ウェアラブルコンピュータ

スマートウォッチはウェアラブルコンピュータの一例です。

ウェアラブルコンピュータは、身体に装着するコンピュータ、ウェアラブルコンピュータとも呼ばれ、[ 1 ] [ 2 ]身体に装着するコンピューティングデバイスです。[ 3 ]「ウェアラブルコンピュータ」の定義は狭義にも広義にもなり、スマートフォンや普通の腕時計にまで及びます。[ 4 ] [ 5 ]

ウェアラブルデバイスは汎用性が高く、その場合はモバイルコンピューティングのごく一部に過ぎません。一方、フィットネストラッカーのように特殊な用途で使用される場合もあります。加速度計や心拍数モニター、あるいはより高度なものとしては心電図（ECG）や血中酸素飽和度（SpO2）モニターといった特殊なセンサーが組み込まれている場合もあります。ウェアラブルコンピュータの定義には、ジェスチャーで操作する光学式ヘッドマウントディスプレイであるGoogle Glassのような斬新なユーザーインターフェースも含まれます。PDAと携帯電話がスマートフォンに融合したように、特殊なウェアラブルデバイスが汎用性の高いオールインワンデバイスへと進化していく可能性もあります。

ウェアラブルデバイスは、一般的に手首に装着するもの（例：フィットネストラッカー）、首から下げるもの（ネックレスのように）、腕や脚に装着するもの（電子タグ）、頭に装着するもの（メガネやヘルメットのように）などがありますが、指や靴の中など、他の場所に装着されるものもあります。スマートフォンやそれ以前のポケット電卓、PDAなど、ポケットやバッグに入れて持ち運ぶデバイスは、「着用」とみなされる場合とそうでない場合があります。

ウェアラブルコンピュータには、バッテリー、放熱、ソフトウェアアーキテクチャ、無線およびパーソナルエリアネットワーク、データ管理など、他のモバイルコンピューティングに共通するさまざまな技術的課題があります。 [ 6 ]多くのウェアラブルコンピュータは常にアクティブであり、たとえば継続的にデータを処理または記録します。

アプリケーション

Samsung GalaxyスマートフォンとSamsung Galaxy Watchスマートウォッチ

ウェアラブルコンピュータは、手首に装着するフィットネストラッカーなどのコンピュータだけでなく、心臓ペースメーカーやその他の義肢などのウェアラブルデバイスも含まれます。ウェアラブルコンピュータは、コンピュータを装着した人が実際に移動したり、周囲の環境と関わったりする行動モデリング、健康モニタリングシステム、ITおよびメディア開発に焦点を当てた研究で最もよく使用されています。ウェアラブルコンピュータは、以下のような用途に使用されています。

ウェアラブルコンピューティングは、特にフォームファクタと身体への装着位置を中心に活発な研究が行われており、ユーザーインターフェース設計、拡張現実（AR）、パターン認識といった分野が研究対象となっています。ウェアラブルデバイスは、特定の用途、例えば障害の補償や高齢者支援といった用途で着実に増加しています。[ 9 ]

オペレーティングシステム

ウェアラブル コンピューティングの主なオペレーティング システムは次のとおりです。

歴史

スティーブ・マン氏のウェアラブルコンピュータ「WearComp」は、1980年代のバックパックベースのシステムから現在の秘密システムまで進化しました。

ウェアラブルとコンピュータの定義は多岐にわたるため、最初のウェアラブルコンピュータは、ネックレスに付けられた最初のそろばん、16世紀のそろばんリング、イギリス女王エリザベス1世が所有していた腕時計と「指時計」、または1960年代と1970年代にソープとシャノンがルーレットで不正をするために靴に隠した秘密の計時装置などである可能性があります。[ 11 ]

しかし、汎用コンピュータとは、単に時間を計ったり計算したりする装置ではなく、ユーザーが任意の複雑なアルゴリズム、インターフェース、データ管理をプログラムできる装置です。この定義によれば、ウェアラブルコンピュータは1970年代後半にスティーブ・マンによって発明されました。 [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]

トロント大学の教授であるスティーブ・マン氏は、ハーバード大学（マサチューセッツ州ケンブリッジ）のモデレーターであるウッドワード・ヤン氏から、ウェアラブルコンピュータの父であり、ISSCC初のバーチャルパネリストであると称賛された。

— IEEE ISSCC 2000年2月8日

ウェアラブル アイテムの開発は、個別の電子機器からハイブリッド設計を経て、1 つのプロセッサ チップ、バッテリー、およびいくつかのインターフェイス調整アイテムだけでユニット全体を構成する完全統合設計まで、小型化の段階を経てきました。

1500年代

1571年、イングランド女王エリザベス1世は新年の贈り物としてロバート・ダドリーから時計を受け取りました。これは手首ではなく前腕に着用されていた可能性があります。彼女はまた、指輪にセットされた「フィンガーウォッチ」も所有しており、指を鳴らすアラームが付いていました。[ 15 ]

1600年代

清朝時代には指輪に装着したままでも使える、完全に機能するそろばんが導入された。 [ 3 ] [ 16 ]

1960年代

1961年、数学者のエドワード・O・ソープとクロード・シャノンは、ルーレットで勝つためのコンピューター制御の計時装置を開発しました。タイマーの1つは靴[ 17 ]に、もう1つはタバコの箱に隠されていました。この装置の様々なバージョンが1960年代と1970年代に作られました。

ソープは自身を最初の「ウェアラブルコンピュータ」の発明者と称している。[ 11 ]他のバリエーションでは、このシステムはタバコ箱ほどの大きさの隠蔽されたアナログコンピュータで、ルーレットホイールの動きを予測するように設計されていた。データ入力者は靴に隠されたマイクロスイッチを使ってルーレットホイールの速度を示し、コンピュータは協力者の耳の穴に隠された小型スピーカーに無線で楽音を送信することで、ルーレットホイールのどの八分円に賭けるかを示す。このシステムは1961年6月にラスベガスでテストされ成功したが、スピーカーケーブルのハードウェアの問題により、テストランを超えて使用することはできなかった。[ 18 ]これは使用中に用途を変えることができなかったため、ウェアラブルコンピュータではなく、タスク特定型ハードウェアの一例であった。この作品は、1966年にソープの著書『 Beat the Dealer（改訂版）』で初めて言及されるまで秘密にされていました[ 18 ]。その後、1969年に詳細が出版されました[ 19 ]。

