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1、智能手表缺点逐步克服,销量持续增长
传统的手表以装饰和计时为主要功能,智能手表继承传统手表功能的同时,实现了更多的附加功能,例如数字健康、专业运动数字分析、通信、支付、定位等。早期的智能手表存在续航差、独立性差、动能模式单一、数据监测准确度差和设计不够时尚等问题,销量一直不温不火,随着智能手表主要缺点逐步被克服,销量将持续快速增长。
续航不断改善
智能手表受限尺寸和重量等因素,无法配备大容量电池,同时通信、支付、健康、运动等功能也会增加智能手表的功耗,这两方面导致早期智能手表的续航不佳,一般只有1-2天,广为诟病。
电池容量提升、电源管理技术进步,智能手表的续航改善。以Applewatch为例,苹果在电池容量和省电技术上分别努力,持续改善续航。Applewatch第一代的电池容量仅mAh,虽然后续applewatch不断新增功能占据手表的空间,但是电池容量却在不断增加,applewatch5已经增加到了mAh。苹果也在功耗控制上不断下功夫,新一代applewatch功耗明显降低,经过一天的使用,Applewatch5的剩余电量比applewatch4多5%-14%。
华为等手表续航更是出色,通过采用更低功耗的MCU主芯片和轻量化的OS系统,搭载更大的电池,华为42mmGT2能达到1周续航,46mmGT2甚至能达到2周续航。
双系统+闪充,智能续航痛点有望进一步被改善。今年3月,Oppo发布的智能手表内置高通骁龙+Apollo双芯片,高通骁龙负责性能表现、Apollo芯片则满足低功耗的需求,当手机电量低于20%的时候,系统就开始超长续航模式以保证OPPOWatch的日常使用。OppoWatch46mm在低功耗模式下能实现最长21天超长续航。另外Oppo智能手表还加入了闪充功能,支持5V/1.5A的WatchVOOC闪充,10分钟可以从0电量充至27%,20分钟可以充至61%,30分钟可以充至92%,完全充满只需要38分钟。
独立性加强
eSIM和全新的手表操作系统显著增强独立性。早期的智能手表必须依靠手机进行通信和更新app,因此被视为手机的附属品。eSIM允许智能手表独立通信,同时,全新的系统也允许智能手表独立下载app,以苹果watchOS6为例,watchOS6具有独立的应用程序和专属AppStore。
eSIM卡,即Embedded-SIM卡,是将传统的SIM卡功能嵌入设备芯片中,用户无需在电子设备中插入SIM卡即可联网使用。智能手表内置eSIM后,无需依靠智能手机就可独立联网,实现通讯、上网等功能。拥有eSIM卡的用户不再需要进行复杂的销号再入网,随时可以更换到另一家运营商网络。
eSIM已经逐步被大多数厂商采用。苹果早在年申请了eSIM卡专利,使其用户无需SIM卡就可以直接访问运营商提供的无线网络服务。年,苹果发布iPadAir2时首次推出eSIM版本。年,苹果和三星同代表全球移动运营商的GSMA(全球移动通信系统协会)达成合作伙伴关系,计划联合推出标准化eSIM卡,GSMA在年完成了eSIM的标准化,获得全球超过30家运营商、芯片商及苹果、三星、谷歌等智能手机厂家的支持。同年的世界移动大会(MWC)上,三星发布了智能手表GearS2Classic3G,由此拉开了标准化eSIM技术在消费电子设备当中的应用序幕。目前已经有多款智能手表支持eSIM功能。
搭载了eSIM的智能手表实现了独立网络连接,不受因需要连接手机的距离限制影响,放大了智能手表作为可穿戴设备在部分应用场景中的优势。例如,在运动场景下,搭载eSIM的智能手表依然能实现通讯、上网等功能,且能与手机同步,用户无需携带手机,这大大增加了智能手表的便利性和实用性。此外,搭载eSIM的智能手表可即时传输数据,其应用场景功能也将随之扩大。智能手表可实时传输数据至云端,无需通过手机,智能健康的应用功能将不限于监测数据,可直接在云端进行实时数据分析,从被动转变为主动,实现个人健康状况的实时反馈和预警。
