智能可穿戴设备在军事领域的应用

来源：河南金威通信技术有限公司 官网  上传时间：2016-08-03  浏览次数：881次

  如今，年轻人穿戴起了各种各样的智能腕带、智能手表、智能服装和智能鞋，穿戴电子产品已成为一种新的消费潮流。随着可穿戴在身上的电子产品越来越多，一个新名词──智能可穿戴设备，和它代表的产品一样迅速流行并走红。它们正在改变很多领域，但当它们遇上士兵，军用的智能可穿戴设备又会怎样超乎想象呢？
    智能可穿戴设备发展历程

    智能可穿戴设备的理念起源于20世纪60年代，而产品化的可穿戴设备的雏形可以追溯到20世纪70年代。学术层面，美国麻省理工学院、日本东京大学工程学院、韩国科学技术院等研究机构均设有智能可穿戴设备的专门研究机构，并拥有多项技术专利成果。在学术机构与活动领域，美国电气和电子工程师协会成立了可穿戴IT技术委员会，国际上1997年开始智能可穿戴设备学术会议IEEEISWC。
    智能可穿戴设备分类与功能

    一般分为两类，一类是功能相对独立全面、不可依赖计算机或智能手机等终端实现完整或者部分功能的设备，另一类只专注于某一类应用功能、需与计算机或智能手机等终端配合使用的设备。 
    智能可穿戴设备的主要特点是使用便捷，体验性强，技术先进，智能高效。

    智能可穿戴设备在军事中的应用

    长期以来，各国着眼于提升作战人员态势感知、数据显示和指挥通信等能力，着力将可穿戴技术引入实战运用，并研发出了一系列相关军用装备。

    一、作战指挥类应用

    1、单兵指挥系统 

    “陆军全球军事指挥控制系统信息系统”，目前装备于美军陆军航空兵部队运输类直升机的飞行员。借助这一系统，美军的直升机驾驶员可以与前线任何一个作战士兵保持联络，并指挥地面部队的整体行动；也可以联系上级指挥官，获取指令和汇报战况。同时，AWIS还是一个数据收集系统，为美军未来的网络数字化战场指挥系统提供支持。

    2、智能头盔

    去年，英国的航太系统(BAE Systems)公布了搭载 Striker II 系统的军用头盔。借助夜视模式下的摄像头拍摄获取相关信息，收集的信息将会反馈到头盔的显示屏中。通过这样的方式，这个头盔实现了没有眼镜也具备夜视能力的功能。

    3、智能眼镜 

    一款代号ENVG的头盔式夜视镜研发时间跨度长达10年，已经开始装备美军的普通作战部队。系统全重0.9千克（包括头盔安装座、线缆和电池），续航时间为7.5小时，识别率为150米处80%、300米处50%。

ENVG并不是一台简单的热成像仪，还搭载了智能的“集像增强”功能，可以对图像进行数字处理以增强清晰度，并输入和输出含有数据或地图的数字文档。此外，ENVG还兼容当前美军使用的激光照准器。这意味着，其可以利用传统热成像进行目标探测，并用激光技术进行目标识别。基于此，ENVG可以在城区巷战、低光照甚至完全黑暗的环境中帮助士兵更有效的观察战场，提高后者的战场感知能力和机动性。

     据报道，美国将会使用由 Innovega 研发的一款适用于军事应用的眼镜。它将会以全息三维显示技术为作战人员提供包括地理环境、陆地和空中敌军力量等一系列作战信息。这些信息将会以“漂浮”的形式显示在使用者的眼前。

    二、武器装备类应用

    随着计算机、传感器微型化和智能织造技术的发展，智能设备真正实现了“穿在身上”的目标，从而极大地拓展人体生理功能。

    1、智能鞋垫

    哥伦比亚的 Lemur Design Studio 公司研发了一款 SaveOneLife 智能鞋垫。这款设备的主要目的就是为了保护士兵的生命。将印刷电路组成的金属探测器安装在鞋底，当士兵巡经的范围内有大块金属的磁场反应，与鞋垫联通的手表上就会发出警示信息，告知士兵绕行并在手表上提示可疑物品的位置。

    2、智能防弹衣

    ITL目前正在研发一个“真正的可穿戴装备”——Spirit装备，这个装备将应用于美国陆军和海军，将采用模块式、可伸缩、可感应和可暗藏的设计，使装备不仅具备防弹功能，还能够让穿戴者成为一个移动的电路网。通过衣服表面上布满内置的插头，可以连接电源和数据，实现随时随地为智能穿戴设备提供电力支持。

3、穿墙探测仪

相比于开阔的空地，巷战通常是最难啃的骨头。而这套美军耗资1.51亿美元采购AN/PPS-26系统，便可以通过发出雷达波穿透20厘米厚的墙体，发现墙后人员并探知其活动。同时，这种探测仪的作用距离可达20米，为士兵们提供了足够的保护空间。这套设备现在还并不能判断出藏身墙后的人员究竟是武装分子还是平民，但其在便携性方面的优势也在一定程度更便于士兵的使用。目前，美军已计划在未来3年内采购近万套此类探测仪。

4、沙漠鹰无人机

    从 20 世纪 50 年代开始，军用无人机陆续被应用于军事侦察领域。如越南战争时期，美国军队利用无人机实行了多大数千次的空中侦察。在伊拉克战争期间，英国向美国租借了“沙漠鹰”两款无人机进行空中侦察。

    沙漠鹰是洛克西德.马丁公司依照美军需求而研发的，以轻质聚丙烯为主要材料，翼展 1.2 米，重 3.2 公斤，最大飞行时间为 60 分钟，飞行上限为 152.4 米，每小时的巡航速度在 64 至 96 千米之间。无人机通过便携式计算机进行远程控制，能够按照预先编好的程序飞行，同时也可以实时更改飞行路线。沙漠鹰系统还具备侦察和监视能力，能够自主规避地形障碍和规划路线。

    5、M-25便携式燃料电池

    对于大多数智能穿戴设备来说，电池仍然是限制其使用的最大掣肘，在战区电力供应常常出现短缺的军事领域更为凸显。

    M-25燃料电池也可以叫它移动电源，是来自杜邦和SFC（德国一家燃料电池公司）的解决方案，结合了传统燃料电池系统和甲醇技术，在提供至少72小时、最低20瓦最高200瓦的持续供电能力的同时，比同等时长的传统电池轻80%，这也比当前美军配备的供电设备性能提高了3倍。

    目前，这项新技术已获得美国国防部的认可，装备军队指日可待。

    三、日常监管类运用

    除作战领域之外，智能可穿戴设备在日常安全管理、军事训练和后装保障上也得到广泛应用。

    1、智能编织物

    Intelligent Textiles Ltd(ITL)这家英国公司通过编织技术将电子设备一针一线的织进可穿的编织物产品中。该公司的相关负责人 Thompson 对外称。通过把一些智能织物材料编织进衣袖和潜水服，能够为穿戴者提供保温功能。

    2、NWEUD军用智能手机

    基于当下智能手机的强大性能，战争的规则很可能将被重新定义。相比于传统的便携式电脑，手机更适合拍照也更便携，其还可以遥控侦查无人机，只需要一个APP就可以了。

    军用智能可穿戴设备的发展

    ♦运用新材料技术，设备的便捷性和续航力将大幅提升；
    ♦融合新型人机交互技术和物联网技术，人网一体协同交互将得以实现；
    ♦依托大数据与云计算技术，战场信息采集与处理功能将大为强化。