物、智能服裝等;腳穿類產品主要有智能鞋、智能襪子等。

主體設備

從主體設備上劃分,智能穿戴設備可分為獨立式設備和附屬式設備,兩者最大的區別在于其是獨立使用的,還是需要匹配智能手機使用的。不過獨立與非獨立的屬性并非絕對,比如手環、手表這類設備,既能夠獨立運行,也可以與智能手機搭配使用。

獨立式設備

獨立式設備是一個獨立的智能終端系統,可以獨立采集、處理、分析、存儲和傳送數據和信息,配備話筒、攝像頭、無線通信及移動互聯網等模塊,無須與智能手機匹配就可以獨立實現所有功能。

附屬式設備

附屬式設備本身具有數據的采集、輸出、運算、存儲和交互等功能,但需要與智能手機或其他智能終端連接使用,一旦脫離了匹配的智能手機或其他智能終端,產品的部分功能就無法實現。例如,需要在手機上下載相應的應用程序(APP),用來查看或處理智能穿戴設備采集的數據。

應用領域

智能穿戴設備能幫助人類更敏銳地感知外部與自身的信息,能夠在計算機、網絡甚至其他人的輔助下更高效地處理信息,實現無縫交流。其應用領域可分為自我量化與體外進化兩大類。

在自我量化領域,主要包含運動健身及醫療保健兩大細分領域。運動健身領域的主要參與者是專業運動戶外品牌及創新公司,產品以輕量化的手表、手環、配飾等形式為主,用于監測、分析并提供運動或戶外數據服務,如心率、步頻、氣壓、潛水深度、海拔等指標。醫療保健領域則由醫療便攜設備廠商主導,提供專業化的血壓、心率等醫療體征檢測與處理方案,產品形態較為多樣,涵蓋醫療背心、腰帶乃至植入式芯片等。

在體外進化領域,智能穿戴設備能擴展用戶的信息感知與處理能力,應用范圍廣泛,覆蓋休閑娛樂、信息交流乃至行業應用。用戶借助具備多樣傳感、處理、連接和顯示功能的可穿戴設備,可實現自身技能的增強或創新。該領域的主要推動者是高科技廠商中的創新力量及學術機構,產品形態以功能完整的智能手表、智能眼鏡等為主,無需依賴智能手機或其他外部設備即可完成與用戶的交互。

代表產品

智能穿戴計算機W200

2009年,冰川計算機(Glacier Computers)公司發布智能穿戴計算機“W200”,該設備重約280克,具備防水能力。

Apple Watch蘋果智能手表

Apple Watch蘋果智能手表搭載iOS系統,采用曲面玻璃設計,可以平展或彎曲,內部擁有通信模塊,用戶可通過它完成多種工作,包括調整播放清單、查看最近通話記錄和回復短信等。

谷歌眼鏡

谷歌眼鏡本質上屬于微型投影儀+攝像頭+傳感器+存儲傳輸+操控設備的結合體。它可以將眼鏡、智能手機、攝像機集于一身,通過電腦化的鏡片將信息以智能手機的格式實時展現在用戶眼前。另外,它還是生活助手,可提供GPS導航、收發短信、攝影拍照、網頁瀏覽等功能。

BrainLink 智能頭箍

BrainLink 智能頭箍是由宏智力專為IOS系統研發的配件產品,是佩戴簡易方便的頭戴式腦電波傳感器。它可以通過藍牙無線連接手機、平板電腦、手提電腦、臺式機或智能電視等終端設備,配合相應的應用軟件就可以實現意念力互動操控。

鼓點T恤

Electronic Drum Machine T-shirt內置了鼓點控制器,用戶通過敲擊不同的鼓點發出不同的鼓聲點聲音,有點類似與平板電腦上的架子鼓軟件。如果你覺得還不過癮的話,消費者還可以搭配一條可以配置迷你擴音器的褲子,讓自己隨時隨地都能夠演奏音樂,隨時隨地成為焦點。

SolarBikini太陽能比基尼

SolarBikini太陽能比基尼可以通過裝配的光伏薄膜帶,吸收太陽光并將能量轉為電能,然后為自己的智能手機或者其他小型數碼產品進行充電。該產品為可正常穿著的泳衣,充電模式下輸出電壓為5伏,人體無法直接感知其電流存在。

