浅谈智能可穿戴设备的现状与展望

随着各种物联网产品逐步推向市场,智能可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。     

可穿戴计算机的可穿戴决策模型研究

可穿戴性是可穿戴计算机的重要特性之一,有针对性地选择合适的可穿戴部位可以明显增强可穿戴计算机的可穿戴性能。影响其可穿戴性的主要因素包括可穿戴计算机的形状系数,人体可穿戴部位所能提供的承载面积和承载能力,以及人体上肢的操控难度。根据这些影响可穿戴性的主要因素,本文确定了8个人体典型穿戴部位的优先级。通过多目标模糊决策机制建立了可穿戴决策模型,并结合正在研制的一款可穿戴计算机系统设计了一套马夹式的可穿戴支撑子系统。试用结果表明可穿戴决策模型是正确和有效的。     

智能可穿戴技术在电网中的应用研究

针对电网设备的数据采集和维修中单纯凭借视频监控和作业人员的主观判断,不能满足电网统一管理的智能化和安全性的问题,文章结合电网实际需求,将可穿戴技术运用到安全帽和电子手表等设备中,提出基于智能穿戴技术的变电站带电作业系统,实现对电力设备的巡检、维修的智能化以及作业人员的安全监护,有效支持电网的巡检和作业。     

智能穿戴设备的能源解决方案

智能穿戴设备的进一步发展受限于电池的有限能量和待机时间。为解决这一能源瓶颈问题,国内外学者围绕着能量存储技术和能量收集技术展开了广泛深入的研究。从这两方面简要综述了现有技术的工作原理及研究进展,并指出了未来仍需解决的主要问题。     

基于智能可穿戴设备的远程协助及安规培训系统研究

施工作业过程中,现场人员无法直接了解设备内部信息和现场图纸信息,需返回办公室查询,作业质量和效果也无法及时检查确认,增加了施工安全风险.电网企业为了达到安全生产的目的,需要将严格的安全生产制度应用到正常的生产中,因此安规知识培训至关重要.提出了一种基于智能可穿戴设备的工程远程协助及安规培训系统, 通过智能装备搭载智能化安规知识库,实现工程现场的远程协助和现场人员的安规培训,保障了施工作业过程中人员和设备的安全,显著提高了电网施工作业效率与质量,提升了应对复杂作业和突发事件的响应速度与处置能力.     

可穿戴式智能音乐纠错系统

设计了一种可穿戴式智能音乐纠错系统,能够及时地提醒音乐练习者的演奏错误。该系统能实时采集演奏者弹奏的乐音信息,由短时平均能量法找出乐音端点后对端点间信号做FFT和次谐波求和提取基频作为频域特征,将两乐音端点间时间差作为时域特征,通过与标准乐音对比找出演奏过程中的错误所在,系统及时提醒演奏者并将错误记录。硬件方案体积小、低功耗,软件的乐音对比算法简洁高效,经现场的实际检验测试,达到了预想的效果。     

可穿戴测试系统启发式任务调度研究

近年来,可穿戴计算技术在工业、军事等领域得到了广泛的关注和应用.针对基于可穿戴计算机构建现场设备数据采集等测试系统时常遇到的任务规划和调度问题,通过企业本体知识库生成基于Petri网标识语言(PNML)的动态工作流对象,针对其提出一种基于A*算法的启发式任务调度方法.采用该算法可以根据一定的启发函数产生必要的局部可达图,并在这一局部可达图所代表的路径中选择最优或次优的路径,能有效缩短计算时间,化简搜索过程,避免死锁或资源冲突等情况的发生,从而提高系统在场景自适应、高效的用户指导和辅助等方面的实用性能.     

可穿戴产品光辐射安全评价系统研究

本文针对基于 C#的可穿戴产品光辐射安全风险评价分析系统的开发设计思路和运行功能进行了详细介绍,该系统针对光辐射安全评价分析数据量大,分析过程复杂耗时的特点,可以将光学设备测试数据自动导入,自动计算分析出光辐射安全评价等级,减轻试验人员工作负担,有效提高工作效率。     

可穿戴运动监测设备在运动教学中的应用

当前,以互联网为标准的信息技术革命极大地促进了世界物质财富的增长速度,并且为社会各个领域的发展提供了新的热点,“互联网+”时代对社会生产和生活方式产生了不小的影响力,各种实用性、功能性强大的科技产品成为当前社会使用的主要工具。随着移动智能时代的到来,可穿戴设备将越来越普遍,人们对它的需求也将越来越大,可穿戴运动检测设备作为目前热门的技术产品之一,活跃地使用在人们的日常生活,它已经普遍运用到体育健身、卫生医疗、时尚娱乐、国防军事等领域。     

柔性超级电容器的研究进展

随着柔性电子器件的发展,柔性超级电容器在柔性显示器件、柔性储能系统、可穿戴电子设备等方面具有很大的应用潜能,受到国内外产业界和学术界高度重视。目前,二维平面和一维线型结构柔性超级电容器由于其优异的特性成为很有潜力的发展方向。本文介绍了各种结构的柔性超级电容器发展现状,概述了柔性超级电容器中集流体选择的研究进展,综述了柔性超级电容器在功能集成和智能化设计方面的主要研究方向。     

