▋军事应用之路任重而道远

可穿戴设备在民用领域已有很多成熟产品，但在军事领域的应用仍处于萌芽阶段。主要原因是军事应用对可穿戴设备的可靠性、鲁棒性、安全性等要求更加严苛。

当前可穿戴设备相关技术还有不少问题亟待解决——

▋系统质量问题

受技术现状和成熟度的限制，当前军用可穿戴设备的质量解决还不成熟，给使用者带来的体验并不理想。尤其是头颈类的可穿戴装备，由于质量过重，士兵极易产生压迫感和疲劳感，影响作战行动有效进行。针对这个问题，一方面可以寻求材料方面的突破，找到一种更加轻盈，同时足够结实耐用的新型材料来降低可穿戴设备的系统质量。另一方面，需要持续大力推动集成化和微型化技术攻关，采用先进的封装技术，通过系统级封装微型化技术，将元件整合到极小的单一封装中，以简化电路板设计和小型化装备设计,努力减小系统整体质量，争取达到可“忽视存在”的效果。

新型轻质材料的使用可有效减小可穿戴设备的质量

▋续航时间问题

为了更好地实现其功能，可穿戴设备需增加更多更强的传感器、控制器等电子元件，设备功率需求也随之增加。另外，实时监测和随时响应的工作机制也使得可穿戴设备的功耗高于其他设备。可穿戴设备效能的发挥高度依赖电源支持，电能耗尽后即成为负担。而在激烈对抗的实际战场中，士兵完成战斗任务时很难得到额外的电源支持。因此，续航时间问题是制约可穿戴设备在军事领域应用的关键因素之一。

破解这个问题，一是需要进一步优化电源管理，同时发展低功耗器件，尽可能降低系统运行功耗。二是迫切需要找到更高能量密度，同时更可靠、更安全的电池技术。就目前已知的电池类型来看，拥有最高能量密度的锂氟化碳电池具有较好的发展前景。2018年，美国橡树岭国家实验室通过使用固态电解质成功增加锂氟化碳电池容量，实现了超大电量的可能。三是进一步提高环境发电的转化效率。高效太阳能发电、人体运动微发电、体温感应微发电、血液微发电等技术的不断发展成熟，可以直接为可穿戴设备提供不间断的能源供给，解决续航时长问题。

可穿戴设备需要更加高效的能源

▋人机适应性问题

可穿戴设备是人机紧耦合设备，其对人机协调性、穿戴舒适性有较高的要求。目前可穿戴设备在军事上的应用仍处在基础功能实验阶段。如何在增强士兵机能的同时不影响士兵的灵活性，如何在额外增加设备的同时不影响士兵对武器的操控等人机适应性问题，还需要不断探索与改进。

在穿戴舒适性方面，柔性器件的发展研究应在可穿戴设备后续发展中得到更多重视，使得产品更加柔软舒适、更加贴合人体，最终达到与士兵身体的完美结合。

在操作便捷性方面，设计过程中将对人机工效给予更加充分考虑，随着手势控制、语音控制等技术更加成熟，以及肌电、脑电等新型控制技术的不断发展，士兵的双手将被真正解放出来，可穿戴设备的人机交互方式变得更加多元与友好。

▋操作系统问题

操作系统作为可穿戴设备的大脑，是设备的基础核心，它的性能直接决定着设备的优劣。与电脑、手机等设备相比，可穿戴设备需要更加简洁高效的操作系统。目前常见的可穿戴设备操作系统主要有VxWorks、μClinux等实时操作系统（RTOS），以及定制裁减版Android、Android Wear等Android系统，还有三星的Tizen系统和苹果的IOS Wear系统。这4类操作系统均具有一定的成熟度，使用方面各有优缺点，民用可穿戴设备可以根据产品特点进行自由选择。

但是作为军事应用，对可穿戴设备有着特殊的要求。操作系统作为其核心关键技术，应该采用国产系统，做到自主可控。由于这类操作系统技术难度高、需求量小等原因，国内的科技公司在该领域鲜有建树，这也是我国可穿戴设备军事应用所面临的最大问题之一。当前，实际得到应用的国产可穿戴设备只有华为的LiteOS操作系统。未来应不断加大对国产操作系统开发的资金投入，尽快研发出更多更好用的国产操作系统。

利用脑电控制无人装备

华为LiteOS是用于可穿戴设备的国产操作系统

▋传感器问题

传感器是可穿戴设备的触角，也是其智能化的基础。军用可穿戴设备对传感器的需求主要为运动传感、生物传感和环境传感等。运动传感技术包括加速度传感器、陀螺仪、电磁传感器、大气传感器等，实现运动探测、导航、人机交互功能，进而达到测量、记录和分析人体活动的效果。

生物传感技术主要采用血压传感器、心电传感器、肌电传感器、体温传感器、脑电波传感器，实现人体生理机能参数测定、评估士兵作战状态，为支援保障提供数据支撑。

环境传感技术主要采用温湿度传感器、气压传感器、紫外线传感器、麦克风、图像视频采集设备等，对战场环境实时感知。

随着技术发展进步，可穿戴设备的智能化要求越来越高，需要获得的数据也会越来越多，这就需要更多传感器，同时对传感器的测量精度和稳定性也提出了更高的要求。民用可穿戴设备的传感器测量失误也许仅仅给使用者一个不正确的运动建议，作为辅助功能来说影响并不大，但在军事领域，出现这样的错误可能会引起灾难性的后果。因此，在军事应用中传感器的精度和稳定性必须得到足够的重视，使其能够在高度恶劣的战场环境中准确可靠地感知使用者的状态和周边环境情况，为战场决策提供有效的帮助。

一种可贴在身体表面的柔性传感器

▋数据安全问题

军用可穿戴设备的应用将会成为指挥网络中的关键节点，必须保证其数据安全。一方面需对其数据采用必要的加密手段，降低信息被盗取或冒用的风险。另一方面，由于可穿戴设备本身的便携属性，必须考虑设备遗失后的安全保密问题。设备在使用时应具有身份认证环节，必要时可采用人体生理特征进行认证。当认定用户非法时，设备应被拒绝入网，能够自行锁定并销毁数据，防止设备泄密。

数据安全问题必须得到足够重视