SocialDenim社交牛仔褲

SocialDenim 社交牛仔褲是Replay推出了第一款具有社交功能的牛仔褲。該牛仔褲支持藍牙功能,可以將牛仔褲跟智能手機進行連接,消費者只需要點擊前面口袋的小裝置就可以進行即時通信,方便用戶更新Facebook上的信息。另外,它還可以實時消費者的情緒,追蹤和分享個人的幸福感。

“No Place Like Home”衛星導航鞋

“No Place Like Home(何處是家園)”衛星導航鞋是由英國設計師多米尼克·威爾考克斯(Dominic Wilcox)設計的GPS導航皮鞋,靈感來源于《綠野仙蹤》。鞋跟內置無線全球定位系統,用戶可通過USB接口預設目的地。使用時,輕敲鞋跟即可啟動導航功能。

華為智能手環8

華為智能手環8是華為首個搭載智慧負一屏的智能手環產品,搭載HarmonyOS 3.1系統,支持音樂控制、遙控拍照,還支持來電提醒、拒接、快捷回復、信息提醒(短信、電子郵件、社交應用)、消息快捷回復和微信來電提醒,以及日程、酒店航班、火車、快遞、信用卡還款等手機端信息查看,可與智能穿戴、智能運動器械聯動。

“豆包”AI眼鏡

“豆包”AI眼鏡采用高通AR1芯片,由火山引擎提供RTC實時音視頻和豆包大模型,潤欣科技提供模組和硬件程序設計

市場情況

2024年,中國腕戴設備出貨量為6116萬臺,同比增長19.3%。2025年上半年,AI耳機市場線上銷量增長636%;全球智能眼鏡出貨量為406.5萬臺,同比增長64.2%。2025年前三季度全球腕戴設備出貨1.5億臺,其中,中國市場累計出貨量為5,843萬臺,同比增長27.6%。

發展前景

智能穿戴設備未來將向“生態樞紐”方向發展,與手機、汽車、智能家居等設備深度聯動,打通健康、出行、辦公、娛樂等多場景。AI技術的持續賦能,將推動設備從“被動記錄”全面轉向“主動服務”,為用戶提供更精準、個性化的智慧體驗。專家指出,未來智能穿戴設備將朝著高質量、專業化和融合化加速發展,柔性顯示、無感穿戴等新技術也將催生出更多輕量化、舒適化的新產品。

相關事件

嚴禁在涉密場所使用智能穿戴設備

2025年5月13日,中華人民共和國國家安全部發文提醒,嚴禁在涉密場所使用智能穿戴設備,禁止將智能穿戴設備與涉密信息系統連接。

智能穿戴設備監測不能替代醫學檢查

2026年1月13日,國家衛生健康委召開2026年首場新聞發布會,介紹時令節氣與健康有關內容。會上提及,隨著可穿戴設備逐漸興起,部分手環、手表等具有心率、血氧飽和度和睡眠監測等日常健康管理功能。但是,這類產品主要用于日常生活中的監測,還不能作為疾病診斷和治療的依據,也不能替代相應的醫學檢查檢驗。

參考資料 >

2025年中國柔性觸覺傳感器產業鏈圖譜及投資布局分析.百家號.2026-02-01

視頻丨AI耳機銷量漲超600% 智能穿戴設備功能持續提升.百家號.2026-02-01

你的下一件“出門必備”,可能不再只是手機.百家號.2026-02-01

華豐眼鏡新疆首發Rokid AI智能眼鏡.百家號.2026-02-01

2025第七屆全國智能可穿戴技術及產業大會暨第十五屆全國可穿戴計算學術會議在深舉辦.中國指揮與控制學會.2026-02-01

衛星導航鞋.儀器儀表學會.2026-02-01

為什么說華為手環 8 是當下最值得買的智能手環?這三點全面領先.百家號.2026-02-01

消息稱字節跳動豆包 AI 眼鏡初代規劃十萬臺,采用高通 AR1 芯片.新浪財經.2026-02-01

從工具變“數字伙伴” AI可穿戴設備“開掛”.內蒙古自治區互聯網信息辦公室.2026-02-01

把科技“穿”在身上 你的“出門三件套”悄悄升級了.央廣網新聞.2026-02-01

國安部提醒:嚴禁在涉密場所使用智能穿戴設備.微信公眾號.2026-02-01

國家衛健委:智能穿戴設備監測不能替代醫學檢查.百家號.2026-02-01

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