Носимые компьютеры: история и современные тенденции

Введение

Небольшое вычислительное устройство, носимое на теле.

Носимый компьютер, также известный как компьютер, носимый на теле, представляет собой вычислительное устройство, которое носится на теле. Определение «носимый компьютер» может быть как узким, так и широким, охватывая смартфоны и даже обычные наручные часы. Носимые устройства могут быть предназначены для общего использования, в этом случае они являются лишь компактным примером мобильных вычислений. Альтернативно, они могут использоваться для специализированных целей, таких как фитнес-трекеры. Они могут включать специальные датчики, такие как акселерометры, мониторы сердечного ритма, а также, в более продвинутых моделях, электрокардиографы (ЭКГ) и датчики насыщения крови кислородом (SpO2). В определение носимых компьютеров также входят новые пользовательские интерфейсы, такие как Google Glass – оптический дисплей, монтируемый на голове и управляемый жестами. Возможно, специализированные носимые устройства эволюционируют в универсальные устройства «все в одном», как это произошло с объединением КПК и мобильных телефонов в смартфоны. Носимые устройства обычно носят на запястье (например, фитнес-трекеры), на шее (как ожерелье), закрепляют на руке или ноге (смартфоны во время тренировок) или на голове (в виде очков или шлема), хотя некоторые размещаются и в других местах (например, на пальце или в обуви). Устройства, которые носят в кармане или сумке – такие как смартфоны, а ранее карманные калькуляторы и КПК – могут рассматриваться как «носимые» или нет. Носимые компьютеры имеют ряд технических проблем, общих для других мобильных вычислений, включая батареи, теплоотвод, программную архитектуру, беспроводные и персональные сети, а также управление данными. Многие носимые компьютеры работают постоянно, например, непрерывно обрабатывая или записывая данные.

История

Из-за различных определений понятий «носимое устройство» и «компьютер», первым носимым компьютером можно считать как самые ранние счеты на ожерелье, кольцо-абак XVI века, наручные часы и «часы на палец», принадлежавшие королеве Англии Елизавете I, так и скрытые таймеры в обуви, использовавшиеся Торпом и Шенноном в 1960-х и 1970-х годах для жульничества в рулетке. Однако компьютер общего назначения – это не просто устройство для измерения времени или вычислений, а скорее программируемое пользователем устройство для выполнения произвольно сложных алгоритмов, обеспечения взаимодействия и управления данными. Исходя из этого определения, носимый компьютер был изобретен Стивом Манном в конце 1970-х годов:

Развитие носимых устройств прошло несколько этапов миниатюризации – от дискретной электроники и гибридных конструкций до полностью интегрированных систем, в которых весь блок состоит всего из одного процессорного чипа, батареи и нескольких элементов подготовки интерфейса.

15-е столетие

Королева Елизавета I Английская получила часы от Роберта Дадли в 1571 году в качестве подарка на Новый год; возможно, их носили на предплечье, а не на запястье. У неё также были "часы для пальца", оправленные в кольцо, с будильником, который слегка покалывал её палец.

1600-е годы

В династии Цин был представлен полностью функциональный счетный инструмент на кольце, который можно было использовать, не снимая его.

1960-е годы

В 1961 году математики Эдвард О. Торп и Клод Шеннон создали компьютеризированные устройства для измерения времени, чтобы помочь им выиграть в рулетку. Один такой таймер был спрятан в обуви, а другой – в пачке сигарет. Различные версии этого аппарата были созданы в 1960-х и 1970-х годах. Торп называет себя изобретателем первого «носимого компьютера». Однако это не был носимый компьютер, поскольку его нельзя было перепрограммировать во время использования; это был скорее пример специализированного аппаратного обеспечения для конкретной задачи. Эта работа оставалась в секрете до тех пор, пока впервые не была упомянута в книге Торпа «Победить дилера» (пересмотренное издание) в 1966 году.

1970-е годы

В 1970 году карманные калькуляторы стали устройствами массового рынка, начиная с Японии. В конце 1970-х появились программируемые калькуляторы, которые представляли собой своего рода универсальные компьютеры. В 1977 году Hewlett Packard выпустила часы HP 01 с алгебраическим калькулятором. В том же 1977 году C. C. Collins представила камеру, преобразующую изображения в тактильную сетку размером 1024 точки на десятидюймовом квадратном жилете для слепых.

