可穿戴技术及设备在体育运动中的应用分析

孟昭莉 陈玲

摘 要：可穿戴技术是一种研究如何把科技功能整合到人们日常随身物品里面的智能化设计，自从2012年谷歌眼镜问世以来，可穿戴技术及设备逐步成为市场热点，当前可穿戴技术在医疗、健身、娱乐领域运用较多，为人体活动的大数据研究和应用创造了可能和发展契机。本文将可穿戴技术视为一种简单易操作的运动健康评价辅助工具，分析可穿戴技术在人体运动过程中的应用前景，探索建立运动健身大平台及监督机制，为大众体育运动健康促进开辟一条新的途径。

关键词：可穿戴技术 人体运动 应用研究

中图分类号：G80 文献标识码：A 文章编号：2095-2813（2018）02（a）-0239-02

可穿戴技术是一种研究并进行智能化设计，开发出符合用户需求的穿戴设备的技术。它主要包括嵌入技术、识别技术（语音、手势、眼球等）、传感技术、连接技术和柔性显示技术等。它是指综合运用各类识别、传感、连接和云服务等交互及储存技术，以代替手持设备或其他器械，实现用户互动交互、生活娱乐、人体监测等功能的新型日常穿戴設备，例如眼镜、手表、腕带、珠宝首饰、鞋子和背包等[1]。

可穿戴技术作为一种整合在人们日常随身物品里面的科学技术，伴随着用户的日常活动，用户可随时操作。其智能化在物理空间上表现在以用户访问为中心，达到设备为用户服务，能帮助延伸人体的肢体和记忆功能。同时，它将数据进行处理，并将数据结果以可视化的形式向用户进行呈现。

1 背景分析

体育活动的客观测量对于理解体育运动性能是必不可少的，这能够有效地预防运动损伤和有针对性地进行运动康复。甚至研究表明，在医疗康复的特殊环境中，不当运动强度可能导致受伤甚至死亡。因此，试图改善与活动相关的技术分析近年来越来越活跃了。如，有人使用可穿戴的惯性传感器设备对54位年龄在2～12岁的孩子进行定量和定性分析，获得这些不同类别孩子的最佳发展水平，从而便于诊断及实施运动训练，及评估儿童运动技能的发展。大多数健康指南都是推荐身体活动的锻炼时间和强度，虽然锻炼持续时间可以只是用秒表测量，运动强度却不能进行简单的捕捉，于是便有人研究出了可以识别力量训练练习强度的可穿戴传感器。

2013年，美国NMC地平线报告以全球化视角，展望2013—2018年未来5年间的技术发展和应用前景，可穿戴技术位列其中，报告综合论述了未来5年内对全球教育产生巨大影响的新兴技术，以及这些技术对教学和研究产生的潜在影响。在2015年的一个可穿戴教育功能是什么的调查中，通过分析世界各地66名教育者的自我报告和大量相关文献中得出的一项结论是：可穿戴技术聚集在一起形成三个新兴主题，即“教学使用、教学质量”和“后勤”。然而，有相当大的文献显示可穿戴技术的开发和使用在教育以外的领域运用较多，教育领域却很缺乏。2016年5月，国家体育总局发布的我国“十三五”规划明确提出了“完善体育科技创新体系，以具有自主知识产权的装备器材、新型体育服务技术、‘互联网+产品为重点，着力推动科技创新和成果转化”。在运动训练领域，传感器、移动互联、云计算技术的综合运用，将能为教练员提供详实的训练状态数据并给出参考意见；通过互联网获取的大量数据，将使用数据挖掘技术进行更为深入的分析；健身指导系统将能根据健身者的锻炼情况和身体状态提供个性化的在线指导。在科学技术不断发展的今天，作为体育人应该紧跟时代潮流，将先进的科技成果为我所用，从而促使我国体育事业不断发展进步。

2 应用领域分析

2.1 大众健身领域运用分析

可穿戴技术在健身方面的应用，在市场上首当其冲的当属“量化自我”应用。可穿戴技术能够让人们全方位追踪个人身体和生活状况，整合个性化学习材料和提供即时反馈的形成性评价，从而有意识地调整行为习惯。而这一点可穿戴技术恰好能够帮助其实现，比如可穿戴技术的载体——活动跟踪仪，由于它的可移动性，从而能够监控你日常生活中的运动量、脉搏、运动里程和睡眠习惯等。这方面倍受欢迎的一款产品是Nike+、小米手环等，通过无线方式将数据传输到电脑或智能手机上进行评估。像最近新出的一款智能网球传感器，它不仅可以帮助使用者记录每天的累积击球次数，而且还可以分析出各种技术动作使用情况以及最高击球时速和每分钟击球次数和消耗的热量，明确告诉使用者运动强度和目标任务完成情况等信息，使用户更加了解自己的技术水平及运动量的大小，实现人机交互。与活动跟踪仪相比，智能手表的应用则更广泛，这些手表可用于打电话或作为导航装置，也可让用户访问互联网、记录体育活动和健康的数据，调查显示智能手表的价格被认为是最重要的购买影响因素。

具有生物识别功能的腕部感应可穿戴设备，对心率、活动强度、卡路里燃烧与睡眠模式具有监控与数据存储功能，是理想的日常活动穿戴产品，也是心脏健康记录设备。对于具有多项运动目标的消费者来说，从保持健康、减肥到马拉松训练都可以使用。

