智能穿戴设备
来源:互联网

智能穿戴设备(英文名:smart Wearable Device),是应用穿戴式技术对日常穿戴进行智能化设计、开发出可以穿戴的设备的总称,它融合了人工智能、生物识别、传感器人机交互、无线通信、全球定位系统(GPS)、柔性电子、虚拟现实等先进科技,可以实时采集与人体有关的各种数据和信息,并通过软件支持,以及数据交互、云端交互实现各种功能。

20世纪60年代,智能穿戴设备的概念已经出现。20世纪七八十年代,具备可穿戴智能设备形态的设备开始出现。随着计算机标准化软硬件以及互联网技术的高速发展,智能穿戴设备的形态开始变得多样化。从功能上,智能穿戴设备可以分为运动健身类、医疗健康类、综合服务类、休闲娱乐类、工业类、军事类等。 其发展依赖于以感知层、个人服务层及后台服务层划分的多项关键技术,主要包括语音识别、眼球追踪、骨传导技术、低功耗互联技术、裸眼3D技术、高速互联网与云计算及人体芯片等。

2024年,中国腕戴设备出货量为6116万台,同比增长19.3%。2025年上半年,AI耳机市场线上销量增长636%;全球智能眼镜出货量为406.5万台,同比增长64.2%。2025年前三季度全球腕戴设备出货1.5亿台,其中,中国市场累计出货量为5,843万台,同比增长27.6%。

历史沿革

产品发展

20世纪60年代,智能穿戴设备的思想和雏形已经出现。20世纪七八十年代,具备可穿戴智能设备形态的设备开始出现,其中史蒂夫·曼基于Apple-II 6502型计算机所研制的可穿戴计算机原型即为其代表之一。随着计算机标准化软硬件以及互联网技术的高速发展,智能穿戴设备的形态开始变得多样化,逐渐在工业、医疗、军事、教育、娱乐等诸多领域表现出重要的研究价值和应用潜力。

2013至2014年,各大科技巨头和互联网公司纷纷推出自己的智能穿戴设备,密集发布,加速迭代。三星公司发布Galaxy Gear智能手表,可以使用蓝牙与Android智能手机相连;果壳电子发布智能手表GEAK Watch1、智能戒指;奇虎360发布360儿童卫士手环;字母控股发布“Android Wear”和云健康管理平台“Google Fit”;摩托罗拉推出了智能手表“MOTO 360”;微软公司推出了微软手环Microsoft Band及配套的微软健康云服务Microsoft Health。

2014年7月,华米(北京)信息科技有限公司联合小米集团推出了小米手环1,主要用于查看运动量、监测睡眠质量、智能闹钟唤醒等。同年9月,苹果公司发布了第一代智能手表“寺河山苹果 Watch1”,支持电话、语音、短信、连接汽车、天气、航班信息。2015年,安徽华米信息科技有限公司PBAmazfit跃我成立。2017年4月,Amazfit跃我进入大健康领域,推出米动手健康手环,以心电监测技术结合各项健康数据,为用户提供健康管理模式和服务。

2018年,rokid Glass AR眼镜发布,采用了单片镜AR光学技术、惯性传感器、骨传导和麦克风阵列等技术,还支持人脸识别和物体识别功能。同年6月,Kickstarter推出了一款叫做Xenxo S-Ring 的智能戒指。

2025年12月22日,华丰眼镜在新疆市场率先推出Rokid乐奇AI智能眼镜,将智能穿戴设备与日常光学镜片相结合。

学术科研

在学术科研层面,麻省理工学院卡耐基·梅隆大学、日本东京大学的工程学院以及韩国科学技术院等研究机构均有专门的实验室或研究组专注于智能穿戴设备的研究,拥有多项创新性的专利与技术。而中国学者也在20世纪90年代后期开展智能穿戴设备的研究。

在机构与相关活动领域,美国电气和电子工程师协会成立了可穿戴IT技术委员会,并在多个学术期刊设立了可穿戴计算的专栏。1997年,国际性的智能穿戴设备学术会议IEEE ISWC首次召开。中国国家中华人民共和国国家自然科学基金委员会和中国国家“国家高技术研究发展计划”也支持了多项可穿戴式智能设备相关技术产品研发项目。