可穿戴电子设备下的运动训练研究

可穿戴设备指能直接穿在身上,或者与用户衣服或其他配件整合的便携式设备,具有测量精准、拓展性强和便于携带等优点。近年来,国家大力倡导全民健身,鼓励国民通过运动提升个人身体素质、增强生理机能。但传统的运动方式与内容难以激发人们的运动热情,对于运动效果也没有科学准确的评估方法,大大降低了民众运动训练的积极性。随着科学技术的发展进步和人们对自身体能素质要求的提高,可穿戴电子设备被越来越广泛地应用到运动训练中,为促进人们进行体能训练和制定科学合理的训练计划提供了较大的帮助。因此,研究基于可穿戴电子设备的运动训练具有重要的现实价值和必要性。     

电力作业现场可穿戴安全保障系统设计与实现

高海拔、高寒地区紫外线强烈、缺氧、温差大,电力现场作业人员在此类恶劣环境下的人身安全难以保障,甚至存在生命危险。设计和实现了一种可穿戴安全保障系统,采用智能手表实现人体生理体征检测,以无线可穿戴式网关为环境监测和数据通信中心,集中管理可穿戴设备信息,并与后台服务器进行远程数据交换,实现对作业人员周围环境及自身体征状况的实时监测、健康预警和安全管理等功能。     

计及柔性负荷的综合能源系统低碳经济运行

多能互补的综合能源系统(integrated energy system,IES)能够有效提高能源使用效率,解决环境污染等问题。在此背景下,提出了一种考虑柔性负荷(flexible load,FL)和碳交易机制的IES优化调度模型。首先,将碳交易机制引入系统调度模型中,综合考虑整个能源供应环节的碳排放,并采用过排放罚金机制以促进系统节能减排。然后,将FL分为可削减负荷、可转移负荷和可平移负荷三类,应用于IES的低碳经济运行之中。在此基础上,以碳交易成本、FL调度成本、系统能耗成本之和最小化为优化目标,考虑电力系统网络约束、天然气系统网络约束和能源中心(energy hub,EH)内部约束,建立了IES低碳经济调度模型。最后,采用算例系统对所构建的模型和采用的方法进行验证,并分析了罚金价格对于系统碳排放的影响,以及FL在消纳风电和节能减排方面的作用。     

可穿戴计算机主板振动优化模型研究

可穿戴计算机主板的结构尺寸是决定可穿戴计算机抗振性能和可穿戴性能的关键因素。本文针对可穿戴计算机振动设计所具有的特殊性,在对可穿戴计算机主板受迫振动分析和主板固有振动频率分析的基础上,同时考虑其结构尺寸对其可穿戴性能的影响,建立了可穿戴计算机主板振动优化模型。由于无法得到主板固有振动频率的精确解,本文通过仿真试验确立可穿戴计算机主板固有振动频率与其结构尺寸的对应关系。提出＂分层细化＂的方法,采用多组正交试验方案,以最少的仿真试验次数得到振动优化模型的最优解。     

可穿戴式工频电场测量仪的研制

为减少作业人员检修配电设备时的触电风险,研制一种方便携带的工频电场测量装置十分必要。文章介绍了一种可穿戴式工频电场测量仪的原理及实现方法,并通过试验对其性能进行了验证。靠近带电体时,可穿戴式工频电场测量仪能够通过光电和声音的形式进行报警,提醒配电检修人员勿忘验电流程,改善依靠人眼目测安全距离误差大的现状,可有效地提高携带者安全意识和水平。     

可穿戴电热产品的质量安全风险分析

随着社会经济的高速发展和居民追求生活品质的需求提升,可穿戴电热产品作为冬季防寒的措施之一,已被越来越多的消费者接受。本文介绍了可穿戴电热产品的主要特点,分析了产品潜在的质量安全风险,并提出了正确使用可穿戴电热产品、保证使用安全的建议。     

考虑电热柔性负荷与氢能精细化建模的综合能源系统低碳运行

在能源转型及“碳达峰、碳中和”目标背景下,构建以氢能为能量转换媒介的综合能源系统(integratedenergy system with hydrogen energy,H2-IES)具有减少环境污染、提高能效水平的重要意义。为充分发挥氢能在综合能源系统中的效用,提出一种考虑电热柔性负荷及氢能精细化建模的H2-IES低碳运行方法。首先,分析了氢能利用机理,建立了氢能利用的精细化模型;其次,考虑电/热负荷柔性用能特征,及柔性负荷参与负荷调节对系统优化运行的影响,建立了电/热柔性负荷模型;最后,综合考虑系统外购能、运维、碳惩罚、柔性负荷调节补偿成本,以总运行成本最低为目标,提出H2-IES低碳优化运行模型。算例结果证明,相对于传统线性化建模及热电联产供能方式,所提H2-IES优化模型及策略能够有效降低运行成本、减少碳排放,具有较高的经济性与环保性。     

可再生能源发电系统中的柔性储能技术

本文简要介绍了可再生能源分布式发电的现状,分析了储能在可再生能源发电系统中的作用。着重介绍了以超级电容器储能技术和飞轮储能技术为基础的柔性储能技术,分析了它们的特点,并与其他超导储能和蓄电池储能进行了比较,最后进行实验研究。研究表明,柔性储能技术在改善可再生能源发电系统的运行稳定性和供电可靠性方面起着非常重要的作用。     

可再生能源发电系统中的柔性储能技术

本文简要介绍了可再生能源分布式发电的现状,分析了储能在可再生能源发电系统中的作用.着重介绍了以超级电容器储能技术和飞轮储能技术为基础的柔性储能技术,分析了它们的特点,并与其他超导储能和蓄电池储能进行了比较,最后进行实验研究.研究表明,柔性储能技术在改善可再生能源发电系统的运行稳定性和供电可靠性方面起着非常重要的作用.