可穿戴技術(shù)在體育中應(yīng)用的研究綜述

何世杰++李娜

中圖分類號(hào)：G818 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)：A 文章編號(hào)：1009-9328（2017）04-000-02

摘 要 可穿戴技術(shù)是現(xiàn)代人機(jī)交互技術(shù)中較為先進(jìn)的技術(shù)之一，它把多媒體、傳感器和無線通信等技術(shù)嵌入人的可穿戴物中，從而實(shí)現(xiàn)人與設(shè)備的交互或人體信息的監(jiān)控。本文通過文獻(xiàn)資料法、比較分析法等研究方法，對(duì)體育教學(xué)與科研、體育運(yùn)動(dòng)支持、體育康復(fù)，以及開發(fā)、利用和不斷發(fā)展的進(jìn)行研究?？纱┐骷夹g(shù)在體育上的應(yīng)用也存在一些技術(shù)上的不足，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步其在體育中的應(yīng)用價(jià)值必將不斷擴(kuò)大。

關(guān)鍵詞 可穿戴技術(shù) 體育 應(yīng)用

可穿戴技術(shù)（Wearable Technology，WT），是20世紀(jì)60年代麻省理工學(xué)院媒體實(shí)驗(yàn)室最早創(chuàng)新的技術(shù)，是現(xiàn)代人機(jī)交互技術(shù)中較為先進(jìn)的技術(shù)之一。該技術(shù)把多媒體、傳感器和無線通信等技術(shù)嵌入人們的穿戴物中，支持手勢(shì)和眼動(dòng)操作等多種交互方式，主要用于對(duì)使用者的數(shù)字支持或數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，具有低負(fù)荷、可移動(dòng)操作、使用簡(jiǎn)便、支持長(zhǎng)時(shí)工作和無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)忍攸c(diǎn)[1]?？纱┐骷夹g(shù)主要包括通信、芯片、傳感、材料、人機(jī)交互等技術(shù)內(nèi)容。在數(shù)字化、大數(shù)據(jù)時(shí)代的背景下，隨著可穿戴技術(shù)的高速發(fā)展，其在體育領(lǐng)域內(nèi)各個(gè)方面的應(yīng)用價(jià)值已初見端倪，這些應(yīng)用主要包括體育教學(xué)與科研、體育運(yùn)動(dòng)支持和體育康復(fù)。

一、可穿戴技術(shù)在體育教學(xué)與科研方面的應(yīng)用

從概念上來看，可穿戴技術(shù)用于體育教學(xué)應(yīng)屬于多媒體教學(xué)和交互式教學(xué)的范疇?？纱┐骷夹g(shù)在體育教學(xué)中主要表現(xiàn)在利用設(shè)備進(jìn)行微學(xué)習(xí)、組織和建立個(gè)性化學(xué)習(xí)社群、模擬情境、個(gè)人云資源等方面。

在體育科研方面主要利用可穿戴技術(shù)設(shè)備對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行生物信息數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)和分析方面。傳統(tǒng)的體育教學(xué)中難以針對(duì)每個(gè)學(xué)生的個(gè)人特點(diǎn)實(shí)施個(gè)體化訓(xùn)練，而可穿戴技術(shù)的發(fā)展為這個(gè)問題的解決提供了可行的方法。利用其對(duì)學(xué)生的身體數(shù)據(jù)、運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)、睡眠數(shù)據(jù)即時(shí)采集，從而精確地獲取每個(gè)學(xué)生的數(shù)據(jù)，匯總并分析。解放軍總醫(yī)院生物醫(yī)學(xué)工程研究室的張政波等人[2]將生命信息檢測(cè)技術(shù)與可穿戴技術(shù)相結(jié)合，在彈性背心中嵌入各類傳感器，實(shí)現(xiàn)了呼吸、心電、體位、體動(dòng)、體溫等多生理參數(shù)的穿戴式、協(xié)同監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，為研究建立了良好的技術(shù)平臺(tái)。吳峰等人[3]開發(fā)了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)人體血氧、脈搏、體溫、體動(dòng)加速度、環(huán)境溫度、海拔高度和經(jīng)緯度的監(jiān)測(cè)頭帶和監(jiān)測(cè)帽，并開發(fā)了相應(yīng)的安卓手機(jī)軟件平臺(tái)和云端遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)平臺(tái)可用于監(jiān)測(cè)和控制運(yùn)動(dòng)員的高原訓(xùn)練。

通過分析不難看出，可穿戴技術(shù)由于具有便攜互動(dòng)式、多信息采集等方面的優(yōu)勢(shì)，正廣泛的被用于教學(xué)和科研中，且隨著研究的深入，我國(guó)體育界的研究學(xué)者不但將該技術(shù)熟練地應(yīng)用于體育領(lǐng)域，更不斷的結(jié)合各自領(lǐng)域的特點(diǎn)，開發(fā)出了新的技術(shù)和應(yīng)用，從技術(shù)的開發(fā)到應(yīng)用的周期也大大的短于一般的體育類應(yīng)用設(shè)備，在未來，這一趨勢(shì)還將繼續(xù)保持。

二、可穿戴技術(shù)在體育中的應(yīng)用

（一）在體育運(yùn)動(dòng)支持方面的應(yīng)用

隨著我國(guó)人口老齡化時(shí)代的到來，老年人鍛煉中出現(xiàn)的問題越來越多，越來越嚴(yán)重，而可穿戴技術(shù)一方面可用作運(yùn)動(dòng)時(shí)的助力支持，另一方面又提供必要的監(jiān)測(cè)和信息指導(dǎo)。總體來看，在這些方面，可穿戴技術(shù)主要的功能體現(xiàn)在運(yùn)動(dòng)支持方面。