1970年代

ポケット電卓は1970年代に日本で初めて一般向けに普及しました。 1970年代後半には、より汎用性の高いプログラム可能な電卓が登場しました。ヒューレット・パッカード社は1977年に代数式計算機を搭載した腕時計型腕時計「HP-01」を発売しました。 [ 20 ]

1977年にC.C.コリンズが開発した視覚障害者用のカメラ触覚ベストは、画像をベスト上の1024ポイント、10インチ四方の触覚グリッドに変換した。 [ 21 ]

1980年代

1980年代には、より汎用性の高いウェアラブルコンピュータが台頭しました。1981年、スティーブ・マンはバックパックに装着できる6502ベースのウェアラブルマルチメディアコンピュータを設計・製作しました。このコンピュータは、テキスト、グラフィックス、マルチメディア機能に加え、ビデオ機能（カメラやその他の写真システム）も備えていました。マンはウェアラブル分野における初期の研究者として活躍し、特に1994年にライフログの最初の例となるウェアラブルワイヤレスウェブカメラを開発したことで知られています。[ 22 ] [ 23 ]

セイコーエプソンは1984年にRC-20リストコンピュータを発売した。これはチップ上のコンピュータを搭載した初期のスマートウォッチだった。[ 24 ]

1989年、リフレクション・テクノロジー社は、振動ミラーを用いて視野全体に垂直に配列されたLEDをスキャンするPrivate Eyeヘッドマウントディスプレイを発売しました。このディスプレイは、ジェラルド・「チップ」・マグワイアによるIBM /コロンビア大学学生用電子ノートブック[ 25 ] 、ダグ・プラットのHip-PC [ 26 ] 、そして1991年のカーネギーメロン大学のVuMan 1 [ 27 ]など、趣味や研究のためのウェアラブル機器の発展につながりました。

学生用電子ノートブックは、Private Eye、東芝製ディスクレスAIXノートパソコン（プロトタイプ）、スタイラス入力システム、そして仮想キーボードで構成されていました。NFSマウントのファイルシステムやX11など、TCP/IPベースの一般的なサービスはすべて、直接拡散スペクトラム無線リンクを使用して提供され、これらはすべてAndrew Project環境で動作しました。

Hip-PCは、ベルトに装着してコード入力キーボードとして使用できるAgendaパームトップと、1.44MBのフロッピーディスクドライブを搭載していました。後期型では、Park Engineering社製の追加機器が組み込まれました。このシステムは1991年4月16日に開催された「The Lap and Palmtop Expo」でデビューしました。

VuMan 1は、カーネギーメロン大学工学設計研究センターの夏期講習の一環として開発され、住宅の設計図を閲覧することを目的としていました。入力はベルトに装着された3つのボタンを持つユニットを介して行われ、出力はReflection Tech社のPrivate Eyeを介して行われました。CPUは8MHzの80188プロセッサで、 ROMは0.5MBでした。

1990年代

1990年代にはPDAが広く普及し、1999年には日本で携帯電話と統合され、初の量産型スマートフォンが誕生しました。

Timex Datalink USB Dress EditionとInvasionビデオゲーム。時計のリューズ（icontrol）でディフェンダーを左右に移動させ、発射操作は時計の文字盤下側6時位置にあるスタート/スプリットボタンで行います。

1993年、Private Eyeは、 Doug PlattのシステムをベースにPark Enterprisesのキット、 Devon Sean McCulloughから借り受けたPrivate Eyeディスプレイ、Handykey製のTwiddlerコード入力キーボードから構築されたThad Starnerのウェアラブルに使用されました。多くの反復を経て、このシステムはMITの「Tin Lizzy」ウェアラブルコンピュータ設計となり、StarnerはMITのウェアラブルコンピューティングプロジェクトの創設者の1人になりました。1993年には、コロンビア大学でKARMA (Knowledge-based Augmented Reality for Maintenance Assistance)として知られる拡張現実システムも登場しました。ユーザーはPrivate Eyeディスプレイを片方の目に装着し、両目を開けて現実世界を見るとオーバーレイ効果が得られます。KARMAは、修理中のものの上にワイヤーフレームの回路図とメンテナンス手順を重ねて表示します。たとえば、レーザープリンターの上にグラフィカルなワイヤーフレームを表示して、用紙トレイの交換方法を説明します。このシステムは、物理世界にある物体に取り付けられたセンサーを使用してその位置を特定し、システム全体はデスクトップコンピュータに接続されて実行されました。[ 28 ] [ 29 ]

1994年、トロント大学のエドガー・マティアスとマイク・ルイッチは「リストコンピュータ」を発表しました。彼らのシステムは、当時台頭しつつあったヘッドアップディスプレイとコードキーボードを備えたウェアラブル機器に代わるアプローチを提示しました。このシステムは、改造されたHP 95LXパームトップコンピュータと、片手用ハーフQWERTYキーボードで構成されていました。キーボードとディスプレイモジュールを操作者の前腕に固定することで、手首を寄せてタイピングすることでテキストを入力できました。[ 30 ]同じ技術はIBMの研究者によってハーフキーボードの「ベルトコンピュータ」の作成に使用されました。[ 31 ]また1994年に、ゼロックスEuroPARCのMik LammingとMike Flynnは、人やデバイスとのやり取りを記録し、この情報を後で照会できるようにデータベースに保存するウェアラブルデバイスであるForget-Me-Notをデモしました。[ 32 ]このデバイスは、部屋のワイヤレス送信機を介して、およびそのエリアの機器と対話して、誰がそこにいたか、誰と電話で話されていたか、部屋にどんな物があったかを記憶し、「マークと電話中に誰が私のオフィスに来たか」などの質問を可能にしました。トロントのシステムと同様に、Forget-Me-Notはヘッドマウントディスプレイに基づいていませんでした。