1980-е годы

В 1980-х годах появились носимые компьютеры более общего назначения. В 1981 году Стив Манн разработал и создал носимый мультимедийный компьютер на базе 6502, который можно было носить в рюкзаке, с возможностями работы с текстом, графикой и мультимедиа, а также с видео (камерами и другими фотосистемами). Манн стал одним из первых и активных исследователей в области носимых устройств, особенно известным благодаря созданию в 1994 году носимой беспроводной веб-камеры – первого примера лайфлоггинга. Компания Seiko Epson выпустила RC 20 Wrist Computer в 1984 году. Это были одни из первых умных часов, работающие на базе компьютера на чипе. В 1989 году компания Reflection Technology представила на рынок головной дисплей Private Eye, который сканировал вертикальный ряд светодиодов по всему полю зрения с помощью вибрирующего зеркала. Этот дисплей послужил основой для создания нескольких носимых устройств для энтузиастов и исследователей, включая Student Electronic Notebook Джеральда "Чипа" Магуайра (разработанный совместно IBM и Колумбийским университетом), Hip PC Дага Платта и VuMan 1 Университета Карнеги-Меллона в 1991 году. Student Electronic Notebook состоял из Private Eye, бесдисковых ноутбуков Toshiba AIX (прототипов), системы ввода на основе стилуса и виртуальной клавиатуры. Он использовал радиосвязь с прямой последовательностью расширенного спектра для обеспечения всех стандартных сервисов на основе TCP/IP, включая файловые системы, смонтированные через NFS, и X11, которые работали в среде Andrew Project. Hip PC включал в себя карманный компьютер Agenda, использовавшийся в качестве хордовой клавиатуры, крепившейся к ремню, и дисковод на 1,44 мегабайта. В более поздних версиях было добавлено дополнительное оборудование от Park Engineering. Система была впервые представлена на выставке "The Lap and Palmtop Expo" 16 апреля 1991 года. VuMan 1 был разработан в рамках летнего курса в Центре исследований инженерного дизайна Карнеги-Меллона и предназначался для просмотра архитектурных чертежей. Ввод осуществлялся с помощью трехкнопочного блока, носимого на поясе, а вывод – через Private Eye от Reflection Tech. Процессор был 8-МГц 80188 с 0,5 МБ оперативной памяти.

1990-е годы

В 1990-х годах КПК стали широко использоваться, а в 1999 году были объединены с мобильными телефонами в Японии для производства первого смартфона массового рынка. В 1993 году Private Eye был использован в носимом устройстве Тэда Старнера, основанном на системе Дага Платта и построенном из комплекта от Park Enterprises, дисплея Private Eye, взятого в аренду у Девона Шона Маккалоу, и аккордной клавиатуры Twiddler, изготовленной Handykey. Много итераций спустя эта система стала дизайном носимого компьютера MIT "Tin Lizzy", и Старнер стал одним из основателей проекта носимых компьютеров MIT. В 1993 году также была создана система дополненной реальности Колумбийского университета, известная как KARMA (Knowledge-based Augmented Reality for Maintenance Assistance – дополненная реальность на основе знаний для помощи в техническом обслуживании). Пользователи носили дисплей Private Eye на одном глазу, создавая эффект наложения при взгляде на реальный мир открытыми глазами. KARMA накладывала каркасные схемы и инструкции по обслуживанию на ремонтируемый объект. Например, графические схемы поверх лазерного принтера объясняли, как заменить бумажный лоток. Система использовала датчики, прикрепленные к объектам в физическом мире, для определения их местоположения, и вся система работала подключенной к настольному компьютеру. В 1994 году Эдгар Матиас и Майк Руиччи из Университета Торонто представили "компьютер на запястье". Их система предложила альтернативный подход к развивающемуся дисплею с отображением информации на лобовом стекле в сочетании с аккордной клавиатурой. Система была построена на модифицированном палмтопе HP 95LX и одноручной клавиатуре Half QWERTY. С клавиатурой и дисплеем, закрепленными на предплечьях оператора, текст можно было вводить, сводя запястья вместе и печатая. Та же технология была использована исследователями IBM для создания полуклавиатуры "компьютера-пояса". Также в 1994 году Мик Ламминг и Майк Флинн из Xerox EuroPARC продемонстрировали Forget Me Not – носимое устройство, которое записывало взаимодействие с людьми и устройствами и сохраняло эту информацию в базе данных для последующего поиска. Оно взаимодействовало через беспроводные передатчики в помещениях и с оборудованием в этом районе, запоминая, кто был там, с кем разговаривали по телефону и какие объекты находились в комнате, позволяя задавать вопросы, такие как: "Кто заходил в мой офис, пока я разговаривал по телефону с Марком?". Как и система из Торонто, Forget Me Not не основывалась на дисплее, установленном на голове. Также в 1994 году DARPA начала программу Smart Modules для разработки модульного, гумионического подхода к носимым и переносным компьютерам с целью создания различных продуктов, включая компьютеры, радиостанции, навигационные системы и человеко-машинные интерфейсы, имеющие как военное, так и коммерческое применение. В июле 1996 года DARPA провела семинар "Wearables in 2005", собрав представителей промышленности, университетов и военных экспертов для совместной работы над общей темой – предоставлением вычислительных возможностей каждому человеку. В августе 1996 года Boeing провела последующую конференцию, на которой были окончательно утверждены планы по созданию новой академической конференции по носимым компьютерам. В октябре 1997 года Университет Карнеги-Меллона, MIT и Технологический институт Джорджии совместно провели Международный симпозиум IEEE по носимым компьютерам (ISWC) в Кембридже, штат Массачусетс. Симпозиум был полноценной академической конференцией с опубликованными материалами и докладами, охватывающими широкий спектр тем – от датчиков и нового оборудования до новых приложений для носимых компьютеров, на которой было зарегистрировано 382 участника. В 1998 году Корпорация микроэлектроники и компьютерных технологий создала консорциум Wearable Electronics для промышленных компаний в США с целью ускоренной разработки носимых компьютеров. Эта программа предшествовала исследованию MCC по интеграции гетерогенных компонентов, которое изучало технологические, инфраструктурные и бизнес-вызовы, связанные с дальнейшим развитием и интеграцией микроэлектромеханических систем (MEMS) с другими компонентами системы. В 1998 году Стив Манн изобрел и создал первые в мире умные часы. Они были представлены на обложке журнала Linux Journal в 2000 году и продемонстрированы на ISSCC 2000.