可穿戴技術(shù)最早的應(yīng)用，主要包括一些簡(jiǎn)單的計(jì)步器、心率器、距離計(jì)算器等。使其在自然狀態(tài)下能夠隨時(shí)隨地獲取心電數(shù)據(jù)，是對(duì)人體心電進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)護(hù)的有效方法。 新開發(fā)的可穿戴技術(shù)設(shè)備還可以根據(jù)佩戴者的年齡、身高、體重及其他可檢測(cè)項(xiàng)目對(duì)鍛煉者的靶心率，訓(xùn)練強(qiáng)度等給出實(shí)時(shí)的指導(dǎo)和建議?？纱┐髟O(shè)備為健身愛好者開發(fā)的產(chǎn)品中，可以統(tǒng)計(jì)燃燒的卡路里以及用戶的步行距離和心率，使用者可以在運(yùn)動(dòng)后準(zhǔn)確的了解到自己的身體狀況，合理的安排體育健身此外，還有專門針對(duì)登山、潛水、跳傘等運(yùn)動(dòng)支持的可穿戴技術(shù)，分別可以記錄登山高度、潛水深度及時(shí)間，跳傘動(dòng)作是否規(guī)范等。

通過分析可以發(fā)現(xiàn)，可穿戴技術(shù)用于運(yùn)動(dòng)支持，既有一定的歷史又有迅速的創(chuàng)新和發(fā)展，特別是近年來隨著微軟、蘋果等公司的大力研發(fā)，其應(yīng)用價(jià)值也在不斷地提高中。

（二）在體育康復(fù)方面的應(yīng)用

可穿戴設(shè)備不僅可以幫助用戶保持更健康的生活方式，還可以降低健康護(hù)理的成本。可穿戴設(shè)備與運(yùn)動(dòng)結(jié)合，被廣泛應(yīng)用于體育康復(fù)當(dāng)中，其主要作用體現(xiàn)在體育康復(fù)中的監(jiān)控和直接輔助康復(fù)治療2個(gè)方面。

可穿戴設(shè)備的體育康復(fù)應(yīng)用多種多樣，在康復(fù)監(jiān)控方面，社會(huì)對(duì)于移動(dòng)醫(yī)療需求較為迫切，可穿戴設(shè)備在醫(yī)療當(dāng)中可以時(shí)刻監(jiān)控患者的病情，通過大量的信息數(shù)據(jù)分析患者或者老人的身體狀況，從而達(dá)到及時(shí)防范和治療的目的。和體育運(yùn)動(dòng)相結(jié)合，有助于有效的防止和治療這些病癥。除了提供數(shù)據(jù)以輔助臨床應(yīng)用外，可穿戴技術(shù)也用于直接進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練和治療?？杀O(jiān)控疼痛的智能繃帶可以通過發(fā)射電子脈沖來幫助緩解痛感，主要用于運(yùn)動(dòng)員康復(fù)訓(xùn)練期疼痛的克服。

三、存在的不足和爭(zhēng)議

可穿戴技術(shù)在體育中的應(yīng)用越來越廣泛，技術(shù)越來越先進(jìn)，但由于在體育中，運(yùn)動(dòng)的人體活動(dòng)幅度大，身體接觸、碰撞多，影響了該技術(shù)的進(jìn)一步應(yīng)用和開發(fā)。這些問題主要表現(xiàn)在以下方面：

第一，不適應(yīng)運(yùn)動(dòng)，返修率高。這類設(shè)備電子元件不適應(yīng)人體運(yùn)動(dòng)的震動(dòng)，碰撞，設(shè)備容易損壞，現(xiàn)無法充電的現(xiàn)象，返修率高。

第二，材質(zhì)問題，環(huán)類、帶類、包括衣物，飾品類可穿戴設(shè)備由于與人體運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的汗液發(fā)生反應(yīng)，變性、褪色、過敏等問題。

第三，記錄數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，例如擺動(dòng)局部手臂的次數(shù)很多，但人體并沒有參加運(yùn)動(dòng)，手環(huán)認(rèn)為你處在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并且計(jì)算出相應(yīng)消耗的卡路里等信息，而事實(shí)上你并沒有消耗那么多的能量。

第四，隱私問題，由于可穿戴技術(shù)大量的利用無線傳輸和云資源，用戶的許多私密信息會(huì)被軟件所收集，具有一定的泄密可能。

由于可穿戴技術(shù)的使用具有一定的隱蔽性，而技術(shù)本身的支持性又特別強(qiáng)大，在體育中的大量使用可能會(huì)成為一些人作弊的手段，這些問題伴隨可穿戴技術(shù)的迅速發(fā)展而產(chǎn)生，必須引起體育界的足夠重視才能使其應(yīng)用更加規(guī)范和安全。

四、展望

盡管目前運(yùn)動(dòng)是可穿戴設(shè)備的主要關(guān)注點(diǎn)，但是在未來的幾年里，這個(gè)重點(diǎn)將逐漸轉(zhuǎn)移到健康保健領(lǐng)域。隨著未來技術(shù)的發(fā)展，我們的智能手表將會(huì)提前預(yù)知我們接下來有可能存在中風(fēng)、心臟病這類疾病發(fā)作的風(fēng)險(xiǎn)。如果可穿戴設(shè)備真的能夠做到這一點(diǎn)，那么我相信，全世界對(duì)它的重視程度將大大超越現(xiàn)在。

參考文獻(xiàn)：

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[3] 吳鋒，周玉彬，成奇明，等.智能頭帶式高原生理信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[J].中國(guó)數(shù)字醫(yī)學(xué).2015（3）：35-37.