随着智能手表的推陈出新,部分厂商推出圆形表盘设计,设计风格接近传统的机械表,部分厂商通过丰富的表盘颜色和表带颜色的搭配,都逐步获得了消费者的认可。
智能手表的各个缺点被逐一克服,出货量有望迎来快速增长。根据IDC的报告,智能手表年的出货量为万支,预测到年增长到1.21亿支,CAGR为13.7%。
2、传感器和AI赋能,手表更智能
智能手表目前已经具有通话、导航、检测、交互等多种功能,能够应用于健康、运动、支付、通讯等多个场景。功能的拓展离不开传感器技术成熟和AI技术的发展。
2.1传感器技术日益成熟
智能手表的发展离不开传感器的数据收集,传感器能为智能手表带来全新的交互、创新有趣的应用、更好的用户体验,智能手表的传感器按照应用方式分为运动传感器、环境传感器、健康传感器三大类。目前运动传感器最为成熟,种类也相对丰富;健康传感器虽然目前技术尚不成熟,但随着各大厂商的大力投入,未来将带来巨大的应用价值。
以applewatch为例,其内置了丰富的运动传感器包括加速度计、陀螺仪、气压高度计、地磁传感器等,环境传感器主要有环境光传感器、麦克风感测元件(噪音检测)等,健康传感器包括心率传感器、心电图传感器等。
智能手表健康监测能将健康管理从被动治疗变为主动预防,而且结合医学研究数据,可以实现疾病风险早期筛查。长期以来,健康传感器由美敦力等医疗器械公司主导,产品从研发到商业化周期长,出货量低,成本高。为了抓住智能手表消费者的需求,消费电子巨头大力投入,积极围绕健康领域开发新型传感器,让健康传感器的研发周期大大缩短,出货量大幅提升至数千万量级,成本也大幅降低,为可穿戴设备在健康领域的应用打开市场空间做了良好铺垫。
心率测量是智能手表最常见的健康功能。智能手表通过光电传感器,采用光电容积脉搏波描记法(PPG)进行心率测量。苹果智能手表从第一代开始就配备了这个功能,目前大部分智能手表都搭载此功能。
智能穿戴测量心率的意义则主要表现在三个方面:
首先是运动方面,心率能反映用户运动时的强度,用户可以根据智能手表心率的快慢来调节运动强度。
其次是疾病方面,心率的变化能直接或间接地反映人体多方面的健康状态,通过监测静息心率是否在正常范围、日常活动中监测心脏停搏、心率异常增高等可起到及时预防疾病的作用,例如华为与医院合作开发了智能手表的心律失常筛查算法,能可满足心脏健康研究用户在不同场景下的筛查需求,能实现早发现疾病风险。
此外,PPG传感器还可以监测脉搏波变化,以分析脉率、血氧浓度,糖尿病患者的微循环外周血管状态等;最后是精神方面,通过监测到的心率变异性,可分析自主神经功能评估,如精神压力、紧张与放松程度以及睡眠质量等。
心电测量是智能手表健康功能的又一大重要方面。智能手表通过心电传感器测量佩戴者的心电和心电变化率。年,苹果推出了具有心率监测以及ECG心电图功能的AppleWatch4,并且通过了FDA认证。华为、小米、三星等也都将陆续推出带有ECG功能的智能手表。智能手表的ECG是较为简单的单导联心电图,医院使用的12导联心电图准确性较差,但使用方便,并可以实现持续测量,非常适用于初步捕捉间歇性的心脏疾病。
在健康监控方面,心电图主要有两大作用。1)在日常心脏健康管理中,用户可以将心电手表作为一个日常监测及异常提示,在监测到心电数据异常时,医院做详细心电监测检测,以便起到预防及确认治理的作用。心电的监测,对于心律失常有较好参考价值,如室性早搏、房颤等;同时单导联心电图对于心肌缺血也存在一定的诊断价值。2)预防猝死:在发生运动猝死前,患者的心电图都会出现异常变化。如果能捕捉到心电异常的变化并加以及时治疗,那么对预防运动猝死有极大贡献。3)ECG功能也可以进一步拓展到更多应用场景:在医疗保险、制药以及疾病康复等诸多领域,都具有巨大的潜在价值。
目前光学和心电两大传感器技术已经成熟,并广泛应用在智能手表上。通过监测人体心率、心电,并配合模型和智能算法,智能手表能对运动健康、心脏健康管理、精神压力等起到提醒与警示作用,此外,智能手表还广泛具备睡眠质量检测、久坐提醒、女性生理周期记录等功能。未来,智能手表有望支持更为广泛的健康功能,例如血压、血糖等功能。