In the 1990s PDAs became widely used, and in 1999 were combined with mobile phones in Japan to produce the first mass market smartphone. In 1993, the Private Eye was used in Thad Starner's wearable, based on Doug Platt's system and built from a kit from Park Enterprises, a Private Eye display on loan from Devon Sean McCullough, and the Twiddler chording keyboard made by Handykey. Many iterations later this system became the MIT "Tin Lizzy" wearable computer design, and Starner went on to become one of the founders of MIT's wearable computing project. 1993 also saw Columbia University's augmented reality system known as KARMA (Knowledge based Augmented Reality for Maintenance Assistance). Users would wear a Private Eye display over one eye, giving an overlay effect when the real world was viewed with both eyes open. KARMA would overlay wireframe schematics and maintenance instructions on top of whatever was being repaired. For example, graphical wireframes on top of a laser printer would explain how to change the paper tray. The system used sensors attached to objects in the physical world to determine their locations, and the entire system ran tethered from a desktop computer. In 1994, Edgar Matias and Mike Ruicci of the University of Toronto, debuted a "wrist computer." Their system presented an alternative approach to the emerging head up display plus chord keyboard wearable. The system was built from a modified HP 95LX palmtop computer and a Half QWERTY one handed keyboard. With the keyboard and display modules strapped to the operator's forearms, text could be entered by bringing the wrists together and typing. The same technology was used by IBM researchers to create the half keyboard "belt computer. Also in 1994, Mik Lamming and Mike Flynn at Xerox EuroPARC demonstrated the Forget Me Not, a wearable device that would record interactions with people and devices and store this information in a database for later query. It interacted via wireless transmitters in rooms and with equipment in the area to remember who was there, who was being talked to on the telephone, and what objects were in the room, allowing queries like "Who came by my office while I was on the phone to Mark?". As with the Toronto system, Forget Me Not was not based on a head mounted display. Also in 1994, DARPA started the Smart Modules Program to develop a modular, humionic approach to wearable and carryable computers, with the goal of producing a variety of products including computers, radios, navigation systems and human computer interfaces that have both military and commercial use. In July 1996, DARPA went on to host the "Wearables in 2005" workshop, bringing together industrial, university, and military visionaries to work on the common theme of delivering computing to the individual. A follow up conference was hosted by Boeing in August 1996, where plans were finalized to create a new academic conference on wearable computing. In October 1997, Carnegie Mellon University, MIT, and Georgia Tech co hosted the IEEE International Symposium on Wearables Computers (ISWC) in Cambridge, Massachusetts. The symposium was a full academic conference with published proceedings and papers ranging from sensors and new hardware to new applications for wearable computers, with 382 people registered for the event. In 1998, the Microelectronic and Computer Technology Corporation created the Wearable Electronics consortial program for industrial companies in the U. S. to rapidly develop wearable computers. The program preceded the MCC Heterogeneous Component Integration Study, an investigation of the technology, infrastructure, and business challenges surrounding the continued development and integration of micro electro mechanical systems (MEMS) with other system components. In 1998, Steve Mann invented and built the world's first smartwatch. It was featured on the cover of Linux Journal in 2000, and demonstrated at ISSCC 2000.