2025年11月,2025第七届全国智能可穿戴技术及产业大会暨第十五届全国可穿戴计算学术会议在深圳大学城会议中心召开。

基本概念

智能穿戴设备是应用穿戴式技术对日常穿戴进行智能化设计、开发出可以穿戴的设备的总称,它融合了人工智能、生物识别、传感器人机交互、无线通信、全球定位系统(GPS)、柔性电子、虚拟现实等先进科技,可以实时采集与人体有关的各种数据和信息,并通过软件支持,以及数据交互、云端交互实现各种功能。广义穿戴式智能设备包括功能全、尺寸大、可不依赖智能手机实现完整或者部分的功能,如智能手表或智能眼镜等,以及只专注于某一类应用功能,需要和其他设备如智能手机配合使用,如各类进行体征监测的智能手环、智能首饰等。

相关技术

智能穿戴设备的发展离不开关键技术的支持,这些技术可划分为感知层、个人服务层以及后台服务层等,所涉及的关键技术主要包括语音识别、眼球追踪、骨传导技术、低功耗互联技术、裸眼3D技术、高速互联网和云计算以及人体芯片等。

技术层次

感知层

通过各种类型感知设备获取人体相关信息,交由数据预处理模块处理。预处理包括:A/D转换、标示、封装等。由于人体相关生理参数和运动状态密切相关,因此监测用户的生理参数、并且“知道”用户处在何种运动状态下,可以区分人体是由于剧烈运动引起的生理异常或疾病引起的病理性生理异常,对准确判断用户的身体健康情况具有重要意义。由此,感知层包括生理参数传感器、运动状态传感器。

个人服务层

个人服务层是智能穿戴设备的数据处理中心,面向的人员是穿戴者,包括:生理信息诊断模块、运动状态与危险动作识别模块、历史运动状态与事件队列、决策模块、报警模块、人机交互模块。生理和运动监测模块应对不同的分类器,执行相应的分类算法,然后将该分类结果放入历史运动状态与事件队列中。决策模块从该队列中取出生理状态和运动状态进行判断。感知层和个人服务层的处理单元之间选用短距离通信方式,如蓝牙(Bluetooth)、Zigbee;个人服务层和后台服务层之间的互联采用远距离通信技术,如wifi、3G或4G。

后台服务层

后台服务层是系统的数据处理和分析中心,面向的人员主要有系统管理者和医生。功能单元主要有系统管理模块、服务响应模块、数据存储与分析模块。服务相应模块对多用户数据进行分析、统计服务、个人用户的既定服务;系统管理模块对整个报警信息进行分类、识别、优先级处理,以便用户能得到实时的救助;数据存储与分析模块负责为各个功能模块提供数据支持。

关键技术

语音识别

语音识别常见于一些移动操作系统、软件和部分网站,智能穿戴设备中的语音识别技术,可以在输入上和人机交互时代替键盘和手写,真正“解放人类的双手”,提高效率。

眼球追踪

眼球追踪技术早已广泛应用于科学研究领域,尤其是心理学领域。眼球追踪技术在智能穿戴设备中的出现,将有可能催生出比触屏操作更“直观”,比语音操作更“快捷”的操作方法。

骨传导技术

骨传导技术一直以来是一项军用技术,通过震动人类面部的骨骼来传递声音,是一种高效的降噪技术。

低功耗互联技术

现已成功商用的蓝牙4.0可以很好地解决智能穿戴设备的能耗问题。蓝牙4.0技术的应用,使得智能穿戴设备成本更低、速度更快、距离更远。

裸眼3D技术

裸眼3D摒弃了笨拙的3D眼镜,使得人们可以直接看到立体的画面。通过时差障壁技术、柱状透镜技术和MLD技术,用户可以在液晶屏幕上感受清晰的3D显示效果。

高速互联网和云计算

当宽带或移动互联网速度接近甚至超过硬盘读写速度的时候,通过终端访问云数据就像读取自己硬盘里的东西一样容易。较大运算量的任务将在云端处理,再将处理结果发送到终端呈现在用户眼前。这样可大大降低智能穿戴设备的成本并减少它的体积。

特点

智能穿戴设备是由用户穿戴和控制的,并且能持续运行和交互。像智能眼镜、智能手表和智能腕带这样的智能穿戴设备,一般都具备4个基本操作属性和5个基本属性。

基本操作属性

持续性

智能穿戴设备是一直保持运行状态的,时刻都在与用户交互。例如,智能腕带会时刻记录用户的运动数据,显示用户的运动进展情况,而同样的运动数据记录,用手机则麻烦得多,大部分手机都需要在解锁之后才能完成交互,所以智能穿戴设备真正实现了信号流“从人到设备,从设备到人”。

