近日，MIT媒體實驗室聯(lián)合哈佛醫(yī)學(xué)院，共同研發(fā)一項名為“Dermal Abyss”的項目。此項目的發(fā)起人是MIT的研究人員、計算機(jī)工程師Katia Vega，前不久她剛剛為秘魯?shù)墓こ碳夹g(shù)大學(xué)開設(shè)了計算機(jī)科學(xué)系。
確切地說，Dermal Abyss是一種可對人體狀況進(jìn)行監(jiān)測的刺青墨水，可直接反映出人體的化學(xué)變化。例如綠色代表鈉，紫色代表PH值，從淺綠到棕色則是葡萄糖。顏色程度的深淺不一，對應(yīng)著人體內(nèi)不同化學(xué)元素的含量，從而實時反映出人體各項指標(biāo)的狀況。
實際上，Dermal Abyss相當(dāng)于一種新型的可穿戴設(shè)備。隨著時代和技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，可穿戴設(shè)備不僅是有笨重外形并且讓使用它的人看上去怪異的設(shè)備，而是正在呈現(xiàn)“拉鏈入侵”趨勢，逐步完成對人體“由表及里”的“入侵”過程，最終植入體內(nèi)，成為人體的一部分。
一、可穿戴設(shè)備種類繁多，正“由表及里”入侵人體
縱觀人類發(fā)展史，結(jié)束了茹毛飲血、獸皮樹葉的原始社會之后，人類走向文明的一大標(biāo)志即是用棉麻絲毛制作成服飾、鞋帽等物品穿戴在身上。此外，為了美觀與彰顯身份地位，人類發(fā)明并佩戴各類飾品。數(shù)千年來，穿戴文化博大精神，材料也是五花八門并處于持續(xù)更新的狀態(tài)中。到今天，人類在穿戴上早已不滿足于基本需求，還利用先進(jìn)的科技制造出了智能穿戴設(shè)備。
自谷歌眼鏡出現(xiàn)起，可穿戴設(shè)備就當(dāng)之無愧地成為了繼智能手機(jī)和平板電腦之后席卷而來的新一輪智能設(shè)備熱潮。從傳統(tǒng)廠商到創(chuàng)業(yè)企業(yè)再到科技巨頭紛紛受到這一熱潮的吸引，各類可穿戴設(shè)備層出不窮，市場一時間火爆異常。
然而，在熱潮逐漸退卻后，卻顯現(xiàn)出了許多問題。最明顯的是許多可穿戴設(shè)備體積龐大或外形怪異，加之并非剛需，致使市場泡沫涌起，隱隱呈現(xiàn)噱頭化趨勢。也正是由于這個原因，促使可穿戴設(shè)備向一種全新的方向發(fā)展，比如上文提到的Dermal Abyss。
在Vega 的理念中，人體皮膚是一種新型交互界面，它能夠顯示出許多秘密，這一理念在Dermal Abyss上體現(xiàn)的極為充分。
例如，一位糖尿病患者只需通過Dermal Abyss在淺綠色和棕色之間的變化，就能夠洞悉自身的血糖水平，而不必非要去醫(yī)院做手指點刺試驗;Dermal Abyss中的鈉傳感器在太陽的照射下會發(fā)光，用以告知人體中的水含量，從而避免脫水狀況的發(fā)生;PH值的變化有助于使用者實時了解自身的健康狀況，警惕“亞健康”現(xiàn)象。
此外可以設(shè)想一下，在去醫(yī)院就醫(yī)時，向醫(yī)生直接展示Dermal Abyss，可以幫助醫(yī)生進(jìn)行快速診斷，并免去許多以往繁瑣的檢查項目。
對在人體表層加入技術(shù)這方面，Vega花費了7年時間進(jìn)行研究。除了Dermal Abyss，她還研制出了具有RFID(無線射頻識別技術(shù))功能的指甲油、導(dǎo)電化妝筆以及能夠遵循眼部肌肉收縮的智能可穿戴式假睫毛等等，她認(rèn)為這些都屬于“美麗科技”的范疇。