2000-е годы

Доктор Брюс Х. Томас и доктор Уэйн Пикарски разработали носимую компьютерную систему Tinmith для поддержки дополненной реальности. Эта работа была впервые опубликована на международном уровне в 2000 году на конференции ISWC. Исследование проводилось в лаборатории носимых компьютеров Университета Южной Австралии. В 2002 году, в рамках проекта Кевина Уорвика "Киборг", жена Уорвика, Ирена, носила ожерелье, которое было электронно связано с нервной системой Уорвика через имплантированный массив электродов. Цвет ожерелья менялся между красным и синим в зависимости от сигналов нервной системы Уорвика. Также в 2002 году Xybernaut выпустила носимый компьютер под названием Xybernaut Poma Wearable PC, сокращенно Poma. Аббревиатура Poma расшифровывалась как "Personal Media Appliance" (Персональный медиаприбор). Проект потерпел неудачу по нескольким причинам, главными из которых были высокая стоимость и громоздкость оборудования. Пользователь носил на голове оптическое устройство, процессор, который можно было закрепить на одежде, и миниатюрную клавиатуру, прикрепленную к руке. Компания GoPro выпустила свой первый продукт, GoPro HERO 35mm, положив начало успешной линейке носимых камер. Эти камеры можно носить на голове или на запястье, они ударопрочны и водонепроницаемы. Камерами GoPro пользуются многие спортсмены и любители экстремальных видов спорта, что стало особенно заметно в начале 2010-х годов. В конце 2000-х годов различные китайские компании начали производство мобильных телефонов в форме наручных часов, потомками которых, по состоянию на 2013 год, являются i5 и i6 – GSM-телефоны с 1,8-дюймовыми дисплеями, а также ZGPAX s5 – наручные часы на базе Android.

2010-е годы

Стандартизация с IEEE, IETF и рядом отраслевых групп (например, Bluetooth) привела к появлению более разнообразных интерфейсов в рамках WPAN (беспроводной сети персонального доступа). Это также способствовало разработке WBAN (беспроводной сети датчиков, носимых на теле) и предложению новых классификаций конструкций для интерфейсов и сетей. iPod Nano 6-го поколения, выпущенный в сентябре 2010 года, имеет возможность крепления на запястье, превращающую его в носимый компьютер в виде наручных часов. Развитие носимых вычислений распространилось на реабилитационную инженерию, амбулаторное лечение, системы спасения и оборонные носимые системы. Sony выпустила наручные часы Sony SmartWatch, которые необходимо подключать к телефону Android. После подключения они становятся дополнительным удаленным дисплеем и инструментом для уведомлений. Fitbit выпустила несколько носимых фитнес-трекеров и Fitbit Surge – полноценные смарт-часы, совместимые с Android и iOS. 11 апреля 2012 года Pebble запустила кампанию на Kickstarter для сбора 100 000 долларов на свою первую модель смарт-часов. Кампания завершилась 18 мая, собрав 10 266 844 доллара, что более чем в 100 раз превышает целевой показатель. Pebble выпустила несколько моделей смарт-часов, включая Pebble Time и Pebble Round. Google Glass представила свой оптический дисплей с головным креплением (OHMD) тестовой группе пользователей в 2013 году, а 15 мая 2014 года сделала его доступным для широкой публики. Целью Google было создание массового, повсеместного компьютера, отображающего информацию в формате hands-free, как на смартфоне, и способного взаимодействовать с Интернетом посредством голосовых команд на естественном языке. Google Glass подверглась критике из-за опасений по поводу конфиденциальности и безопасности. 15 января 2015 года Google объявила о прекращении производства прототипа Google Glass, но продолжила разработку продукта. По словам Google, проект Glass был готов "выпуститься" из Google X, экспериментальной фазы проекта. Thync, гарнитура, представленная в 2014 году, – это носимое устройство, которое стимулирует мозг слабыми электрическими импульсами, вызывая у пользователя ощущение прилива энергии или спокойствия в зависимости от данных, вводимых через приложение на телефоне. Устройство крепится к виску и затылку с помощью клейкой ленты. В 2014 году компания Macrotellect выпустила два портативных устройства для регистрации мозговых волн (ЭЭГ) – BrainLink Pro и BrainLink Lite, которые позволяют семьям и практикующим медитацию улучшать умственную форму и снимать стресс с помощью более 20 приложений для тренировки мозга, доступных в App Store и Google Play. В январе 2015 года Intel представила субминиатюрный Intel Curie для носимых приложений, основанный на платформе Intel Quark. Этот чип размером с пуговицу оснащен шестиосным акселерометром, концентратором датчиков DSP, модулем Bluetooth LE и контроллером заряда батареи. Начало отгрузок планировалось на вторую половину года. 24 апреля 2015 года Apple представила Apple Watch – свои смарт-часы. Apple Watch оснащены сенсорным экраном, множеством приложений и датчиком сердечного ритма. Впоследствии Apple Watch стали самыми популярными наручными часами в мире. Некоторые продвинутые VR-гарнитуры требуют от пользователя носить настольный компьютер в рюкзаке, чтобы обеспечить свободу передвижения.