1994年、DARPAはスマートモジュールプログラムを開始し、ウェアラブルおよび携帯型コンピュータへのモジュール式のヒューミニクスアプローチを開発しました。その目標は、軍事および商業の両方に使用できるコンピュータ、無線、ナビゲーションシステム、ヒューマンコンピュータインターフェースなど、さまざまな製品の製造でした。1996年7月、DARPAは「ウェアラブル2005」ワークショップを主催し、産業界、大学、軍の先見者を集めて、個人にコンピューティングを提供するという共通のテーマに取り組みました。[ 33 ] 1996年8月にはボーイングが後続の会議を主催し、ウェアラブルコンピューティングに関する新しい学術会議を設立する計画が最終決定されました。1997年10月、カーネギーメロン大学、MIT、ジョージア工科大学は、マサチューセッツ州ケンブリッジでIEEE国際ウェアラブルコンピュータシンポジウム（ISWC）を共催しました。このシンポジウムは、センサーや新しいハードウェアからウェアラブルコンピュータの新しいアプリケーションに至るまで、幅広い議事録や論文が発表される充実した学術会議であり、382名が参加登録しました。1998年、マイクロエレクトロニクス・アンド・コンピュータ・テクノロジー・コーポレーション（MCC）は、米国の産業企業がウェアラブルコンピュータを迅速に開発できるよう、ウェアラブルエレクトロニクス・コンソーシアムプログラムを設立しました。[ 34 ]このプログラムは、MCC異種コンポーネント統合研究に先行するものであり、MEMS（微小電気機械システム）と他のシステムコンポーネントの継続的な開発と統合に伴う技術、インフラ、ビジネス上の課題を調査しました。

1998年、スティーブ・マンは世界初のスマートウォッチを発明・開発しました。2000年にはLinux Journalの表紙を飾り、ISSCC 2000でデモンストレーションも行われました。[ 35 ] [ 36 ] [ 37 ]

2000年代

ブルース・H・トーマス博士とウェイン・ピエカルスキ博士は、拡張現実（AR）をサポートするウェアラブルコンピュータシステム「Tinmith」を開発しました。この研究は、2000年のISWC会議で初めて国際的に発表されました。この研究は、南オーストラリア大学のウェアラブルコンピュータラボで実施されました。

2002年、ケビン・ワーウィックのプロジェクト・サイボーグの一環として、ワーウィックの妻イレーナは、埋め込まれた電極アレイを介してワーウィックの神経系に電子的にリンクされたネックレスを身に着けました。ネックレスの色は、ワーウィックの神経系からの信号に応じて赤と青の間で変化しました。[ 38 ]

2002年、ザイバーノート社はザイバーノート・ポマ・ウェアラブルPC（略称ポマ）と呼ばれるウェアラブルコンピュータをリリースしました。ポマはパーソナルメディアアプライアンス（Personal Media Appliance）の略称です。このプロジェクトはいくつかの理由で失敗に終わりましたが、主な理由は機器が高価で扱いにくかったことです。ユーザーは頭部に装着する光学部品、衣服にクリップで留めるCPU、そして腕に取り付けるミニキーボードを装着することになります。[ 39 ]

GoProは最初の製品であるGoPro HERO 35mmを発売し、ウェアラブルカメラの成功の始まりとなりました。このカメラは頭頂部または手首に装着でき、耐衝撃性と防水性を備えています。GoProカメラは多くのアスリートやエクストリームスポーツ愛好家に愛用されており、この傾向は2010年代初頭に顕著になりました。

2000年代後半には、さまざまな中国企業が腕時計型の携帯電話の製造を開始し、2013年現在、その派生製品として1.8インチディスプレイを搭載したGSM携帯電話のi5とi6、およびAndroid腕時計型携帯電話のZGPAX s5 が登場している。

2010年代

第6世代iPod Nano用の機械加工リストバンドアタッチメント「LunaTik」

IEEE、IETF、そして複数の業界団体（Bluetoothなど）による標準化により、 WPAN（ワイヤレス・パーソナル・エリア・ネットワーク）におけるインターフェースの多様化が進みました。また、 WBAN（ワイヤレス・ボディ・エリア・ネットワーク）においても、インターフェースとネットワーク設計の新たな分類が提示されました。 2010年9月に発売された第6世代iPod Nanoには、ウェアラブルな腕時計型コンピュータとして使用できるリストバンドアタッチメントが搭載されています。

ウェアラブル コンピューティングの開発は、リハビリテーション工学、外来介入治療、ライフガード システム、防衛ウェアラブル システムにまで広がりました。

ソニーは、Androidスマートフォンとペアリングする必要がある「Sony SmartWatch」という腕時計を製造しました。ペアリングすると、追加のリモートディスプレイと通知ツールとして機能します。 [ 40 ]

Fitbit は、ウェアラブル フィットネス トラッカー数種と、AndroidおよびiOSと互換性のある完全なスマートウォッチであるFitbit Surge をリリースしました。

2012年4月11日、Pebbleは最初のスマートウォッチモデルのために10万ドルの資金調達を目的としたKickstarterキャンペーンを開始しました。キャンペーンは5月18日に10,266,844ドルの資金調達で終了し、目標額の100倍を超えました。[ 41 ] PebbleはPebble TimeやPebble Round など、複数のスマートウォッチをリリースしました。

2013年に発売されたGoogleのヘッドマウントディスプレイ、 Google Glass

Google Glassは、 2013年に光学式ヘッドマウントディスプレイ（OHMD）をテストユーザーグループ向けにリリースし、その後2014年5月15日に一般発売された。[ 42 ] Googleの使命は、スマートフォンのようなハンズフリー形式で情報を表示し、[ 43 ]自然言語の音声コマンドでインターネットと対話できる、大衆市場向けのユビキタスコンピュータを開発することだった。[ 44 ] [ 45 ] Google Glassはプライバシーと安全性の懸念から批判を受けた。2015年1月15日、GoogleはGoogle Glassのプロトタイプの生産を中止するが、製品の開発は継続すると発表した。Googleによると、Project Glassはプロジェクトの実験段階であるGoogle Xを「卒業」する準備ができていた。 [ 46 ]

2014年に発売されたヘッドセット「Thync」は、微弱な電気パルスで脳を刺激するウェアラブルデバイスで、スマートフォンアプリへの入力に基づいて、装着者に活力を与えたり、落ち着かせたりする効果があります。このデバイスは、粘着テープでこめかみと首の後ろに装着します。[ 47 ]