雖然Dermal Abyss還未投入實際應(yīng)用中，但研究人員已經(jīng)在豬皮膚上試驗成功。他們計劃將這項技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)療保健領(lǐng)域，從而幫助人們對身體狀況有更深入的了解。他們認(rèn)為，皮膚是揭示人體奧秘的入口，Vega表示：
“我想更深入地研究，而不僅僅停留在表層皮膚”。
Vega的愿望恰好反映出了目前可穿戴設(shè)備的發(fā)展趨勢，即“由表及里”，向人類體內(nèi)“進(jìn)軍”，當(dāng)前出現(xiàn)的許多設(shè)備都能夠證明這一趨勢。
表皮電子貼片：監(jiān)測人體生理指標(biāo)
這種生理監(jiān)測芯片直接貼在皮膚上即可，相當(dāng)于臨時紋身，可用來檢測體溫、心跳等人體各項生理指標(biāo)，用戶則可通過配套的應(yīng)用查看相關(guān)數(shù)據(jù)。
這種生理監(jiān)測芯片主要應(yīng)用于醫(yī)療和運動檢測領(lǐng)域。在2013年的D11 Conference科技大會上，Motorola負(fù)責(zé)未來技術(shù)和項目的高級副總裁Regina Dugan展示了此類產(chǎn)品，可作為密碼使用，從而保護(hù)人體數(shù)據(jù)隱私。
植入式指南針：路癡出行必備佳品
這款指南針名為Southpaw，出自電子工程師布萊恩·麥考伊之手。其原理是將一個微型指南針封進(jìn)硅套，裝入圓形的鈦外殼中，而后植入皮下，外面只露出一個超薄的細(xì)須。當(dāng)用戶面朝北方之時，細(xì)須被激活，輕輕刺進(jìn)皮膚，從而達(dá)到指明方向的目的。
可植入芯片：避孕藥什么的可以不用了
這是美國一家科技公司MicroCHIPS提出的新型節(jié)育方案，通過在皮下植入芯片控制體內(nèi)激素量。此芯片大小僅為20mmx7mm，每日能夠提供30毫克劑量的“左炔諾孕酮”達(dá)到避孕目的，可通過遙控開關(guān)避孕功能，使用壽命長達(dá)16年。
該裝置可通過局部麻醉植入皮下，全程不超過半小時，并已通過臨床試驗。不過，該技術(shù)尚有不足，如芯片的加密技術(shù)仍需進(jìn)一步完善。此外，該技術(shù)已加入“比爾和梅琳達(dá)基金會”計劃生育方案，有望于2018年左右面世。
“維他命認(rèn)證”藥丸：認(rèn)證無需密碼直接解鎖
這是Motorola于2013年生產(chǎn)的一款維他命小藥丸，進(jìn)入人體后會受胃酸驅(qū)動發(fā)出一個18位的電子信號。這意味著，使用者的身體即身份認(rèn)證，這種認(rèn)證被稱為“維他命認(rèn)證”。
對于這些奇奇怪怪的設(shè)備，有不少“科技狂人”都躍躍欲試，比如此前有人在耳朵中植入磁性耳機(jī)、在手上植入RFID(無線射頻識別)芯片等。植入式指南針發(fā)明者麥考伊也與有關(guān)專家合作將設(shè)備植入自己體內(nèi)。這些人身體力行，也從某種程度上推動了植入式穿戴設(shè)備的發(fā)展。
由此可見，隨著技術(shù)的發(fā)展，可穿戴設(shè)備越來越會“取悅”人體，“由表及里”的“入侵”已然成為一種趨勢，這種趨勢與“拉鏈入侵”的形式極為相似。未來，可穿戴設(shè)備在傳感器等技術(shù)的作用和不斷發(fā)展中會更趨向于無形，給人體極致的體驗。不過在此之前，人類仍需要解決其中所隱藏的安全問題。
二、“拉鏈入侵”存在隱患，可穿戴設(shè)備依托先進(jìn)技術(shù)發(fā)展
可穿戴設(shè)備的發(fā)展過程，類似于“拉鏈入侵”。在人類穿戴史上，拉鏈的出現(xiàn)實現(xiàn)了人類“天衣無縫”的夢想，如今拉鏈早已與人們形影不離，但其發(fā)展進(jìn)化也僅有百年。拉鏈經(jīng)歷了“滑動式紐扣——自動鐵鉤式紐扣——普拉扣——隱藏式鉤子——拉鏈”的演化過程。