Standardization with IEEE, IETF, and several industry groups (e. g. Bluetooth) lead to more various interfacing under the WPAN (wireless personal area network). It also led the WBAN (Wireless body area network) to offer new classification of designs for interfacing and networking. The 6th generation iPod Nano, released in September 2010, has a wristband attachment available to convert it into a wearable wristwatch computer. The development of wearable computing spread to encompass rehabilitation engineering, ambulatory intervention treatment, life guard systems, and defense wearable systems. Sony produced a wristwatch called Sony SmartWatch that must be paired with an Android phone. Once paired, it becomes an additional remote display and notification tool. Fitbit released several wearable fitness trackers and the Fitbit Surge, a full smartwatch that is compatible with Android and iOS. On 11 April 2012, Pebble launched a Kickstarter campaign to raise $100,000 for their initial smartwatch model. The campaign ended on 18 May with $10,266,844, over 100 times the fundraising target. Pebble released several smartwatches, including the Pebble Time and the Pebble Round. Google Glass launched their optical head mounted display (OHMD) to a test group of users in 2013, before it became available to the public on 15 May 2014. Google's mission was to produce a mass market ubiquitous computer that displays information in a smartphone like hands free format that can interact with the Internet via natural language voice commands. Google Glass received criticism over privacy and safety concerns. On 15 January 2015, Google announced that it would stop producing the Google Glass prototype but would continue to develop the product. According to Google, Project Glass was ready to "graduate" from Google X, the experimental phase of the project. Thync, a headset launched in 2014, is a wearable that stimulates the brain with mild electrical pulses, causing the wearer to feel energized or calm based on input into a phone app. The device is attached to the temple and to the back of the neck with an adhesive strip. Macrotellect launched two portable brainwave (EEG) sensing devices, BrainLink Pro and BrainLink Lite in 2014, which allows families and meditation students to enhance the mental fitness and stress relief with 20+ brain fitness enhancement Apps on Apple and Android App Stores. In January 2015, Intel announced the sub miniature Intel Curie for wearable applications, based on its Intel Quark platform. As small as a button, it features a six axis accelerometer, a DSP sensor hub, a Bluetooth LE unit, and a battery charge controller. It was scheduled to ship in the second half of the year. On 24 April 2015, Apple released their take on the smartwatch, known as the Apple Watch. The Apple Watch features a touchscreen, many applications, and a heart rate sensor. The Apple Watch would later become the most popular wristwatch in the world. Some advanced VR headsets require the user to wear a desktop sized computer as a backpack to enable them to move around freely.

2020-е годы

5 июня 2023 года Apple представила Vision Pro — AR-гарнитуру со встроенным компьютером и экраном на передней части, позволяющим окружающим видеть лицо надевшего её человека.

