石墨烯来了，可穿戴设备的一股春风

liwusheng

科技的发展，尤其是基础科学的突破，历来就是工业乃至商业革命浪潮的带动力。关注科技前沿，或是关注可穿戴设备的人，一定对石墨烯这个词不陌生，也一定清楚石墨烯对于可穿戴设备而言意味着什么，能否给一直叫好不叫座的可穿戴设备带来春风?
　　提到可穿戴设备，或多或少都能想到以谷歌眼镜为代表的各类智能眼镜，三星主导的各种智能手表，Nike+为典型的智能手环，以及Oculus Rift等开发的一些大块头虚拟现实头盔。然而事实上这些产品还远未进入大众的生活，虽然在号称可穿戴设备元年的2014年经历了一次井喷的短暂繁荣，但是很快又归于平静。如果只考虑用户侧的原因，我们可以发现主要是两点：第一是价格依旧昂贵，像谷歌眼镜这类看起来高大上的产品，只有技术狂热且又有资本的人才会光顾;第二是用户体验不佳，其实智能手环的出货量并不低，但是普遍都被诟病，最终被部分用户抛弃。
　　2015年春季发布会上，苹果正式发布了Apple Watch，区别于以往苹果产品发布所带来的震撼，这次没能引发尖叫，大体上是对半开，惊喜与失望并存。虽不能就把苹果作为最优秀的标杆，但也足以成为风向标。那么Apple Watch所遭受的不满，大体上就能反映当前可穿戴设备面临的境遇了。暂且不讨论功能的繁与简孰优孰劣，从三个技术层面来总结一下可穿戴设备的痛。
　　第一，外形上的人体学适配。苹果的工业设计自然是没得说，在外观上的确足以甩开普通智能手表几条街。不过有心的人一定还记得之前iWatch的概念图，那是一个一体的圆形腕带，其上面承载了自然弯曲的显示屏，但是这未能真的实现。一般人都喜欢佩戴圆形的手表，尤其是女性，这和方与圆的审美并无太大关系，而是人体构造的必然。佩戴过方形手表的人都会有一个感觉，那就是累，因为总有一段是无法贴合自己的皮肤的，因而有一种紧的感觉。再加上每个人的手腕都是不同的，尤其是小孩与成人，男性与女性之间存在较大区别，一款手表也就很难让用户都感觉舒服了。而真正好的外形，就应该能够适配人体学构造，对于可穿戴设备而言，就是最重要的显示屏要达到这种效果，目前我们没有看到做好了这一点的产品。再扩展到人的全身，一个无法自适配的电子产品，做的再小也无法真正的让用户有自然感。
　　第二，绕不开的功耗。“晚上充好电，尽兴戴一天”，苹果试图以其优秀的文案将Apple Watch最大的弊端变得欣然可接受。但是对于可穿戴设备的创业者们而言，这是一个绕不开的问题。笔者曾经做过一个智能手表产品，在尝试了电池容量加大以及各种软件层面的减功耗算法设计，最终也只能保证48小时的续航时间。我们也讨论过，在智能手机都需要每天一充的时代，续航时间真的有这么重要吗?不幸的是，纵然极客们不在乎这点充电的麻烦，可穿戴设备的用户们却是非常在意。针对续航时间的一次用户调查，最低可接受的是一周一充。
　　第三，无法取舍的传感。这次苹果也做了艰难的选择，原本让人期待的血压和压力监测功能被去掉，Apple Watch也未能免俗的掉入“运动监测”非刚需的中。可穿戴设备的两大主旋律是智能和量化，这两者都离不开传感器，即数据的收集者。基本上一个产品决定采用什么样的传感器，就给其功能做了一个明确的限制。笔者一直认为，可穿戴设备的真正风口是医疗，毕竟相比于人的惰性，对死亡的恐惧更让人舍得付出。细数那些火起来的智能设备，包括血糖仪、皮肤检测和空气净化器，其实都是与人的健康相关性很强的。这一点却恰恰是可穿戴设备的不足之处，而这是由智能手表、智能手环等载体无法搭载更合适的传感这一局限所决定的。
　　苹果推出的产品一直被认为是相应领域的标杆，iPhone中使用的多种突破性技术的确让苹果值得受此荣誉。那么为何Apple Watch没能让人感受到一些技术层面远远甩开竞争对手的那种变革感呢?是不是前面提到的三点就是死穴呢?当然不是。
　　最近一个包含来自英国埃克塞特大学的教授Monica Craciun在内的国际科学家团队，成功开创了一个新的技术，将透明、柔性的石墨烯电极嵌入通常用于纺织品行业的织物之中。这一突破给了我们看到未来可穿戴设备在柔性适配人体构造上的希望，可以想象如同现在的面料编织成衣物一样，可穿戴设备就真的可以“编织”起来。
　　

　　用于医疗健康监测管理的可穿戴设备
　　石墨烯是一种诞生不过十年的新材料，但是一直获得全世界的关注，其开创者也获得了诺贝尔奖，甚至现在已经呈现出石墨烯替代硅的趋势。石墨烯作为电学原件，有三个最具优势的特点：透明、柔韧、导电性强。那么石墨烯为基础或者改进的电学原件能给可穿戴设备带来什么改变吗?
　　第一，石墨烯的透明和柔韧是可穿戴设备真正实现可穿戴的途径。正如前文所言，现在的可穿戴设备在适配人体结构上存在致命缺陷，而只有可以任意弯曲，甚至任意变化的石墨烯才可能真的任意适配我们的人体。
　　第二，石墨烯的强导电性是解决续航问题的出路之一。目前应用于可穿戴设备的石墨烯电池尚未面世，但是在电动汽车领域却早已掀起颠覆的波澜。之前，特斯拉CEO马斯克表示，采用了石墨烯的特斯拉汽车，很快能行驶805公里，相比目前普通电池能量密度增长近70%;西班牙科尔瓦多大学表示研究出首例石墨烯聚合材料电池，可使得电动车最多能行驶1000公里，而其充电时间不到8分钟。充电一次可以跑500-600公里。“续航时间短、充电时间长“是现在可穿戴设备面临的重大诟病之一，那么石墨烯明显给了一条出路。
　　第三，更完美的传感。现在我们见到的传感器，都不可避免依赖硅片，即使做得再小，也避免不了硬邦邦的感觉。而早在2014年，爱尔兰科学家利用石墨烯发明了一种新的穿戴传感器，用于监测血压、呼吸，能对预警婴儿猝死，以及睡眠呼吸中止。因为要采集人体状态信息 原本最值得推崇的是采集人体的生物电，生物电经过导电橡胶传导至传感器。而利用石墨烯，将石墨烯导入橡胶中，能够增强导电性，使得这种传感器能任意变形，随意附着在人体上，智能和量化所需的数据采集就不再是艰难的取舍了。
　　当然，有很多人并不看好石墨烯，更多的是石墨烯的商业化还远未达到规模。在可穿戴设备这一被看好的未来领域，也没有诞生利用了石墨烯而产生变革性影响的产品。但是我相信，石墨烯的奇点已经来临，正如华为任正非所预言的一样，十年左右石墨烯将颠覆硅时代，而笔者认为在这之前，可穿戴设备必然已先产生变革，石墨烯时代的到来必定是可穿戴设备的一股强大且持久的春风。我的啊啦叮科技，也不是要做几个智能家居产品，跟一跟风潮，而是希望做一个变革与颠覆者。作为想要在可穿戴设备领域有一番成就的创业者，就应该有乔布斯一样的变革勇气，敢于采用他人所未敢用甚至未敢想的前沿技术，做出具有划时代意义的产品。