增强性

用户在做事时,智能穿戴设备可同时运行并为用户服务。例如,Emotient公司(一家人工智能公司,2016年被苹果公司收购)推出了一款名为“情绪分析”的应用,它利用谷歌眼镜分析人们最细微的表情变化,从而推断他们内心的真实感受。利用智能穿戴设备,可以大大增强用户的感官体验,还能通过分析提高办事效率。

调解性

手机、平板计算机都算手持设备,而智能穿戴设备是可以成为身体装备的,通过与肌肤接触,测量人体生理指标,真正实现人与设备的一体化。另外,智能穿戴设备可以过滤掉一些用户不想看到的信号,如广告,然后以一种温和的方式慢慢地改变我们对现实的认知。

隐私性

智能穿戴设备可以像用户日常穿着的衣服一样保护我们的隐私,用户使用手机或者计算机的时候,隐私有可能被他人窥探,但智能穿戴设备的隐私是其他人看不到的,而且未经用户的允许,其他人是不能操作的。

基本属性

智能穿戴设备通常具备五项基本属性,即不霸占用户注意力、不限制用户、可被用户控制、能与他人交流,以及关注环境。

不霸占用户注意力

很多人对计算机、手机容易上瘾,所谓上瘾,就是计算机或手机长时间侵占了用户的大部分甚至全部注意力,产生依赖性。而智能穿戴设备并不像计算机、手机这些设备,对用户而言,交互是用来调节感官能力的,甚至穿戴一定时间后,用户会忽略设备的存在。

不限制用户

用户在使用智能穿戴设备时是不受限制的。例如,用户可以在跑步的时候使用设备,而设备并不会对你的跑步产生影响。另外,智能穿戴设备基本上都是防水的,所以也不用像用手机或计算机那样,担心设备进水而损坏。

可被用户控制

智能穿戴设备在自动化运行的情况下,用户依然可以随时控制这些设备。

与他人交流

智能穿戴设备不仅能满足用户个人与设备的交互,还能作为一种媒介,实现人与人之间的交流,如智能手表可以通过登录微信与他人交流。

关注环境

现在的发展讲究绿色、环保、可持续性,所以智能穿戴设备的制造也会更加具备环保意识,不仅选用节能、环保的材料,而且设备的多种模式、多种感官体验都是与环保并重的。

分类

功能方面

从功能上,智能穿戴设备可以分为运动健身类、医疗健康类、综合服务类、休闲娱乐类、工业类、军事类等。

运动健身类

运动健身类智能穿戴设备最常见的形态是智能手环,还有智能运动衣、运动鞋等,主要面向热爱运动的人群。它的价值主要在于通过传感器监测用户在运动过程中的运动数据、生理指标,并对运动效果和健康状况进行记录和评估,科学指导用户的运动方式。

医疗健康类

医疗健康类智能穿戴设备主要面向注重健康的人群,如中老年人、慢性病患者等。产品形态包括手环、腕表、智能睡衣,以及心电衣、腕式血氧仪、肌肉传感器、脑传感装置等专用智能穿戴医疗监测设备。它能够监测人体的血糖、血脂、血压、睡眠、呼吸、膳食、体脂等健康数据,并通过大数据分析和医生远程诊疗,提供健康指导、健康预警等。此外,某些设备还可以用于辅助恢复治疗和改善健康,如用于刺激帕金森病患者手部活动的腕带、可缓解疼痛的绑带、背部治疗设备、帮助视力障碍人群导航的智能穿戴设备等。

综合服务类

综合服务类智能穿戴设备面向一般大众,能够让人们的生活、工作更加便捷。例如,智能手表可通过指针、数字、图像等方式显示时间,除显示时间之外,通常还具有短信提醒、接打电话、拍照、视频通话、定位导航等功能。

休闲娱乐类

休闲娱乐类智能穿戴设备包括各种增强现实(AR)、虚拟现实(VR)等头显设备,以及智能高尔夫手套、意念控制头盔等,主要借助体感交互、虚拟现实、脑波控制等先进技术和操作方式,提供更强的代入感、沉浸感、互动性,让游戏、观影等各类娱乐更逼真。

工业类

工业类智能穿戴设备在工业级市场的应用前景广阔。例如,技术工人可以通过VR头显设备,在可视化、沉浸式的“高仿真”虚拟环境中,直观学习复杂仪器设备的内部结构和工作原理,对汽车、航空发动机进行虚拟装配、零部件拆卸等训练,把工业实训提升到新的高度。

