可穿戴技术在体育中应用的研究综述
中图分类号：G818 文献标识：A 文章编号：1009-9328（2017）04-000-02
摘 要 可穿戴技术是现代人机交互技术中较为先进的技术之一，它把多媒体、传感器和无线通信等技术嵌入人的可穿戴物中，从而实现人与设备的交互或人体信息的监控。本文通过文献资料法、比较分析法等研究方法，对体育教学与科研、体育运动支持、体育康复，以及开发、利用和不断发展的进行研究。可穿戴技术在体育上的应用也存在一些技术上的不足，随着技术的不断进步其在体育中的应用价值必将不断扩大。
关键词 可穿戴技术 体育 应用
可穿戴技术（Wearable Technology，WT），是20世纪60年代麻省理工学院媒体实验室最早创新的技术，是现代人机交互技术中较为先进的技术之一。该技术把多媒体、传感器和无线通信等技术嵌入人们的穿戴物中，支持手势和眼动操作等多种交互方式，主要用于对使用者的数字支持或数据监测，具有低负荷、可移动操作、使用简便、支持长时工作和无线数据传输等特点[1]。可穿戴技术主要包括通信、芯片、传感、材料、人机交互等技术内容。在数字化、大数据时代的背景下，随着可穿戴技术的高速发展，其在体育领域内各个方面的应用价值已初见端倪，这些应用主要包括体育教学与科研、体育运动支持和体育康复。
一、可穿戴技术在体育教学与科研方面的应用
从概念上来看，可穿戴技术用于体育教学应属于多媒体教学和交互式教学的范畴。可穿戴技术在体育教学中主要表现在利用设备进行微学习、组织和建立个性化学习社群、模拟情境、个人云资源等方面。
在体育科研方面主要利用可穿戴技术设备对研究对象进行生物信息数据的监测和分析方面。传统的体育教学中难以针对每个学生的个人特点实施个体化训练，而可穿戴技术的发展为这个问题的解决提供了可行的方法。利用其对学生的身体数据、运动数据、睡眠数据即时采集，从而精确地获取每个学生的数据，汇总并分析。解放军总医院生物医学工程研究室的张政波等人[2]将生命信息检测技术与可穿戴技术相结合，在弹性背心中嵌入各类传感器，实现了呼吸、心电、体位、体动、体温等多生理参数的穿戴式、协同监测系统设计，为研究建立了良好的技术平台。吴峰等人[3]开发了实时监测人体血氧、脉搏、体温、体动加速度、环境温度、海拔高度和经纬度的监测头带和监测帽，并开发了相应的安卓手机软件平台和云端远程监测平台可用于监测和控制运动员的高原训练。
通过分析不难看出，可穿戴技术由于具有便携互动式、多信息采集等方面的优势，正广泛的被用于教学和科研中，且随着研究的深入，我国体育界的研究学者不但将该技术熟练地应用于体育领域，更不断的结合各自领域的特点，开发出了新的技术和应用，从技术的开发到应用的周期也大大的短于一般的体育类应用设备，在未来，这一趋势还将继续保持。
二、可穿戴技术在体育中的应用
（一）在体育运动支持方面的应用
随着我国人口老龄化时代的到来，老年人锻炼中出现的问题越来越多，越来越严重，而可穿戴技术一方面可用作运动时的助力支持，另一方面又提供必要的监测和信息指导。总体来看，在这些方面，可穿戴技术主要的功能体现在运动支持方面。
可穿戴技术最早的应用，主要包括一些简单的计步器、心率器、距离计算器等。使其在自然状态下能够随时随地获取心电数据，是对人体心电进行实时监护的有效方法。 新开发的可穿戴技术设备还可以根据佩戴者的年龄、身高、体重及其他可检测项目对锻炼者的靶心率，训练强度等给出实时的指导和建议。可穿戴设备为健身爱好者开发的产品中，可以统计燃烧的卡路里以及用户的步行距离和心率，使用者可以在运动后准确的了解到自己的身体状况，合理的安排体育健身此外，还有专门针对登山、潜水、跳伞等运动支持的可穿戴技术，分别可以记录登山高度、潜水深度及时间，跳伞动作是否规范等。
通过分析可以发现，可穿戴技术用于运动支持，既有一定的历史又有迅速的創新和发展，特别是近年来随着微软、苹果等公司的大力研发，其应用价值也在不断地提高中。
（二）在体育康复方面的应用
可穿戴设备不仅可以帮助用户保持更健康的生活方式，还可以降低健康护理的成本。可穿戴设备与运动结合，被广泛应用于体育康复当中，其主要作用体现在体育康复中的监控和直接辅助康复治疗2个方面。
可穿戴设备的体育康复应用多种多样，在康复监控方面，社会对于移动医疗需求较为迫切，可穿戴设备在医疗当中可以时刻监控患者的病情，通过大量的信息数据分析患者或者老人的身体状况，从而达到及时防范和治疗的目的。和体育运动相结合，有助于有效的防止和治疗这些病症。除了提供数据以辅助临床应用外，可穿戴技术也用于直接进行康复训练和治疗。可监控疼痛的智能绷带可以通过发射电子脉冲来帮助缓解痛感，主要用于运动员康复训练期疼痛的克服。
三、存在的不足和争议
可穿戴技术在体育中的应用越来越广泛，技术越来越先进，但由于在体育中，运动的人体活动幅度大，身体接触、碰撞多，影响了该技术的进一步应用和开发。这些问题主要表现在以下方面：
第一，不适应运动，返修率高。这类设备电子元件不适应人体运动的震动，碰撞，设备容易损坏，现无法充电的现象，返修率高。
第二，材质问题，环类、带类、包括衣物，饰品类可穿戴设备由于与人体运动产生的汗液发生反应，变性、褪色、过敏等问题。
第三，记录数据的准确性，例如摆动局部手臂的次数很多，但人体并没有参加运动，手环认为你处在运动状态，并且计算出相应消耗的卡路里等信息，而事实上你并没有消耗那么多的能量。
第四，隐私问题，由于可穿戴技术大量的利用无线传输和云资源，用户的许多私密信息会被软件所收集，具有一定的泄密可能。
由于可穿戴技术的使用具有一定的隐蔽性，而技术本身的支持性又特别强大，在体育中的大量使用可能会成为一些人作弊的手段，这些问题伴随可穿戴技术的迅速发展而产生，必须引起体育界的足够重视才能使其应用更加规范和安全。
四、展望
尽管目前运动是可穿戴设备的主要关注点，但是在未来的几年里，这个重点将逐渐转移到健康保健领域。随着未来技术的发展，我们的智能手表将会提前预知我们接下来有可能存在中风、心脏病这类疾病发作的风险。如果可穿戴设备真的能够做到这一点，那么我相信，全世界对它的重视程度将大大超越现在。
参考文献：
[1] 颜延，邹浩，周林，等.可穿戴技术的发展[J].中国生物医学工程学报.2015（6）：644-653.
[2] 张政波，俞梦孙，赵显亮，等.穿戴式、多参数协同监测系统设计[J].航天医学与医学工程.2008（1）：66-69.
[3] 吴锋，周玉彬，成奇明，等.智能头带式高原生理信息监测系统[J].中国数字医学.2015（3）：35-37.
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