2.2 学校体育领域运用分析

学校体育作为体育的基础阶段正在逐渐受到重视，如何更好地完善学校体育，实现课内课外一体化，使体育教学过程不再局限于课堂，探索有效的延伸路径，是摆在体育教育工作者面前的一个问题。2016年5月颁发的《国务院办公厅关于强化学校体育促进学生身心健康全面发展的意见》中提出了发展学校体育的基本原则，其中第一条就指出要坚持课堂教学与课外活动相衔接。但是，现如今有关实现课内课外一体化的研究中主要集中于构建俱乐部模式、课程改革调整等方面，具有一定宏观性，且实效性不显著。我国学校体育一直在改革，占学生大多数时间的课外体育无法监管是一个问题。基于可穿戴技术的交互性特点，我们可以通过可穿戴技术提供的数据记录、了解学生运动轨迹等，从而形成高校学生体育课外管理的“互联网+”模式。2015年Coffman和Klinger在他们的实证研究中发现可穿戴技术能为教育工作者在教学过程中提供“无缝的访问、交互操作和创建内容”，激发学生的学习兴趣和创造能力以及促进合作能力和提高反馈。

随着信息技术的发展，像“乐动力、咕咚健身”等智能可穿戴设备产业链中的手机记步类可穿戴式APP逐渐出现在人们的生活当中。以“乐动力”为例，它除了基础的记步功能外，还可以记录出行轨迹和每天消耗的卡路里数，并且它还有很强的社交元素，支持用户通过新浪微博登录，并通过新浪微博的好友链接查看微博好友中好友的行走步数及排名等。就学生而言，能够通过深度挖掘数据不但能够更好地了解自己的活动量，实行自我量化，而且还可以帮助学生记录生活中运动的点点滴滴，甚至有些软件经过更新优化还可以将运动所消耗的热量兑换为实物礼品，这将更具有诱惑力，更加具有趣味性，使学生对体育锻炼产生兴趣从而将体育课程延伸到课外的自觉锻炼中去。随着发展的不断进步，有些软件只需要学生有一部智能手机就可以解决上述可穿戴设备昂贵、学校体育教学很难实施的问题了。

对于教师而言，教师可以基于可穿戴技术提供的数据了解学生情况，从而制定适合学生的个性化学习方案。我们都知道学生需要通过适度的运动来锻炼身体，才可以更加茁壮成长。中等强度的身体锻炼能够取得较好的锻炼效果和心理效应，运动强度过高和过低都不利于身体的健康，强度过大将会对机体造成损害、导致人体免疫机能下降。运动强度不足不仅影响健身效果，还会造成运动器官的无谓的磨损。所以教师可以通过可穿戴技术获得学生课内外的锻炼情况并进行分析指导，从而使学生的体育锻炼达到更好的效果。

在体育课外评价方面，以往的传统体育教学成绩评定往往以终结性评价为主，这样的话往往不太全面和客观，所以现在学校体育课程要求要以过程性评价和终结性评价相结合的原则进行综合评价。基于可穿戴技术的现有功能，可以实现学生活动的实时监控，通过可穿戴技术提供的数据可以了解学生的运动情况、记录学生运动轨迹等。这些数据将可作为一种客观依据对体育成绩的测评起辅助作用。而与此同时，这意味着高校学生体育课程管理工作的创新平台有了新的途径，从而形成高校学生管理的“互联网+”模式。

3 结语

可穿戴技术和设备在运动健康评价领域虽有涉猎，但是相对来说应用面较窄。在2013年可穿戴设备消费者调查的结果中显示，中国消费者对可穿戴设备的运动健身和休闲娱乐功能较感兴趣，分别占到59.5%和57.1%的比例。

可穿戴技术促使我们从全新的角度审视人和计算机的关系。随着智能手机和以智能手环和智能手表为代表的可穿戴设备的广泛应用，人们的体力活动、位置，以及身体生理数据等每一点变化都成为了可被记录和分析的数据。可穿戴设备作为一种科学有效且能够大规模采集数据并给出一些建议和意见的工具，在不远的将来，随着相关技术的进一步成熟，成本的下降，可穿戴技术的应用领域也将逐渐拓宽。

对于可穿戴技术，一是可作为一种量化自我的工具，使人们更加科学合理健身；二是可作为一种教学辅助工具，可穿戴技术可以帮助学生锻炼他们的创造力和创新能力，并拥有与周围事物更容易和更自然的方式相处，同时改变传统学习方法，它为学生学习提供了更快更省力的方式。同时它还能作为一种监督机制去督促人们完成运动目标，从而达成健康促进目标。本文在可穿戴技术及设备中仅从大众健身和学校体育应用的可行性方面进行了描述和构想，且在大众健身方面现实生活中已有一定的运用，但是就学校体育教育方面，其效果如何还需要进一步的验证。但就个人而言，笔者认为可穿戴設备在运动中的应用具有非常广阔的前景，值得进一步研究和发掘。

参考文献

[1] 朱靖.国内外可穿戴行业发展动态与趋势[J].广东科技，2015，24（14）：59-60.

[2] 龚志武，吴迪，陈阳键，等.2013地平线报告高等教育版（上）[J].广州广播电视学报，2013（2）：1-6.

[3] 艾媒咨询集团.2012-2013中国可穿戴设备市场研究报告[J].移动通讯，2014（7）：160-162.

[4] 陈蔡杰.基于可穿戴技术构建高校学生管理平台的可行性研究[J].高教学刊，2015（23）：115-116.