军事类

智能穿戴设备已经开始应用于军事领域。利用新材料、仿生和生物医学等新技术,开发军用智能头盔、智能防弹衣、机械动力外骨骼装置等,可以提高士兵携行能力,减轻负重,保护士兵的生命安全。

穿戴部位

根据人体穿戴部位的不同,智能穿戴设备可以划分为头戴类、腕戴类、身穿类、脚穿类。头戴类产品主要有智能眼镜、智能头盔、智能头环、智能耳环、智能吊坠等;腕戴类产品主要有智能手表、智能手环、智能手套等;身穿类产品主要有智能织物、智能服装等;脚穿类产品主要有智能鞋、智能袜子等。

主体设备

从主体设备上划分,智能穿戴设备可分为独立式设备和附属式设备,两者最大的区别在于其是独立使用的,还是需要匹配智能手机使用的。不过独立与非独立的属性并非绝对,比如手环、手表这类设备,既能够独立运行,也可以与智能手机搭配使用。

独立式设备

独立式设备是一个独立的智能终端系统,可以独立采集、处理、分析、存储和传送数据和信息,配备话筒、摄像头、无线通信及移动互联网等模块,无须与智能手机匹配就可以独立实现所有功能。

附属式设备

附属式设备本身具有数据的采集、输出、运算、存储和交互等功能,但需要与智能手机或其他智能终端连接使用,一旦脱离了匹配的智能手机或其他智能终端,产品的部分功能就无法实现。例如,需要在手机上下载相应的应用程序(APP),用来查看或处理智能穿戴设备采集的数据。

应用领域

智能穿戴设备能帮助人类更敏锐地感知外部与自身的信息,能够在计算机、网络甚至其他人的辅助下更高效地处理信息,实现无缝交流。其应用领域可分为自我量化与体外进化两大类。

在自我量化领域,主要包含运动健身及医疗保健两大细分领域。运动健身领域的主要参与者是专业运动户外品牌及创新公司,产品以轻量化的手表、手环、配饰等形式为主,用于监测、分析并提供运动或户外数据服务,如心率、步频、气压、潜水深度、海拔等指标。医疗保健领域则由医疗便携设备厂商主导,提供专业化的血压、心率等医疗体征检测与处理方案,产品形态较为多样,涵盖医疗背心、腰带乃至植入式芯片等。

在体外进化领域,智能穿戴设备能扩展用户的信息感知与处理能力,应用范围广泛,覆盖休闲娱乐、信息交流乃至行业应用。用户借助具备多样传感、处理、连接和显示功能的可穿戴设备,可实现自身技能的增强或创新。该领域的主要推动者是高科技厂商中的创新力量及学术机构,产品形态以功能完整的智能手表、智能眼镜等为主,无需依赖智能手机或其他外部设备即可完成与用户的交互。

代表产品

智能穿戴计算机W200

2009年,冰川计算机(Glacier Computers)公司发布智能穿戴计算机“W200”,该设备重约280克,具备防水能力。

Apple Watch苹果智能手表

Apple Watch苹果智能手表搭载iOS系统,采用曲面玻璃设计,可以平展或弯曲,内部拥有通信模块,用户可通过它完成多种工作,包括调整播放清单、查看最近通话记录和回复短信等。

谷歌眼镜

谷歌眼镜本质上属于微型投影仪+摄像头+传感器+存储传输+操控设备的结合体。它可以将眼镜、智能手机、摄像机集于一身,通过电脑化的镜片将信息以智能手机的格式实时展现在用户眼前。另外,它还是生活助手,可提供GPS导航、收发短信、摄影拍照、网页浏览等功能。

BrainLink 智能头箍

BrainLink 智能头箍是由宏智力专为IOS系统研发的配件产品,是佩戴简易方便的头戴式脑电波传感器。它可以通过蓝牙无线连接手机、平板电脑、手提电脑、台式机或智能电视等终端设备,配合相应的应用软件就可以实现意念力互动操控。

鼓点T恤

Electronic Drum Machine T-shirt内置了鼓点控制器,用户通过敲击不同的鼓点发出不同的鼓声点声音,有点类似与平板电脑上的架子鼓软件。如果你觉得还不过瘾的话,消费者还可以搭配一条可以配置迷你扩音器的裤子,让自己随时随地都能够演奏音乐,随时随地成为焦点。