Коммерциализация

Коммерциализация носимых компьютеров общего назначения, возглавляемая такими компаниями, как Xybernaut, CDI и ViA, Inc., до сих пор не имела большого успеха. Публично торгующаяся компания Xybernaut пыталась заключить альянсы с такими компаниями, как IBM и Sony, чтобы сделать носимые компьютеры широкодоступными и сумела продемонстрировать свое оборудование в таких шоу, как «Секретные материалы», но в 2005 году ее акции были исключены из биржи, и компания подала заявление о банкротстве в рамках главы 11 из-за финансового скандала и федерального расследования. Xybernaut вышла из-под защиты от банкротства в январе 2007 года. ViA, Inc. объявила о банкротстве в 2001 году и впоследствии прекратила свою деятельность. В 1998 году Seiko выпустила Ruputer – компьютер в (довольно крупном) наручном формате, который не имел особого коммерческого успеха. В 2001 году IBM разработала и публично продемонстрировала два прототипа компьютера-часов на запястье, работающих под управлением Linux. Последнее упоминание о них датируется 2004 годом, в котором говорилось, что устройство будет стоить около 250 долларов, но его разработка все еще продолжается. В 2002 году компания Fossil, Inc. анонсировала Fossil Wrist PDA, работающую на операционной системе Palm OS. Дата выпуска была запланирована на лето 2003 года, но несколько раз откладывалась и, наконец, устройство поступило в продажу 5 января 2005 года. Timex Datalink – еще один пример практичного носимого компьютера. Компания Hitachi представила носимый компьютер под названием Poma в 2002 году. Eurotech предлагает ZYPAD – носимый сенсорный компьютер с GPS, Wi-Fi и Bluetooth, способный запускать множество пользовательских приложений. В 2013 году в Массачусетском технологическом институте (MIT) было разработано носимое на запястье устройство для контроля температуры тела. Недостаточный интерес рынка к продукции продемонстрировала неудача продукта компании Panasonic Computer Solutions Company. Panasonic специализируется на мобильных вычислениях с линейкой Toughbook с 1996 года и проводит обширные маркетинговые исследования в области портативных, носимых вычислительных устройств. В 2002 году Panasonic представила носимый компьютер в виде «кирпича» в сочетании с портативным устройством или сенсорным экраном, который можно носить на руке. Компьютер «Brick» – это CF 07 Toughbook с двумя аккумуляторами, экран использует те же аккумуляторы, что и базовая модель, разрешение 800 x 600, опционально GPS и WWAN. Имеет один слот M PCI и один слот PCMCIA для расширения. В нем используется процессор Pentium 3 с частотой 600 МГц, пониженный до 300 МГц на заводе для пассивного охлаждения, поскольку он не имеет вентилятора. Micro DIM RAM можно модернизировать. Экран можно использовать беспроводным способом на других компьютерах. «Кирпич» будет беспроводным способом взаимодействовать с экраном, а одновременно «кирпич» будет беспроводным способом подключаться к Интернету или другим сетям. В 2005 году носимый «кирпич» был тихо снят с производства, а экран превратился в тонкий сенсорный клиент, используемый с наручным ремешком. Google объявила о разработке носимого устройства «дополненной реальности» на основе дисплея, устанавливаемого на голову, под названием Google Glass. Ранняя версия устройства была доступна для американской публики с апреля 2013 года по январь 2015 года. Несмотря на прекращение продаж устройства в рамках программы Explorer, Google заявила, что планирует продолжать разработку технологии. LG и iriver производят наушники для измерения сердечного ритма и других биометрических данных, а также различные показатели активности. Больший отклик на коммерциализацию был получен при создании устройств с определенным назначением, а не универсальных. Одним из примеров является WSS1000. WSS1000 – это носимый компьютер, предназначенный для облегчения и повышения эффективности работы сотрудников складского учета. Устройство позволяет работникам сканировать штрих-коды товаров и немедленно вводить информацию в систему компании. Это устранило необходимость носить с собой блокнот, исключило ошибки и путаницу, связанные с рукописными записями, и позволило работникам освободить обе руки во время работы; система повышает точность и эффективность. Многие считают носимые технологии новой тенденцией; однако компании пытаются разрабатывать или проектировать носимые технологии на протяжении десятилетий. В последнее время внимание сосредоточено на новых типах технологий, которые больше ориентированы на повышение эффективности в жизни пользователя.