マクロテレクトは2014年に、ブレインリンクプロとブレインリンクライトという2つのポータブル脳波（EEG）センシングデバイスを発売しました。これにより、家族や瞑想の生徒は、AppleとAndroidのApp Storeで20以上の脳フィットネス強化アプリを使用して、精神的な健康とストレス軽減を高めることができます。[ 48 ]

2015年1月、インテルはウェアラブル機器向けに、インテルQuarkプラットフォームをベースにした超小型のIntel Curieを発表しました。ボタンほどの大きさで、6軸加速度センサー、DSPセンサーハブ、Bluetooth LEユニット、バッテリー充電コントローラーを搭載しています。[ 49 ]出荷は同年後半に予定されていました。

2015年4月24日、Appleは独自のスマートウォッチ「Apple Watch」を発売しました。Apple Watchはタッチスクリーン、豊富なアプリケーション、そして心拍センサーを搭載しています。[ 50 ] Apple Watchは後に世界で最も人気のある腕時計となりました。[ 51 ]

一部の高度な VR ヘッドセットでは、ユーザーが自由に動き回れるように、デスクトップ サイズのコンピューターをバックパックのように背負う必要があります。

2020年代

2023年6月5日、アップルはVision Proを発表しました。これはコンピューターを内蔵し、前面にスクリーンがあり、他の人が着用者の顔を見ることができるARヘッドセットです。[ 52 ]

商業化

EurotechのZYPADリストウェアラブルコンピュータの画像
フィットビットチャージ

Xybernaut、CDI、ViA, Inc.などの企業が主導する汎用ウェアラブルコンピュータの商業化は、これまでのところ限定的な成功にとどまっている。上場企業のXybernautは、ウェアラブルコンピューティングを広く利用できるようにするためにIBMやソニーなどの企業と提携を試み、 X-ファイルなどの番組に自社の機器が登場することに成功したが、2005年に上場廃止となり、金融スキャンダルと連邦捜査の渦中にある連邦倒産法第11章の適用を申請した。Xybernautは2007年1月に破産保護から脱却した。ViA, Inc.は2001年に破産を申請し、その後事業を停止した。

1998年、セイコーは（かなり大きい）腕時計型コンピュータRuputer を発売したが、利益は振るわなかった。2001年、IBMはLinuxが動作する腕時計型コンピュータのプロトタイプ2つを開発し、公開した。これらに関する最後のメッセージは2004年のものであり、[ 53 ]デバイスの価格が約250ドルになると述べられていたが、まだ開発中である。2002年、Fossil, Inc.はPalm OSが動作するFossil Wrist PDAを発表した。発売日は2003年夏に設定されていたが、数回延期され、最終的に2005年1月5日に発売された。Timex Datalinkは実用的なウェアラブルコンピュータのもう1つの例である。日立は2002年に Poma というウェアラブルコンピュータを発売した。EurotechはGPS、Wi-Fi、Bluetooth接続機能を備え、多数のカスタムアプリケーションが動作可能な手首装着型タッチスクリーンコンピュータ ZYPAD を提供している。 [ 54 ] 2013年にMITで体温を制御する手首に装着するウェアラブルコンピューティングデバイスが開発されました。[ 55 ]

パナソニックコンピュータソリューションズ社の製品が失敗した際に、市場受容性の低さが露呈しました。パナソニックは1996年以来、タフブックシリーズでモバイルコンピューティングに特化し[ 56 ]、ポータブル・ウェアラブルコンピューティング製品の分野で広範な市場調査を行ってきました。2002年には、ハンドヘルドまたは腕に装着するタッチスクリーンと組み合わせたウェアラブル・ブリック・コンピュータを発表しました。この「ブリック」コンピュータはCF-07タフブックで、デュアルバッテリー、画面は本体と同じバッテリーを使用、解像度は800 x 600、オプションでGPSとWWANを利用できます。M-PCIスロットとPCMCIAスロットをそれぞれ1つずつ搭載し、拡張用に搭載しています。CPUは600MHzのPentium 3で、工場出荷時には300MHzにクロックアップされているため、ファンレス設計のため受動的に冷却されます。Micro DIM RAMはアップグレード可能です。画面は他のコンピュータでワイヤレスで使用できます。ブリックは画面とワイヤレスで通信し、同時にインターネットやその他のネットワークともワイヤレスで通信します。ウェアラブル ブリックは 2005 年にひっそりと市場から撤退し、その一方で、スクリーンはハンドストラップを使用する シン クライアントタッチスクリーンへと進化しました。

Googleは、ヘッドマウントディスプレイを搭載したウェアラブル「拡張現実（AR）」デバイス「Google Glass」の開発に取り組んでいると発表した。このデバイスの初期バージョンは、2013年4月から2015年1月まで米国で販売されていた。Explorer Programを通じたデバイスの販売は終了したが、Googleはこの技術の開発を継続する意向を示している。[ 57 ] [ 58 ] [ 59 ]

LGとiriverは、心拍数やその他の生体情報、およびさまざまな活動指標を測定するイヤホン型ウェアラブルデバイスを製造しています。[ 60 ] [ 61 ]

商業化への対応としては、汎用デバイスではなく、特定の用途に特化したデバイスの開発が効果的であることが分かっています。その一例がWSS1000です。[62] WSS1000は、在庫管理担当者の作業をより簡単かつ効率的にするために設計されたウェアラブルコンピュータです。このデバイスを使用すれば、作業員は商品のバーコードをスキャンし、その情報を即座に社内システムに入力することができます。これにより、クリップボードを持ち運ぶ必要がなくなり、手書きのメモによるミスや混乱がなくなり、作業員は作業中に両手を自由に使えるようになりました。このシステムは、精度と効率の両方を向上させます。[ 4 ]