SolarBikini太阳能比基尼

SolarBikini太阳能比基尼可以通过装配的光伏薄膜带,吸收太阳光并将能量转为电能,然后为自己的智能手机或者其他小型数码产品进行充电。该产品为可正常穿着的泳衣,充电模式下输出电压为5伏,人体无法直接感知其电流存在。

SocialDenim社交牛仔裤

SocialDenim 社交牛仔裤是Replay推出了第一款具有社交功能的牛仔裤。该牛仔裤支持蓝牙功能,可以将牛仔裤跟智能手机进行连接,消费者只需要点击前面口袋的小装置就可以进行即时通信,方便用户更新Facebook上的信息。另外,它还可以实时消费者的情绪,追踪和分享个人的幸福感。

“No Place Like Home”卫星导航鞋

“No Place Like Home(何处是家园)”卫星导航鞋是由英国设计师多米尼克·威尔考克斯(Dominic Wilcox)设计的GPS导航皮鞋,灵感来源于《绿野仙踪》。鞋跟内置无线全球定位系统,用户可通过USB接口预设目的地。使用时,轻敲鞋跟即可启动导航功能。

华为智能手环8

华为智能手环8是华为首个搭载智慧负一屏的智能手环产品,搭载HarmonyOS 3.1系统,支持音乐控制、遥控拍照,还支持来电提醒、拒接、快捷回复、信息提醒(短信、电子邮件、社交应用)、消息快捷回复和微信来电提醒,以及日程、酒店航班、火车、快递、信用卡还款等手机端信息查看,可与智能穿戴、智能运动器械联动。

“豆包”AI眼镜

“豆包”AI眼镜采用高通AR1芯片,由火山引擎提供RTC实时音视频和豆包大模型,润欣科技提供模组和硬件程序设计

市场情况

2024年,中国腕戴设备出货量为6116万台,同比增长19.3%。2025年上半年,AI耳机市场线上销量增长636%;全球智能眼镜出货量为406.5万台,同比增长64.2%。2025年前三季度全球腕戴设备出货1.5亿台,其中,中国市场累计出货量为5,843万台,同比增长27.6%。

发展前景

智能穿戴设备未来将向“生态枢纽”方向发展,与手机、汽车、智能家居等设备深度联动,打通健康、出行、办公、娱乐等多场景。AI技术的持续赋能,将推动设备从“被动记录”全面转向“主动服务”,为用户提供更精准、个性化的智慧体验。专家指出,未来智能穿戴设备将朝着高质量、专业化和融合化加速发展,柔性显示、无感穿戴等新技术也将催生出更多轻量化、舒适化的新产品。

相关事件

严禁在涉密场所使用智能穿戴设备

2025年5月13日,中华人民共和国国家安全部发文提醒,严禁在涉密场所使用智能穿戴设备,禁止将智能穿戴设备与涉密信息系统连接。

智能穿戴设备监测不能替代医学检查

2026年1月13日,国家卫生健康委召开2026年首场新闻发布会,介绍时令节气与健康有关内容。会上提及,随着可穿戴设备逐渐兴起,部分手环、手表等具有心率、血氧饱和度和睡眠监测等日常健康管理功能。但是,这类产品主要用于日常生活中的监测,还不能作为疾病诊断和治疗的依据,也不能替代相应的医学检查检验。

参考资料 >

2025年中国柔性触觉传感器产业链图谱及投资布局分析.百家号.2026-02-01

视频丨AI耳机销量涨超600% 智能穿戴设备功能持续提升.百家号.2026-02-01

你的下一件“出门必备”,可能不再只是手机.百家号.2026-02-01

华丰眼镜新疆首发Rokid AI智能眼镜.百家号.2026-02-01

2025第七届全国智能可穿戴技术及产业大会暨第十五届全国可穿戴计算学术会议在深举办.中国指挥与控制学会.2026-02-01

卫星导航鞋.仪器仪表学会.2026-02-01

为什么说华为手环 8 是当下最值得买的智能手环?这三点全面领先.百家号.2026-02-01

消息称字节跳动豆包 AI 眼镜初代规划十万台,采用高通 AR1 芯片.新浪财经.2026-02-01

从工具变“数字伙伴” AI可穿戴设备“开挂”.内蒙古自治区互联网信息办公室.2026-02-01

把科技“穿”在身上 你的“出门三件套”悄悄升级了.央广网新闻.2026-02-01

国安部提醒:严禁在涉密场所使用智能穿戴设备.微信公众号.2026-02-01

国家卫健委:智能穿戴设备监测不能替代医学检查.百家号.2026-02-01

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