苹果黑科技：Apple Watch传感器新专利盘点

　　在Apple Watch推出了一年多之后，我们终于依稀搞清楚了什么东西对一个智能手表来说是最核心的。能带来“革命”的东西，不是外观，不是表带，也不是应用，而是它的心脏——传感器。未来的智能穿戴设备竞争，很可能就是传感器性能的竞争，从最近苹果曝光出来的几个Apple Watch传感器专利，我们大概也可以预测得到苹果打算让这款手表朝着哪一种智能化方向而去。

　　监测环境——包括空气质量和雾霾

　　12月2日，外媒appleinsider报道，苹果披露了一项可以检测气体和液体的嵌入式传感器。如若用到iPhone和Apple Watch这样的智能电子设备中，可以提醒用户周围环境中存在的像雾霾这样的危险元素。

　　这项曝光的专利名为“Electronic Device With Speaker Enclosure Sensor”，于2015年5月提出申请。在美国商标专利局的网站上，可以看到关于这项专利的详细描述。总结来说就是，通过智能监测检测环境中存在的危害物质，并且减少其对设备造成的影响。

　　根据这项专利技术，电子设备的扬声器可以具有安装在扬声器外壳中，并且使用扬声器驱动器驱动的扬声器振膜，这样的话诸如气体传感器，微粒传感器或其他环境传感器的传感器可以安装在扬声器外壳内。在使用环境传感器进行传感器测量的同时，电子设备中的控制电路可移动扬声器振动膜以将新鲜空气吸入扬声器外壳或阻隔液体。控制电路可以使用显示器，其他视觉输出设备、音频输出设备及振动输出部件，以基于来自环境传感器的环境数据向用户呈现警报。

　　值得一提的是，将承载其他功能的传感器安装到扬声器中，苹果已经作出了一次尝试。今年秋季苹果推出的Apple Watch Series 2防水达到50米，也就是在泳池及海滨游泳时都可以佩戴。而这也是针对扬声器进行的重新设计，当传感器监测到水流到扬声器里时，可以利用声波振动将水驱逐出去。

　　业界认为未来的智能传感器有望监测环境问题，通过图形、声音或振动提醒用户。值得一提的是，传感器套装可以包含有任意性质的元器件，如温度传感器、挥发性有机化合物传感器、一氧化碳传感器、二氧化碳传感器、氧气传感器、臭氧传感器以及其他气体传感器、湿敏组件、化学和生物物质传感器等。

　　如果苹果新专利可以监测雾霾，Apple Watch或成最大受益者，很多可穿戴设备，都推出了关于心率、睡眠等监测的功能，集中于满足用户的健康需求。但目前市场中的可穿戴设别中，几乎没有添加环境传感器的。如果这一功能能够实现，势必会赢得大量的忠实用户。苹果是否可以由此拿下更多可穿戴设备市场？

　　心率识别——取代指纹的身份识别？

　　10月13日，美国专利和商标局公布了苹果的另一项新专利：识别人体心率的传感器装置。

　　这项专利名为“基于体积描记术的用户身份识别系统”，它能通过利用脉搏血氧计识别出使用者的生物特征。这个新识别系统和Apple Watch现有的心率检测系统的原理相同，使用绿色LED灯，配合对光敏感的感光器，来检测流经手腕血管的血液流量，以此测算出心率。将心率数据和之前储存的用户数据相比较，就可以准确进行用户识别。

　　和这项心率识别系统联合发布的还有另一项专利，那就是通过加速度计和陀螺仪识别用户动作，例如将Apple Watch从腰部抬高至头部便可以触发认证功能。

　　据appleinsider报道，这项功能与Touch ID指纹识别功能类似，设备可通过检测内置的加速计、陀螺仪和GPS，以便来判断用户的动作。也就是说，只需要一些简单肢体动作，比如将Apple Watch从腰部举到头顶，识别系统就会自动激活。

　　这也就意味着，有了心率识别系统后，用户不再需使用Touch ID就能用手表完成Apple Pay支付，所以降低了Apple Watch对iPhone的依赖。未来该技术可能衍变为Apple Watch的专属解锁功能。

　　当然这项技术首先得建立在十分精准的心率监测之上，苹果想要实现心率识别，就要先迈过提升传感器的人体健康监测精准度和适用度这个门槛。

　　从触屏解放用手势下指令

　　更早之前，4月4日的消息，又一项美国专利局公布的专利显示Apple Watch或支持手势控制，再由iPhone将其进一步转化为文本或语音。这一切要靠大量传感器探测移动而实现，不同手势具有不同的操作功能。

　　专利申请显示，该设备可检测到用户手势，再通过输入命令对手势进行解码，然后执行操作。通过用户身体的移动，将运动与命令输入相结合，该设备便可接收到命令继而将其以语音或者触动输入的形式输出。

　　已经有多个渠道曝光的新闻表示，苹果公司正致力于对光量传感器、惯性传感器、机械接触传感器、肌电传感器等的研究。一旦实施，该技术将针对不同的运动执行不同操作。比如，识别带着手表的手指和手腕的动作。一旦用户发出“走”的命令，手机和手表都能够利用惯性传感器探测到手腕的旋转运动。接着，数据将会传到与之配对的iPhone上，iPhone将会以发出语音或者屏幕呈现的形式传达信息。再比如，如果用户想拒接来电，直接把手放下；想要打电话，只需拇指和食指轻轻相碰两下；想要翻页，只需挥动手即可，一切就像魔术般神奇。

　　相比苹果早年的产品，很多用户认为现在苹果的创新只能用“平平”来形容。但明年是苹果的10周年，业内已经极大地寄希望于苹果产品迎来革命性的变革。从最近曝光的几项专利，似乎也可以看出苹果为满足用户所做的努力。

　　2016 年智能可穿戴设备市场苹果市场份额大增，这主要得益于苹果手表的强劲表现。最新的调查数据显示，苹果手表以46%的市场份额成为细分市场的老大。 Apple Watch的不错表现，或许证明智能手表尽管备受质疑，但却是在质疑声中发展前进着的。另外，通过这些可穿戴智能设备创造的使用生态，可以进一步促进苹果其他硬件产品（主要是iPhone）的销量。

　　如果某一天Apple Watch可以监测血糖、可以监测雾霾、可以利用手势操控，那么我们手腕上就多了一个强大的智能终端。估计这才是大家梦想中的智能手表。想再获得抢眼的市场表现，Apple Watch真的要上述的“黑科技”路线了。