ウェアラブルコンピュータの技術の多くは、SF小説から着想を得ています。人気映画のアイデアが技術化され、あるいは現在開発中の技術も数多くあります。

3Dユーザーインターフェース
ユーザーの目の前で操作可能な、触覚的なインターフェースを表示するデバイス。例としては、 『マイノリティ・リポート』の冒頭で犯罪予知本部に登場した手袋操作のホログラム・コンピュータや、 『マトリックス』三部作でザイオンのゲート係員が使用するコンピュータなどが挙げられます。
インテリジェントテキスタイルまたはスマートウェア
情報の中継・収集が可能な衣服。例としては、『トロン』とその続編、そして多くのSFミリタリー映画などが挙げられます。
脅威のメガネ
周囲にいる他者をスキャンし、自己への脅威レベルを評価します。例としては、ターミネーター2 、ロックインの「スリープ」テクノロジー、キルスイッチなどが挙げられます。
コンピューター制御コンタクトレンズ
本人確認のために使用する特殊なコンタクトレンズ。『ミッション:インポッシブル4』で使用。
戦闘服の鎧
着用者を保護するための装着型外骨格で、通常は強力な武器とコンピュータシステムを搭載しています。例としては、アイアンマンスーツ、プレデタースーツ、ビデオゲーム『メトロイド』シリーズのサムス・アランのパワースーツとフュージョンスーツなどが挙げられます。
クラウドに記憶を保存する脳ナノボット
トータル・リコールで使用されました。
赤外線ヘッドセット
容疑者の特定や壁の透視に役立ちます。例としては、ロボコップの特殊な眼球システムや、メトロイドプライム三部作でサムス・アランが使用するより高度なバイザーなどがあります。
手首に装着するコンピューター
装着者に関するデータ、周辺マップ、懐中電灯、通信機、毒物探知機、敵追跡装置など、様々な機能や情報を提供します。例としては、FalloutシリーズのPip-Boy 3000や、テレビのシットコム「Futurama」に登場するリーラのリストデバイスなどが挙げられます。
胸元につけたり、スマートネックレスにしたり
このウェアラブル コンピュータのフォーム ファクターは、 『プロメテウス』や『アイアンマン』など、多くの SF 映画に登場しています。

長年にわたるウェアラブル技術の進歩

ウェアラブルコンピュータの技術は継続的に進化しており、医療分野での活用も拡大しています。例えば、ポータブルセンサーは医療機器として利用され、糖尿病患者の運動関連データの記録を支援しています。[ 63 ]ウェアラブル技術は新しいトレンドだと考える人も多いですが、企業は数十年前からウェアラブル技術の開発・設計に取り組んできました。近年では、着用者の生活の効率性を向上させることに重点を置いた新しいタイプの技術に注目が集まっています。

ウェアラブルコンピュータの主な要素

  • ディスプレイでは、ユーザーは自分が行っている作業を確認できます。
  • ユーザーがアプリケーションを実行したりインターネットにアクセスしたりできるようにするコンピューター
  • ユーザーがマシンを制御できるようにするコマンド。

ウェアラブルコンピュータの課題

ウェアラブル技術には、データセキュリティ、信頼性の問題、規制や倫理上の問題など、多くの課題が伴います。2010年以降、ウェアラブル技術は主にフィットネスに特化した技術として見られるようになりました。[ 64 ]医療従事者をはじめとする多くの専門職の業務改善の可能性を秘めた活用が進んでいます。ウェアラブルデバイスの増加に伴い、特に健康機器においては、プライバシーとセキュリティの問題が非常に重要になる可能性があります。また、FDA（米国食品医薬品局）はウェアラブルデバイスを「一般的なウェルネス製品」とみなしています。米国では、ウェアラブルデバイスは連邦法の管轄下ではありませんが、保護対象医療情報（PHI）などの規制法は、公民権局（OCR）が管轄する規制の対象となっています。センサーを搭載したデバイスは、企業が公共データの保護に一層注意を払う必要があるため、セキュリティ上の問題を引き起こす可能性があります。これらのデバイスのサイバーセキュリティに関する問題は、米国では規制がそれほど厳しくないことです。米国国立標準技術研究所（NIST）は、サイバーセキュリティ向上のためのガイドラインを提供するNISTサイバーセキュリティフレームワークを開発しましたが、フレームワークへの準拠は任意です[ 65 ]。

その結果、ウェアラブルデバイス、特に医療機器に対する具体的な規制の欠如が、脅威やその他の脆弱性のリスクを高めています。例えば、Google Glassはウェアラブルコンピュータ技術に重大なプライバシーリスクをもたらしました。議会は、Google Glassを使用する消費者とそのデータの使用方法に関連するプライバシーリスクを調査しました。この製品は、製品ユーザーだけでなく、特に本人が気付かないうちに周囲の人々を追跡するために使用できます。しかし、Google Glassで収集されたすべてのデータはGoogleのクラウドサーバーに保存され、Googleはデータにアクセスできました。また、ストーカーや嫌がらせをする人がGlassを着用することで、発見を恐れることなく女性の身体の侵害的な写真を撮ることができたため、女性の安全に関する疑問も生じました。[ 66 ]

スマートグラスのようなウェアラブル技術は、文化的・社会的問題を引き起こす可能性もあります。ウェアラブル技術は利便性を高める一方で、Bluetoothヘッドフォンなどの一部のデバイスは、対人関係よりもテクノロジーへの依存を高める要因となる可能性があります。[ 67 ]社会はこれらの技術を高級アクセサリーとみなしており、グループ内で同様の製品を所有するように同調圧力がかかる可能性があります。これらの製品は、社会的・道徳的規律の課題を引き起こします。例えば、スマートウォッチの着用は、男性優位の分野では女性らしさが非専門的と見なされる可能性があり、規範に適合するための手段となる可能性があります。[ 68 ]

この技術の需要は高まっているものの、最大の課題の一つは価格です。例えば、2023年3月現在、Apple Watchの価格は249ドルから1,749ドルと、一般消費者にとっては手に負えないほど高価です。[ 69 ]

将来のイノベーション

リストバンドコンピュータの3D設計

拡張現実は、新たな世代のディスプレイを可能にします。仮想現実とは異なり、ユーザーは仮想世界に存在するのではなく、情報が現実世界に重ね合わされます。

これらのディスプレイは、Vufine+のように簡単に持ち運びできます。[ 70 ] [ 71 ]一方、 Hololens 2のようにかなり大型のものもあります。[ 72 ] Oculus Quest 2のように、自律型のヘッドセットもあります。 [ 73 ]コンピューターとは対照的に、これらは端末モジュールのようなものです。

シングルボードコンピュータ（SBC）は性能が向上し、価格も安くなっています。Raspberry Pi ZeroやPi 4のように安価なものもあれば、HackboardやLattePandaのように高価ながらも通常のPCに近いものもあります。