The commercialization of general purpose wearable computers, as led by companies such as Xybernaut, CDI and ViA, Inc. has thus far been met with limited success. Publicly traded Xybernaut tried forging alliances with companies such as IBM and Sony in order to make wearable computing widely available, and managed to get their equipment seen on such shows as The X Files, but in 2005 their stock was delisted and the company filed for Chapter 11 bankruptcy protection amid financial scandal and federal investigation. Xybernaut emerged from bankruptcy protection in January, 2007. ViA, Inc. filed for bankruptcy in 2001 and subsequently ceased operations. In 1998, Seiko marketed the Ruputer, a computer in a (fairly large) wristwatch, to mediocre returns. In 2001, IBM developed and publicly displayed two prototypes for a wristwatch computer running Linux. The last message about them dates to 2004, saying the device would cost about $250, but it is still under development. In 2002, Fossil, Inc. announced the Fossil Wrist PDA, which ran the Palm OS. Its release date was set for summer of 2003, but was delayed several times and was finally made available on 5 January 2005. Timex Datalink is another example of a practical wearable computer. Hitachi launched a wearable computer called Poma in 2002. Eurotech offers the ZYPAD, a wrist wearable touch screen computer with GPS, Wi Fi and Bluetooth connectivity and which can run a number of custom applications. In 2013, a wearable computing device on the wrist to control body temperature was developed at MIT. Evidence of weak market acceptance was demonstrated when Panasonic Computer Solutions Company's product failed. Panasonic has specialized in mobile computing with their Toughbook line since 1996 and has extensive market research into the field of portable, wearable computing products. In 2002, Panasonic introduced a wearable brick computer coupled with a handheld or a touchscreen worn on the arm. The "Brick" Computer is the CF 07 Toughbook, dual batteries, screen used same batteries as the base, 800 x 600 resolution, optional GPS and WWAN. Has one M PCI slot and one PCMCIA slot for expansion. CPU used is a 600 MHz Pentium 3 factory under clocked to 300 MHz so it can stay cool passively as it has no fan. Micro DIM RAM is upgradeable. The screen can be used wirelessly on other computers. The brick would communicate wirelessly to the screen, and concurrently the brick would communicate wirelessly out to the internet or other networks. The wearable brick was quietly pulled from the market in 2005, while the screen evolved to a thin client touchscreen used with a handstrap. Google has announced that it has been working on a head mounted display based wearable "augmented reality" device called Google Glass. An early version of the device was available to the US public from April 2013 until January 2015. Despite ending sales of the device through their Explorer Program, Google has stated that they plan to continue developing the technology. LG and iriver produce earbud wearables measuring heart rate and other biometrics, as well as various activity metrics. Greater response to commercialization has been found in creating devices with designated purposes rather than all purpose. One example is the WSS1000. The WSS1000 is a wearable computer designed to make the work of inventory employees easier and more efficient. The device allows workers to scan the barcode of items and immediately enter the information into the company system. This removed the need for carrying a clipboard, removed error and confusion from hand written notes, and allowed workers the freedom of both hands while working; the system improves accuracy as well as efficiency. A number of people think wearable technology as a new trend; however, companies have been trying to develop or design wearable technologies for decades. The spotlight has more recently been focused on new types of technology which are more focused on improving efficiency in the wearer's life.

Проблемы с носимыми компьютерами

Носимые технологии сопряжены со множеством проблем, таких как безопасность данных, вопросы доверия, а также регуляторные и этические аспекты. После 2010 года носимые технологии стали рассматриваться преимущественно как инструменты для фитнеса. Они применялись с потенциалом для улучшения работы в сфере здравоохранения и многих других профессиях. С увеличением числа носимых устройств вопросы конфиденциальности и безопасности становятся особенно важными, особенно в отношении медицинских устройств. Кроме того, FDA классифицирует носимые устройства как "продукты общего оздоровления". В США на носимые устройства не распространяются федеральные законы, однако регулирующее законодательство, такое как Закон о защите персональной медицинской информации (PHI), регулируется Управлением по гражданским правам (OCR). Устройства, оснащенные датчиками, могут создавать угрозы безопасности, поскольку компании должны проявлять большую бдительность для защиты общедоступных данных. Проблема кибербезопасности этих устройств заключается в недостаточно строгом регулировании в США. В частности, Национальный институт стандартов и технологий (NIST) разработал структуру NIST Cybersecurity Framework, однако она не является обязательной к исполнению. Следовательно, отсутствие специальных нормативных актов для носимых устройств, особенно медицинских, повышает риск возникновения угроз и других уязвимостей. Например, Google Glass вызвал серьезные опасения по поводу конфиденциальности, связанные с носимыми компьютерными технологиями; Конгресс расследовал риски для конфиденциальности, связанные с использованием Google Glass потребителями, и способы использования данных. Продукт может использоваться для отслеживания не только пользователей, но и окружающих их людей, зачастую без их ведома. При этом все данные, собранные с помощью Google Glass, хранились на облачных серверах Google, предоставляя им доступ к этим данным. Также были подняты вопросы о безопасности женщин, поскольку очки позволяли преследователям и домогателям делать вторгшиеся в личную жизнь фотографии женских тел, не опасаясь быть пойманными. Носимые технологии, такие как умные очки, могут также вызывать культурные и социальные проблемы. Хотя носимые технологии могут упростить и улучшить жизнь, некоторые устройства (например, Bluetooth-наушники) могут привести к тому, что люди станут больше зависеть от технологий, чем от непосредственного общения с окружающими. Общество рассматривает эти технологии как предметы роскоши, и в группах может возникать давление со стороны сверстников, побуждающее к приобретению аналогичных продуктов. Эти продукты ставят вопросы социальной и моральной дисциплины. Например, ношение умных часов может быть способом соответствовать стандартам в областях, где доминируют мужчины, где проявление женственности может восприниматься как непрофессиональное поведение. Несмотря на растущий спрос на эти технологии, одной из главных проблем остается цена. Например, по состоянию на март 2023 года цена Apple Watch варьируется от 249 до 1749 долларов, что может быть непомерно дорого для обычного потребителя.