健康传感器布局,苹果公司走在消费电子公司前列。年发布的第一代applewatch中就含有用来监测心率的光电容积扫描(PPG)传感器,苹果公司在年发布的applewatch4中采用了增强型的PPG:更加紧凑的设计使得表面积减少30%,零部件数量从14个减少到6个,而且增强了心率监测功能。AppleWatchSeries4还在智能手表中首次使用电极式心率传感器,借助全新的心电图应用程序(App)可进行心电图(ECG)检查,该App已经通过了FDA的DeNovo分类认定。用户点按数码表冠30秒即可收到心律类别判定的通知,以表明心脏是正常跳动,还是出现了房颤(AFib)迹象(一种可能导致严重健康问题的心脏状况)。记录的所有数据、心率类别判定结果以及症状备忘录都会存储在健康App中,以便用户提供给医生。AppleWatchSeries4的心电图和心脏监测通过了美国FDA认证。
心率传感器还可以通过数据分析测量血压等其它健康指标。
美国FDA在19年8月批准了首款无袖套无创血压监测仪,该监测仪来自Biobeat。其技术是基于光学体积描记术(PPG),使用LED光源,多个波段,以及特定的算法,在即使有背景噪音的情况下也可以精确的接收到PPG信号。这一技术在检测、测量和记录不同生命体征的方法上取得了重大突破。Biobeat血压监测仪分为两个部分,分别是手表和可以适应任何类型测量的灵活无袖套式传感器。它可以用于进行远程监测,若身体体征引发警报,患者可直接从应用程序中接收警报,护理人员也可进行干预。除了对血压,血氧饱和度,心率,心量输出做出监测,Biobeat监测仪还对体温,步数,汗液,所摄入的卡路里等都有记录。
三星SamsungHealthMonitor的应用程序在今年4月获得韩国监管批准使用血压检测功能,通过“心率监测”传感器分析脉搏波确定血压,需要每个月与普通血压计核对数据进行校准。三星计划在三季度将应用程序推广到韩国市场的GalaxyWatchActive2,并逐步将功能扩展到即将推出的其它Galaxy手表。
年2月,美国FDA批准人工智能手表Embrace上市,用于监控一类极为危险的癫痫发作,该手表能够一次性监测多个癫痫的指标,其专利保护的“电极活性”(ElectrodermalActivity,EDA)技术能定量地检测与交感神经系统活性相关的生理变化,从而记录癫痫发作的时间,并能够给病人家人推送警报。这是美国FDA批准的首款应用于神经学领域的智能手表。
智能手表等可穿戴设备让由被动治疗转变为主动监测和预防成为现实。可穿戴设备可以尽早发现可能的风险,并及时干预以预防疾病的发生。随着可穿戴设备监测越来越精确,体征信号越来越多,从现有的心率、血压和呼吸频率逐渐扩展至血糖、心电、脑电及血氧等体征,再引入AI深度挖掘数据后面的价值,从而探索出疾病预防及治疗的新思路。传感器的成熟将会加速可穿戴设备在数字健康领域的渗透。
2.2AI提升交互能力和数据价值
智能手机的“智能”侧重于计算智能,包括游戏、拍照等,而对于可穿戴等新型智能硬件,例如智能手表,其特点是轻巧、便携且具备贴身性,其主要功能有两点:1)个人信息助手。不同于手机,智能硬件体积较小,屏幕输入功能减弱,对于声音交互的要求提高。2)通过传感器获得健康、运动相关数据,并通过算法提取数据背后的价值。
AI与语音相结合形成智能语音,嵌入到智能设备中,不只能够依据本身数据库主动提取有效信息,而且能通过自我学习不断升级,为用户提供更为简便、方便的运用形式,而且能释放用户的双手,能让用户在运动、开车等情况下,实现便捷的交互,改善交互体验;同时,智能穿戴通过传感器收集回来的健康、运动相关的数据,也需要通过各种智能算法来深度挖掘背后的价值。随着AI技术的不断进步,将会进一步为智能手表等可穿戴设备赋能,打开市场天花板。