今後の研究の主要な領域の一つは、操作方法である。今日、コンピュータは一般的にキーボードとマウスで操作されているが、これは将来変化する可能性がある。例えば、キーボードの1分間の単語入力速度は、BEPOレイアウトを採用することで統計的に向上する可能性がある。[ 74 ]人間工学的な要素も、分割キーボードやミニマリストキーボード（複数の文字や記号を1つのキーで操作するキーボード）で結果を変える可能性がある。極端な例としては、PloverキーボードやStenoキーボードが挙げられる。これらは非常に少ないキーを使用し、1つの文字に対して複数のキーを同時に押す必要がある。

さらに、ポインターを基本的なマウスからアクセラレータ ポインターに改良することもできます。

ジェスチャー制御システムは、画像制御（Leap Motionカメラ）から統合キャプチャ（Zack Freedmanによる試作AIデータグローブ[ 75 ]）へと進化しています。一部の人にとっては、ARシステムと統合されたコンピューターを構築し、人間工学に基づいたコントローラーで操作するということが主なアイデアかもしれません。携帯電話のように持ち運びやすく、コンピューターのように効率的で、さらに人間工学に基づいたコントローラーを備えた汎用マシンが実現するでしょう。

軍事利用

リストバンドコンピュータの3D設計

ウェアラブルコンピュータは、1989年に兵士の戦闘支援を目的とした小型コンピュータとして米陸軍に導入されました。それ以来、このコンセプトはランド・ウォリアー・プログラムや将来のシステムの提案へと発展してきました。[ 76 ]ウェアラブル分野における最も大規模な軍事プログラムは、米陸軍のランド・ウォリアー・システムであり、[ 77 ]最終的にはフューチャー・フォース・ウォリアー・システムに統合される予定です。[ 78 ]また、地上ナビゲーションの信頼性を高めるための研究も行われています。[ 79 ]

F-INSASは、主にウェアラブルコンピューティングを念頭に設計されたインド軍のプロジェクトです。F-INSASの目標は、兵士の戦闘能力を向上させる最先端技術を装備することであり、これには通信、ナビゲーション、状況認識を支援するウェアラブルコンピューターが含まれます。

