2014年07月01日侯鈞元
穿戴式裝置包括手機、家電、汽車，手機等類別，商機無限，各家大廠都積極搶進。圖／路透
當原本的個人電腦，依照顯示、儲存、運算、輸入輸出等功能，被一個一個拆分到電視、家電、手機、汽車等智慧裝置上，即形成一個智慧空間。人類一旦進入這個智慧空間，穿戴裝置便扮演人機介面的重要角色，也將引爆龐大商機。
市面上的智慧手錶、智慧手環，多內建加速度與角速度感測器（陀螺儀）等慣性感測器，結合這些感測數據加以運算分析，可推斷配戴者的動作，當感測器數量由一個增加到多個，並配戴在雙手、雙腳甚至頭部時，便能分析出更精細的姿勢變化。例如，新創公司Athos的智慧衣能分析穿戴者動作，應用在職業運動員、瑜珈、太極等運動上，可以感測出穿戴者之姿勢是否正確，進而加以調整。
這樣的穿戴裝置也可以運用四肢姿勢的變化發出控制指令。例如將手往上舉，屋頂的燈光便自動開啟；來電時，點個頭便自動開啟擴音通話；或將食指放到嘴前，家中的音響便自動關閉。
穿戴裝置發展初期，仍未有成熟且廣受歡迎的人機介面。當初智慧型手機花了多年時間才發展到現在的手指觸控介面，現在許多消費者抱怨不知道如何操作智慧手錶與智慧手環，也因技術發展不成熟，造就新興人機介面多元發展的盛況。
穿戴裝置未來可用的操作技術，包括小面積觸控、語音辨識、頭部動作、眼球追蹤、四肢動作、空中手勢、投影觸控、腦波控制等。這些操作技術多為體感介面，和傳統的鍵盤、滑鼠、大型觸控螢幕有非常大的差異。
空中手勢辨識技術發展快
最具潛力的首推空中手勢辨識技術。這項技術最早來自遊戲與智慧家庭，如Kinect體感遊戲機。然需要了解的是，同樣為空中手勢辨識技術，辨識精準度從手臂的揮動，到手指的輕微移動，之間的辨識技術與難度差異甚大。
2013年新創公司Leap Motion宣稱，推出可辨識到手指0.01mm移動的空中手勢辨識技術；另一家新創公司Haptix也推出類似技術，利用特殊波長的LED光源建立一個感測空間，藉由反射的手勢光線偵測動作。
還有一家新創公司MYO，透過綁在手臂上的腕帶偵測肌肉上的微電流脈衝，辨識旋轉、移動等手部動作。
工研院也在近年發表空中觸控技術，利用智慧眼鏡上的3D攝影機感測手勢動作，創造出在空中觸控虛擬畫面的成果。
新創智慧眼鏡商SpaceGlasses，也將在2014年推出內建空中手勢辨識技術的3D智慧眼鏡。
雖然各家廠商宣稱精準度都很高，但根據媒體的實際使用報告卻會發現仍有一段距離，包括移動精準度與反應速度等。
空中手勢技術的基本架構，是利用2個特殊攝影機，捕捉一定範圍內的手勢，再利用特殊演算法，計算手勢反射回的光線變化推斷實際的手勢動作。因此關鍵在於攝影機與軟體演算技術。
目前空中手勢辨識技術仍處戰國時期，各家擁有不同專利技術，使得大規模普及產生難度。
今年美國新創公司Aquifi開發出「流暢體驗」（Fluid Experience Technology）的特殊技術，號稱可讓Kinect、Leap Motion、Google Flutter等採用特殊攝影機的空中手勢技術遭到淘汰。
Aquifi的特色在於，其空中手勢技術為純軟體技術，適用於市面上一般攝影機，如智慧型手機、平板電腦、個人電腦與智慧電視內建的攝影機，只要安裝Aquifi的軟體，便可讓手上的智慧手機具備空中手勢辨識功能。
Intel在2014年也發表了RealSense3D攝影機技術，利用3D深度感知攝影機，讓個人電腦、平板電腦等資訊產品，得到臉部辨識、情緒追蹤、10指空中手勢辨識等功能。
Intel在產業界的力量，有可能讓未來每台個人電腦都直接內建此技術，直接產生的影響是，辨識讓空中手勢技術成本大幅降低。
利用穿戴裝置上的慣性感測器可以感知人類的四肢動作，利用頭戴裝置上的3D攝影機可以偵測手勢動作，靠近頭部的穿戴裝置內建的麥克風可以接收語音指令。當穿戴裝置已經能夠感知人類所有身體動作時，人類溝通最基本的自然反應：口語語言與身體語言，便成為最後的人機介面。
穿戴裝置也是物聯網的一環。當穿戴裝置連上網路，便能透過穿戴裝置以最自然的方式發出控制指令，控制任何物聯網上的其他裝置，如電視、家電、燈光、連網汽車等。原本需要坐在電腦前的行為，現在只需要揮個手，說句話即可。這種情境如同有機運算。
有機運算將改變資訊業
目前許多研究機構都在研究「有機運算」，這種運算架構據稱將會改變資訊產業界的發展方向。
有機運算指未來人類身邊將被大量具有感測器的智慧裝置圍繞，這些智慧裝置能夠自動感測數據、互相連結、主動運算與分析，再自動地執行相關指令，因應來自人類或環境的需求。這種運作模式和人類身體的運作模式類似，故而被稱為有機運算。
白話的說，原本的個人電腦，依照顯示、儲存、運算、輸入輸出等功能，被一個一個拆分到不同的智慧裝置上，包括電視、家電、插座、燈光、空調、智慧感測器、手機、汽車等，形成一個智慧空間。
人類一旦進入這個智慧空間，穿戴裝置便扮演人機介面的角色。
例如，對著智慧手環說：「打開電視」，然後將手慢慢舉高以調整電視音量。或是穿戴裝置根據感測到的心律、心電、含氧量、血壓等數字，判斷人類需要放鬆心情，主動連結燈光、音響等裝置，調整成放鬆心情的情境。
穿戴裝置除了常見的健康感測、運動分析、訊息通知、擴增實境等應用，人機介面也是穿戴裝置的重要角色與貢獻。透過物聯網平台，把穿戴裝置當作人類與機器間的人機介面，利用最自然的語言、手勢與身體動作，操作、控制其他事物。
當然這樣的情境仍有許多技術待克服，但可以相信，這樣的願景在目前ICT產業強大的技術研發能力上，未來10年內應可實現。
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