智能语音交互,苹果Siri走在前列。苹果早在iphone4S即推出了智能语音服务Siri,自发布以来自发布面世后,Siri的功能和应用场景被不断完善,苹果将神经网络应用于Siri,通过收购自动化语音识别技术公司Novauris和语音处理公司VocalIQ,Siri的语音识别和自然语言处理能力得到进一步增强。而随着SiriKit在16年6月的发布,Siri被开放给iOS生态,第三方应用通过引入Siri作为交互工具不仅更加丰富了功能,同时进一步增加数据的收集体量,不断提高Siri的识别准确度,加强了语音交互的便利性。AppleWatch3首次支持语音互动,可以通过麦克风回答用户的问题,用户可以不用再盯着屏幕确认Siri的反馈。WatchOS4引入Siri表盘功能,可以从14个不同的苹果应用程序自动获取数据,并直观显示出来。watchOS5中增加了“抬腕唤起Siri”的功能,用户可以无需喊出“嘿Siri”或者按下按钮,抬起手腕直接说出命令即可。在watchOS6版本中,siri的功能进一步增强。用户可以向Siri询问当前正在播放的歌曲。在之前版本的watchOS上,Siri只会告诉用户AppleWatch本地播放的音乐。另一个Siri增强功能包括向Siri询问有关某个主题的问题,然后用户将看到与该主题的结果列表。另外,用户现在还可以通过要求Siri转到特定网址来直接浏览相关网站,Siri将在小屏幕上加载网页,并提供可用图像和可点击的链接。
GoogleAssistant的发布标志着谷歌将AI应用于设备交互的形式初步落地,经过近两年的发展,专注于听觉和视觉识别的GoogleAssistant能力得到进一步加强,已陆续登录各大安卓手机平台,同时GoogleAssistant能够通过自身的深度学习能力使设备越来越智能化和个性化。而集成了GoogleAssistant的GoogleHome智能音箱更是成为智能家居产品中枢
小米公司的小爱语音助手也被加载到华米Amazfit和小米手表上。小爱同学智能语音助理不仅可以用于听歌、打电话、导航、定闹钟、查天气、开启运动模式,而且是智能家居的接入口,可以打开空气净化器、关闭风扇、打开台灯、打开电视等,成为智能家居的操作面板。
科技巨头不断增强与可穿戴相关AI技术的储备及应用,不仅仅用于人机交互,也用于提升可穿戴设备采集的数据价值。苹果近五年已收购十几家人工智能公司,利用AI技术服务于现有的产品,提升用户体验。对AppleWatch来说,日益进步的AI技术将使其收集的数据有了用武之地,可以扩展到健康、运动相关的应用领域。斯坦福医疗团队研究表明applewatch的PPG传感器被动测量脉搏率数据,配合智能算法可以监测心房颤动,能为用户提供早期诊断。
华为积极布局利用AI挖掘可穿戴设备的健康和运动数据后面的商用价值。运动数据分析方面,华为GT2能提供高达15项运动模式的监测,不仅可以记录数据,而且针对这些数据会进行分析并提供给用户合理的建议,保证用户的锻炼效果。拿游泳为例,它可以记录游泳时长、百米配速、卡路里等数据,并可以呈现出不同时刻下的泳姿,通过记录出来的不同的数据进行分析,还可以在后期为用户推送一些锻炼中改进的建议。在健康数据方面,早搏亦是作为检测心脏病的重要指标,是心律失常中异性心率的一种,发生时并无明显症状。华为GT2加入医院的心脏健康研究计划,基于专家经验的规则法和人工智能算法,对逐跳早搏波形做出准确判断,全天候适时捕捉异常早搏心跳,能为疑似早搏高风险用户提供闭环管理服务。
2.3健康监测运动分析定位更明确
数字健康运动引领智能手表升级方向。随着传感器和AI技术的成熟,运动和健康功能已经成为智能手表主要卖点。
1)数字健康:借助手表上的传感器,监测心率、心电、血压、血氧等指标,根据智能算法,分析用户的健康状态,指导用户健康生活;2)运动数据分析:借助传感器,监测游泳、跑步、登山等活动的运动量,同时根据算法分析运动距离、卡路里消耗等指标,协助用户科学运动。
Applewatch围绕健康和运动做了深入布局。健康方面,applewatch4配备了心电检测功能、跌倒检测功能,并在最新的applewatch5进一步强化了健康功能,增加了心电检测与心脏功能的研究、添加了女性月经周期健康研究和听力健康研究等;在运动方面,applewatch同样出色,除了常规的运动锻炼数据,AppleWatch还推出了健身记录圆环挑战,在AppleWatch上通过活动、锻炼和站立三项指标共同构成健身记录圆环。此外AppleWatch还会具有个性化指导、奖章和健身竞赛等功能。