参照

参考文献

  1. ^ウェアラブルコンピューティング. 2018年3月23日閲覧。{{cite book}}:|website=無視されました (ヘルプ)
  2. ^バーフィールド、ウッドロー（2015年7月29日）『ウェアラブルコンピュータと拡張現実の基礎』第2版、CRCプレス、p.4、ISBN 9781482243512。
  3. ^ a bマン、スティーブ (2012): ウェアラブル コンピューティング。出典: Soegaard、Mads and Dam、Rikke Friis (編)。 「ヒューマン・コンピュータ・インタラクションの百科事典」。デンマーク、オーフス: Interaction-Design.org Foundation。
  4. ^ a b Starner, Thad E. (2002年1月). 「ウェアラブルコンピュータ：もはやSFではない」(PDF) . IEEE Pervasive Computing . 1 (1): 86– 88. Bibcode : 2002IPCom...1a..86S . doi : 10.1109/mprv.2002.993148 .
  5. ^ 「スマートウォッチの進化：インフォグラフィックタイムライン | TopGizmo」TopGizmo 、2016年3月11日。2016年3月14日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2016年3月14日閲覧。
  6. ^ O'Donoghue, John; Herbert, John (2012). 「mHealth環境におけるデータ管理：患者センサー、モバイルデバイス、データベース」Journal of Data and Information Quality . 4 : 1– 20. doi : 10.1145/2378016.2378021 . S2CID 2318649 . 
  7. ^ Chris Davies (2012年9月12日). 「Quantigraphicカメラ、ARの父からHDRの視力実現を約束」SlashGear .
  8. ^ Microsoft、(2011年8月3日)、未来への装い：Microsoft Duoがウェアラブル技術のコンセプトで飛躍、Microsoft News Center
  9. ^ Paolillo, Emily W.; Lee, Shannon Y.; VandeBunte, Anna; Djukic, Nina; Fonseca, Corrina; Kramer, Joel H.; Casaletto, Kaitlin B. (2022年6月10日). 「高齢者におけるウェアラブル端末の使用に関する観察研究：遵守、実現可能性、そして臨床統計学的因子の影響」. Frontiers in Digital Health . 4 884208. doi : 10.3389/fdgth.2022.884208 . ISSN 2673-253X . PMC 9231611. PMID 35754462 .   
  10. ^ 「Googleがついにスマートウォッチを真剣に検討」Wired.ISSN 1059-1028 . 2021年8月24日閲覧。 
  11. ^ a b Thorp, Edward (1998年10月). 「最初のウェアラブルコンピュータの発明」.論文ダイジェスト. 第2回ウェアラブルコンピュータ国際シンポジウム (カタログ番号98EX215) . pp.  4– 8. doi : 10.1109/iswc.1998.729523 . ISBN 0-8186-9074-7. S2CID  1526 .
  12. ^ピーター・クラーク「IEEE ISSCC 2000: 『ディック・トレイシー』視聴者の意見は一致せず」 EE Times。
  13. ^キャサリン・ワティエ（2003年4月19日）「ウェアラブルコンピュータの消費者へのマーケティング：ウェアラブルコンピュータに対するアーリーアダプター消費者の感情と態度の検証」ワシントンD.C.
  14. ^ Tara Kieffner. 「ウェアラブルコンピュータ：概要」 . 2001年5月26日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  15. ^ David Boettcher、「腕時計の「発明」」、 Eur Ing David Boettcher、2015年4月
  16. ^「恵州人民算盤群」新華社通信、2006年7月20日。
  17. ^ “Eudaemonic Lightvectors” . 2021年5月15日. 2021年5月15日時点のオリジナルよりアーカイブ。2022年2月10日閲覧。
  18. ^ a b Raseana.ka shigady、Beat the Dealer、第 2 版、ヴィンテージ、ニューヨーク、1966 年。ISBN 0-394-70310-3
  19. ^ Thorp, EO (1969). 「有利なゲームのための最適なギャンブルシステム」.国際統計研究所レビュー. 37 (3): 273– 293. doi : 10.2307/1402118 . JSTOR 1402118 . 
  20. ^ Andre F. Marion、Edward A. Heinsen、Robert Chin、および Bennie E. Helmso、「Wrist Instrument Opens New Dimension in Personal Information」、Hewlett-Packard Journal、1977 年 12 月。1977年の HP-01 リスト インストルメントも参照。
  21. ^ CC Collins、LA Scadden、AB Alden、「触覚イメージング装置によるモバイル研究」、第 4 回障害者向けシステムおよび装置会議、1977 年 6 月 1 ～ 3 日、ワシントン州シアトル。
  22. ^ Mann, S. (1997). 「パーソナルイメージング用途向けに開発された『WearComp』と『WearCam』の発明の歴史的説明」論文ダイジェスト。第1回ウェアラブルコンピュータ国際シンポジウム。pp . 66– 73。doi  : 10.1109 / iswc.1997.629921。ISBN 0-8186-8192-6. S2CID  1075800 .
  23. ^ Mann, S. (1997). 「ウェアラブルコンピューティング：パーソナルイメージングへの第一歩」 . IEEE Computer . 30 (2): 25– 32. CiteSeerX 10.1.1.58.3706 . doi : 10.1109/2.566147 . S2CID 28001657 .  
  24. ^ Japanese PCs (1984) (14:05)、 Computer Chronicles
  25. ^ J. Peter Bade、GQ Maguire Jr.、および David F. Bantz、「IBM/Columbia Student Electronic Notebook Project」、IBM、TJ Watson Research Lab、ニューヨーク州ヨークタウンハイツ、1990 年 6 月 29 日。(この研究は、1990 年 1 月 18 日にワシントン DC で開催されたDARPAパーソナルコンピュータシステムワークショップで初めて発表されました。)
  26. ^シムソン・ガーフィンケル (1993年3月9日). 「Dressed for Success」(PDF) . The Village Voice : 51.
  27. ^ 「WearableGroup at Carnegie Mellon」。2010年9月27日時点のオリジナルよりアーカイブ。2017年9月25日閲覧。{{cite web}}: CS1 maint: bot: 元のURLステータス不明（リンク）
  28. ^フェイナー, スティーブン; マッキンタイア, ブレア; セリグマン, ドレー (1993). 「知識ベース拡張現実」 . Communications of the ACM . 36 (7): 53– 62. doi : 10.1145/159544.159587 . S2CID 9930875 . 
  29. ^ "KARMA" . columbia.edu . 2007年11月18日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2005年4月9日閲覧。
  30. ^マティアス, エドガー; マッケンジー, I. スコット; バクストン, ウィリアム (1994). 「Half-QWERTY: 両手スキルを活用した片手タイピング」.コンピューティングシステムにおけるヒューマンファクターに関する会議コンパニオン - CHI '94 . pp.  51– 52. doi : 10.1145/259963.260024 . ISBN 0897916514. S2CID  356533 .
  31. ^マティアス, エドガー; マッケンジー, I. スコット; バクストン, ウィリアム (1996). 「微小重力空間およびその他の非デスクトップ環境での使用のためのウェアラブルコンピュータ」.コンピューティングシステムにおけるヒューマンファクターに関する会議コンパニオン - CHI '96 . pp.  69– 70. doi : 10.1145/257089.257146 . ISBN 0897918320. S2CID  36192147 .
  32. ^ミック・ラミングとマイク・フリン、「人間の記憶をサポートする『忘れな草』親密コンピューティング」 2006年4月26日アーカイブ、ウェイバックマシン、FRIEND21次世代ヒューマンインターフェースシンポジウム議事録
  33. ^ EC Urban、Kathleen Griggs、Dick Martin、Dan Siewiorek、Tom Blackadar、「 Proceedings of Wearables in 2005」、Wayback Machineに 2005 年 9 月 14 日にアーカイブ、バージニア州アーリントン、1996 年 7 月 18 ～ 19 日。
  34. ^ 「MCC、マイクロエレクトロメカニカルシステムの調査を開始」 1999年2月24日。 1999年2月24日時点のオリジナルよりアーカイブ。2022年2月10日閲覧。
  35. ^時計：イノベーション・オン・タイム、トレイルブレイザーズ、シーズン3、エピソード2