Wearable technology comes with many challenges, like data security, trust issues, and regulatory and ethical issues. After 2010, wearable technologies have been seen more as a technology focused mostly on fitness. They have been used with the potential to improve the operations of health and many other professions. With an increase in wearable devices, privacy and security issues can be very important, especially when it comes to health devices. Also, the FDA considers wearable devices as "general wellness products". In the US, wearable devices are not under any Federal laws, but regulatory law like Protected Health Information (PHI) is the subject to regulation which is handled by the Office for Civil Rights (OCR). The devices with sensors can create security issues as the companies have to be more alert to protect the public data. The issue with cybersecurity of these devices are the regulations are not that strict in the US. Likewise, the National Institute of Standards and Technology (NIST) has a code called NIST Cyber security Framework, but it is not mandatory. Consequently, the lack of specific regulations for wearable devices, specifically medical devices, increases the risk of threats and other vulnerabilities. For instance, Google Glass raised major privacy risks with wearable computer technology; Congress investigated the privacy risks related to consumers using Google Glass and how they use the data. The product can be used to track not only the users of the product but others around them, particularly without them being aware. Nonetheless, all the data captured with Google Glass was then stored on Google's cloud servers, giving them access to the data. They also raised questions regarding women's security as they allowed stalkers or harassers to take intrusive pictures of women's bodies by wearing the Glass without any fear of getting caught. Wearable technologies like smart glasses can also raise cultural and social issues. Although wearable technologies can make life easier and more enjoyable, some devices (e. g.: Bluetooth headphones) can make people more dependent on technology than on interaction with nearby humans. Society considers these technologies luxury accessories and there may be peer pressure within a group to own similar products. These products raise challenges of social and moral discipline. For instance, wearing a smart watch can be a way to fit in with standards in male dominated fields, where femininity may be perceived as unprofessional. Despite the fact that the demand for this technology is increasing, one of the biggest challenges is the price. For example, as of March 2023, the price of an Apple Watch ranges from $249 to $1,749, which for a normal consumer can be prohibitively expensive.

Будущие инновации

Дополненная реальность открывает возможности для нового поколения дисплеев. В отличие от виртуальной реальности, пользователь не погружается в виртуальный мир, а информация накладывается на реальность. Эти дисплеи могут быть легко переносимыми, например, Vufine+. Другие же достаточно громоздки, как HoloLens 2. Некоторые гарнитуры автономны, такие как Oculus Quest 2 и другие. В отличие от компьютера, они больше напоминают терминальный модуль. Одноплатные компьютеры (SBC) становятся производительнее и дешевле. Некоторые платы, такие как Raspberry Pi Zero и Pi 4, стоят недорого, в то время как другие, например Hackboard и LattePanda, более дорогие, но ближе по характеристикам к обычному ПК. Одной из ключевых областей будущих исследований может стать способ управления. Сегодня компьютеры обычно управляются с помощью клавиатуры и мыши, что может измениться в будущем. Например, скорость набора текста на клавиатуре может быть статистически увеличена благодаря раскладке BEPO. Эргономика также может повлиять на результат, например, с помощью раздельных и минималистичных клавиатур (которые используют одну клавишу для нескольких букв или символов). Экстремальным примером могут служить клавиатуры Plover и steno, позволяющие использовать очень мало клавиш, нажимая несколько одновременно для ввода буквы. Кроме того, указатель можно улучшить, заменив базовую мышь на более продвинутый манипулятор. Система управления жестами эволюционирует от отслеживания изображений (камера Leap Motion) к интегрированному захвату (например, прототип AI-перчатки данных от Зака Фридмана). Для некоторых разработчиков основной задачей может стать создание компьютеров, интегрированных с системой AR и управляемых эргономичными контроллерами. Это позволит создать универсальное устройство, которое будет таким же портативным, как мобильный телефон, и таким же эффективным, как компьютер, дополненное эргономичными контроллерами.

Военное применение

Первый носимый компьютер был представлен армии США в 1989 году как компактное устройство, предназначенное для помощи солдатам в бою. С тех пор эта концепция развилась и включила в себя программу "Land Warrior" и предложения по созданию будущих систем. Самая масштабная военная программа в области носимых устройств – это система "Land Warrior" армии США, которая в конечном итоге будет интегрирована в систему "Future Force Warrior". Также ведутся исследования по повышению надежности наземной навигации. F-INSAS – индийский военный проект, в значительной степени основанный на использовании носимых вычислительных устройств.