华为GT2也主推健康和运动应用功能。GT2能记录15种运动模式下的数据,提供专业数据分析,包括最大摄氧量指标,有氧/无氧训练效果,训练负荷和训练状态;预设跑步课程,专属训练实时指导;游泳心率监测,血氧饱和度检测等;GT2也是心脏健康管理的能手,能提供24小时心率监测及睡眠质量监测;血氧饱和度检测;智能心律检测;便捷筛查睡眠呼吸暂停风险;TruRelax压力管家分析心率变异性和压力值等。华为GT2丰富的运动和健康应用场景、时尚的外表、超长续航打开了销量天花板,上市一分钟销售额破亿,45天销量破百万。
其他主流厂商的智能手表包括三星、fitbit、小米等也都主推运动和健康功能。
3、AppleWatch引领智能手表市场
3.1AppleWatch生态圈构建强大壁垒
AppleWatch自年9月首次发布以来,一直处于改良阶段,外观没有重大变化,功能的升级也较为有限,但是健康和运动生态、appstore生态、以及操作系统持续完善,优势的核心技术及前沿的设计创新带来了不断优化的用户体验,奠定了AppleWatch在远超其他同类产品的市场地位,20Q1,applewatch销量为万,市场占有率为36%,远超过其他厂商。
根据有关报道,今年9月即将发布的applewatch6有望全面升级健康功能,具备睡眠追踪、心理健康异常检测。此外,applewatch6还有增加续航,改善applewatch最核心的痛点。
与iPhone形成的生态圈相似,苹果以AppleWatch为硬件基础,打造了健康医疗、运动与社交、保险、支付与安全、时尚等多个生态圈,在每个生态圈聚集了一批行业巨头参与。
健康医疗方面,苹果建立了ResearchKit、CareKit、HealthKit三大健康数据平台,分别针对医学研究、医学治疗和其它器材、用户交互。不同于以往的闭合生态系统,这三大健康数据平台均为开源架构,可以同步iOS设备、AppleWatch、医疗设备及其他可穿戴设备的数据,医院电子病历,收集大量生理数据,建立受广泛认可的医疗凭证,为用户、医疗机构、开发者和研究人员搭建健康数据平台,实现无线、高效的现代医疗。苹果的三大健康数据平台体现了在数字健康领域绝对的软实力。
苹果的健康医疗平台已逐步发挥作用。苹果与世界各地大学、研究所、医院等机构展开合作,已开发出众多疾病研究,诊断,监测的APP,如针对心脏健康的Cardiogram、针对帕金森症的mPower,针对脑震荡的ConcussionTracker,针对糖尿病的Diabetescare等。各类疾病检测app都是专业的医疗团队和学术研究团队经过长期试验和研究的智慧结晶,可实时监测部分疾病的早期症状,及时预防和治疗。其中部分app只能在苹果智能手表和智能手机的appstore中下载,确保苹果生态的领先性,以Cardiogramapp为例,Cardiogram公司采用DeepHeart人工智能算法对1.4万名AppleWatch用户的心率数据分析,可以区分糖尿病患者,准确率高达85%;采用DeepHeart类神经网络算法检测心律异常的准确率高达97%、睡眠呼吸暂停症(SleepApnea)准确率达90%、以及高血压检测准确率达82%。这些研究获得成功后,Cardiogram公司将新功能全部植入了CardiogramAPP中。
基于AppleWatch的医疗级配件产品也日益成熟。17年12月,美国FDA认证通过AppleWatch的第一个医疗级配件AliveCor的KardiaBand表带。用户可以通过按压表带上的传感器就能得到实时的心电图,用于检测异常心律和心房颤动(AFib)等心血管疾病,并能将记录发送给医生以获得专业建议。
AppleWatch自带的医疗相关功能日益完善。18年9月,美国FDA认证通过带有心电图(ECG)功能的AppleWatchS4,这是第一款顾客可以直接购买的ECG产品(KardiaBand表带只能通过医生购买)。
年12月,FDA扩大批准了Dex
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