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信息技术的应用

随着智能化的到来，智能穿戴越来越受到人们的广泛应用，其中智能手表的发展尤其迅猛。人们甚至把智能手表比喻成迷你版的手机，因为智能手表也拥有智能手机所具备的大部分功能。智能手表的工作原理主要是将手表内置智能化系统、搭载智能手机系统连接网络而实现多功能，能同步手机中的电话、邮件、照片、音乐、提示来电或者推特信息，也可以进行移动支付等。此外智能手表还能记录每天的运动情况以及睡眠时间，大大丰富了手表的功能。

智能手表在运动、健身方面拥有独特的优势是智能手机功能的延伸，例如，智能检测步数、监测心率、定位等。

1、检测步数原理

（1）传感器检测

三轴加速度计是可穿戴设备中最常见的传感器。该传感器可以跟踪向前和向后的运动，感应重力并确定身体的方向，位置以及速度变化率。

（2）软件算法(计算机智能技术应用)

根据三轴加速度计实时捕捉到的三个维度的各项数据，经过滤波、峰谷检测等过程，使用各种算法和科学缜密的逻辑运算，最终将这些数据转变成手表APP端的可读数字，步数、距离、消耗的卡路里数值等呈现出来。

2、监测心率原理

目前市面上的智能手表监测心率的功能多是采用了光电透射测量法，如绿光光电测量法。

是由两个绿色波长的发光LED和一个光敏传感器组成，位于手表的背部。

其原理是基于手臂血管中的血液在脉动的时候会发生密度改变而引起透光率的变化。发光LED发出绿色波长的光波，光敏传感器可以接受手臂皮肤的反射光并感测光场强度的变化并换算成心率。并可以持续测量心率，计算平均心率，记录最大心率。

3、定位原理

目前市场上智能手表定位功能主要采用的技术都是基于GPS定位、基站定位、WiFi定位这三类定位技术实现的。

（1）GPS 全球定位系统

GPS导航系统(美国)的基本原理是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离(GPS可以保证在任意时刻，地球上任意一点都可以同时观测到4颗卫星)然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。由空间部分+控制部分+用户部分组成，精度大于3m。这套系统不是一般的国家可以建设的，要依托于经济实力和技术水平，目前，世界上共有三个成熟和一个建设中的卫星定位系统，现有的卫星导航定位系统有美国的全球卫星定位系统(GPS)

和俄罗斯的全球卫星定位系统(GLONASS)，中国北斗导航系统和欧洲伽利略。

（2）LBS 基站定位

基站定位原理：移动电话(SIM卡功能)测量不同基站的下行导频信号，得到不同基站下行导频的TOA(Time of Arrival，到达时刻)或TDOA(Time Difference of Arrival，到达时间差)，根据该测量结果并结合基站的坐标，一般采用三角公式估计算法，就能够计算出当前用户位置，精度不高，大于100m。

（3）WIFI 热点

WiFi能够对用户进行定位。因为在Android、iOS和Windows Phone这些手机操作系统中内置了位置服务，由于每一个WiFi热点都有一个独一无二的Mac地址，智能手表开启WiFi后就会自动扫描附近热点并上传其位置信息，精度小于10m。

当今社会中信息技术的应用无处不在，如帮助盲人复明的“仿生眼”、助残障人活动的“舌头驾驶系统”、霍金的轮椅装置、盖茨的家、眼睛打字、电子耳、公交卡收费系统、高速公路电子不停车收费系统、形形色色的“记忆”商品等等。信息技术科学家正与生物学家、物理学家、人类学家等科学家一起为了人类美好的明天创造着一个又一个信息技术应用奇迹。

（节选自：http://www.elecfans.com/wearable/1220529.html）