  36. ^ウェアラブル技術の歴史：電卓付き腕時計からVRヘッドセットまで、ソーシャル・メディア・ウィーク、2018年4月5日
  37. ^ Linux Journal、2000年7月号、第75号、表紙+86-91ページ
  38. ^ワーウィック、K、「I, Cyborg」、イリノイ大学出版局、2004年
  39. ^ピエリーニ、デイヴィッド（2015年7月26日）「最初のウェアラブルコンピューターは、まるでボーグのように見えた」 Cult of Mac 2018年5月23日閲覧。
  40. ^ 「ソニースマートウォッチ」。
  41. ^ニューマン、ジャレッド。「Pebbleスマートウォッチの予約注文は完売、1000万ドル以上の寄付が約束」『タイム』誌。ISSN 0040-781X 。 2016年4月9日閲覧。 
  42. ^ 「Google Glass を手に入れるチャンス」、ガジェットクラスター、2014年4月、2017年5月6日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2016年2月17日閲覧。。
  43. ^ Albanesius, Chloe (2012年4月4日). 「Googleの『Project Glass』がスマートフォンをメガネに置き換える」 . PC Magazine . 2012年4月4日閲覧。
  44. ^ Newman, Jared (2012年4月4日). 「Googleの『Project Glass』が拡張現実メガネを予告」 . PC World . 2012年4月4日閲覧。
  45. ^ Bilton, Nick (2012年2月23日). 「Googleゴーグルの背後にあるバーチャルリアリティ」 .ニューヨーク・タイムズ. 2012年4月4日閲覧。
  46. ^ 「Google Glassの販売は停止したが、同社はキットがまだ終わっていないと述べている」 BBCニュース、2015年1月15日。 2015年1月15日閲覧。
  47. ^ Russell, Kyle (2015年6月2日). 「Thyncの気分を変えるヘッドセットを実際に使ってみた」 . TechCrunch . 2016年4月9日閲覧。
  48. ^ 「APP – Macrotellect」 . o.macrotellect.com . 2016年12月13日閲覧。
  49. ^ 「Intel® Curie™ モジュール：ウェアラブルデバイスのイノベーションを解き放つ」 Intel、2015年1月6日。 2015年9月11日閲覧。
  50. ^ブライアン・X・チェン、ニック・ビルトン（2014年2月2日）「より良いバッテリーを作る」ニューヨーク・タイムズ。 2014年2月3日閲覧。
  51. ^ Statt, Nick (2020年2月6日). 「Appleは現在、スイスの時計業界全体よりも多くの時計を販売している」 The Verge . 2024年4月17日閲覧。
  52. ^ 「Apple Vision Proの紹介：Apple初の空間コンピュータ」 Apple Newsroom 2024年3月20日閲覧。
  53. ^ 「Watch This Wednesday: the Linux Watch -- Engadget」Engadget、 2011年7月10日。 2011年7月10日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2022年2月10日閲覧。
  54. ^ 「Eurotech Group: 組み込みボード、統合ソリューション向け堅牢システム - 高性能コンピューティング」arcom.com . 2007年3月7日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  55. ^ Smith, Nancy duvergne (2013年11月5日). 「Wristify: リストバンドによる温熱快適性」 . Slice of MIT . 2013年11月6日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2013年11月8日閲覧。
  56. ^ Weiss, Todd R. (2016年9月30日). 「パナソニックのタフブックが20周年を迎えた」 . eWEEK . 2022年2月10日閲覧。
  57. ^ 「Project Glass – Google+ – テクノロジーは、いつでもあなたのために機能するべきだと考えています…」2013年2月26日閲覧。
  58. ^ 「先週、探検家を見つけるための新しい方法を試すとお伝えしました。さて、私たちは…」 。 2015年1月7日閲覧。
  59. ^ 「Google Glassの販売は停止したが、同社はキットは死んでいないと述べている」 BBC 、 2015年1月15日。 2015年3月29日閲覧。
  60. ^ Burns, Matt (2014年6月5日). 「LG LifeBand TouchとHeartRateイヤホンはアクティビティトラッカーの驚異の双子」 . TechCrunch .
  61. ^ Kooser, Amanda (2013年1月10日). 「フィットネスセンサー搭載イヤホンが健康データを収集し、音楽を再生」 . CNET .
  62. ^ 「WSS1000/1060 ウェアラブルスキャン＆コンピューティングシステム」 www.symbol.com . 2018年3月23日閲覧。
  63. ^ Klonoff, David C. (2014年1月). 「ウェアラブルコンピュータの進化」 . Journal of Diabetes Science and Technology . 8 (1): 3– 5. doi : 10.1177/1932296813518858 . ISSN 1932-2968 . PMC 4454092. PMID 24876529 .   
  64. ^スルタン・ナビル（2015年10月1日）「ウェアラブル技術による医療提供と医学教育の可能性と課題に関する考察」国際情報管理ジャーナル35 ( 5): 521– 526. doi : 10.1016/j.ijinfomgt.2015.04.010 . ISSN 0268-4012 . 
  65. ^リサーチ、Globaldata Thematic（2019年11月13日）。「医療におけるウェアラブル技術：主要テーマとは？」Medical Device Network。2019年12月13日閲覧。
  66. ^ 「EPIC - Google Glassとプライバシー」電子プライバシー情報センター。2019年12月13日閲覧。
  67. ^ Dvorak, Joseph L. (2008)、「ウェアラブルの社会的課題」、Moving Wearables into the Mainstream、Springer US、pp.  311– 332、doi : 10.1007/978-0-387-69142-8_10、ISBN 978-0-387-69139-8
  68. ^タミネン, サカリ; ホルムグレン, エリザベト (2016年11月1日). 「ウェアラブルの人類学：自己、社会、そして自伝的側面」 .産業における民族誌的実践会議議事録. 2016 (1): 154– 174. doi : 10.1111/1559-8918.2016.01083 . ISSN 1559-8918 . 
  69. ^ 「Apple Watchを購入」 Apple . 2023年3月24日閲覧。
  70. ^ 「Vufine+ ウェアラブルディスプレイ フィールドレビュー」 CineD 、 2017年9月14日。 2021年10月16日閲覧。
  71. ^ Ghoshal, Abhimanyu (2016年11月11日). 「Vufine+レビュー：必要な人のための手頃な価格のヘッドアップディスプレイ」 TNW | Plugged . 2021年10月16日閲覧。
  72. ^ 「Microsoft HoloLens 2 知っておくべきことすべて | BE-terna」www.be-terna.com . 2021年10月16日閲覧。
  73. ^リンチ、ジェラルド (2021年7月26日). 「Oculus Quest 2 レビュー」 . TechRadar . 2021年10月16日閲覧。
  74. ^フランス、Connexion。「フランスのコンピューターキーボードの変更 - Bépoとは？」 www.connexionfrance.com 。2022年2月10日閲覧。
  75. ^ AI Data Glove: Somatic、2020年8月31日、2021年12月11日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2021年10月16日閲覧。
  76. ^ Zieniewicz, Matthew J.; DC Johnson; DC Wong; J. D Flatt (2002). 「陸軍ウェアラブルコンピュータの進化」 . IEEE Pervasive Computing . 4. 1 (4): 30– 40. doi : 10.1109/mprv.2002.1158276 . S2CID 37122041 . 
  77. ^マシュー・コックス (2007年6月23日). 「イラクの軍隊、ランド・ウォリアーに賛成」 . Army Times . 2012年7月21日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2022年10月27日閲覧。
  78. ^ 「陸軍の未来型部隊戦士が大きな節目を通過」 www.army.mil 2006年9月8日. 2021年7月20日閲覧。
  79. ^ Thomas, B.; Demczuk, V.; Piekarski, W.; Hepworth, D.; Gunther, B. (1998年10月). 「地上ナビゲーションを支援する拡張現実を備えたウェアラブルコンピュータシステム」.論文ダイジェスト. 第2回ウェアラブルコンピュータ国際シンポジウム (カタログ番号98EX215) . pp.  168– 171. doi : 10.1109/ISWC.1998.729549 . ISBN 978-0-8186-9074-7. S2CID  7845475 .
「 https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=ウェアラブルコンピュータ&oldid= 1326842329」より取得