簡單來說，這是由笨重到輕巧、從昂貴到廉價的進(jìn)化過程，最終隱沒于穿戴物中，從而實現(xiàn)了“拉鏈入侵”。
此模式遷移至可穿戴設(shè)備領(lǐng)域同樣可以適用。就當(dāng)前發(fā)展趨勢而言，未來，可穿戴設(shè)備也會如拉鏈一般，遵循從簡單到復(fù)雜、從昂貴到廉價、從累贅到小巧的進(jìn)化路徑。智能化會嵌入服裝、飾品、鞋帽、皮膚、皮下直至各個器官之中，最終與人融為一體。
在可穿戴設(shè)備按照這個路徑發(fā)展的過程中，技術(shù)起到了至關(guān)重要的作用。無論可穿戴設(shè)備在體外還是體內(nèi)，準(zhǔn)確的感知、可靠的傳輸以及強(qiáng)大的計算都是必不可少的。但是，在出現(xiàn)革命性技術(shù)的同時，可穿戴設(shè)備也面臨著嚴(yán)重的安全隱患。對此，東京大學(xué)研究生院工學(xué)系副教授染谷隆夫認(rèn)為：“當(dāng)一個半導(dǎo)體芯片被植入身體之內(nèi)，黑客確實是一個嚴(yán)重的問題”。
要解決這類問題，并非完全沒有思路。一個辦法是賦予設(shè)備自我解析數(shù)據(jù)的能力，減少無線電波的外送，從而減輕安全隱患。或者完全避免向外輸送無線電波，阻斷黑客盜取信息的途徑。
目前，瑞典的一個科學(xué)團(tuán)隊已經(jīng)研發(fā)出一種體內(nèi)聯(lián)網(wǎng)的方式，以身體中的水作為導(dǎo)體，保持低頻率狀態(tài)進(jìn)行信號傳輸。該項目研究人員伯格倫表示，該系統(tǒng)能夠通過身體交換電子標(biāo)簽物體間的數(shù)據(jù)，并傳輸?shù)街悄苁謾C(jī)，下一步將集成到皮膚感應(yīng)器。
除了安全問題，新型設(shè)備的研發(fā)者們可能還要考慮到醫(yī)療監(jiān)管等輿論問題。藥劑供應(yīng)商也擔(dān)心，一旦這些設(shè)備出現(xiàn)問題，他們也會被卷入訴訟糾紛中，這也是阻礙可穿戴設(shè)備繼續(xù)發(fā)展的一大因素。
就目前的情況而言，盡管已經(jīng)出現(xiàn)了植入人體的設(shè)備，但尚處研究階段，這一領(lǐng)域更傾向于從第一階段(外形怪異的可穿戴設(shè)備)到第二階段(趨向微型與隱性的可穿戴設(shè)備)的過渡。在這一過程中，傳感器起到了關(guān)鍵作用，因此探索微型化、低功耗、廉價的傳感器方案就顯得尤為重要。
根據(jù)用戶與現(xiàn)實功能的需求來看，可穿戴設(shè)備的傳感器應(yīng)該集生物傳感器與環(huán)境傳感器于一體。根據(jù)摩爾定律，傳感器成本將呈持續(xù)下降的趨勢，可能會入侵到生活中的每個角落。這不僅有利于可穿戴設(shè)備打入消費級市場，更有利于物聯(lián)網(wǎng)規(guī)模的進(jìn)一步擴(kuò)張。
可穿戴設(shè)備的本質(zhì)，是融入人們的生活中，而非成為累贅，這就對研發(fā)過程中的外表觀感、人體工學(xué)和舒適度等工業(yè)設(shè)計提出了更高的要求。然而，現(xiàn)下眾多生產(chǎn)廠商出身科技領(lǐng)域，對于穿戴時尚、流行文化與市場缺乏深刻的理解，故而難以滿足用戶需求。
在可穿戴設(shè)備的“拉鏈入侵式”革命中，可穿戴設(shè)備需更加符合美學(xué)和時尚觀念，智能方案也將進(jìn)一步呈廉價化和簡捷化發(fā)展趨勢。最終使人類接受其存在于身體之上，進(jìn)而植入人體，成為人體本身的一部分。盡管將各個環(huán)節(jié)融合并非易事，并且會遭遇諸多阻礙，但可穿戴設(shè)備科幻式的發(fā)展方向仍然是值得期待的。