可穿戴电子设备的发展可谓日新月异，但是如何能够安全地传递数据则是目前面临的非常棘手的问题。

Tom快要赶不上火车了，而且他也不知道去火车站的路。于是，他飞快地跑到一个角落，并且将照片上传到了Instagram 和 Facebook上。他该如何去火车站？他告诉隐形眼镜来加载地图，同时拍打在他的智能手表，来获取票和平台信息。在他眼前出现了一道警告的闪光，因为离火车离开站台还有15分钟，但是地图却并没有起作用。他一遍又一遍地刷新着隐形眼镜，以便能获得实时信息，此时在其视野中出现了一些信息“你太紧张了，轻深呼吸，放松。”但是最让人着急的是，他并不能获得想要的关于地图的信息。

欢迎来到可穿戴电子产品的混沌未来：可穿戴设备是可以将真实生活与数字生活无缝链接的设备。这些装置的发展速度惊人，在五年之内，这些产品将会有超过5亿部这样的设备会进入人类。今天，我们最熟悉的电子设备就是健康追踪器和智能手表，它们可以监测人体的健康，并可以实时上网。但是现在已经有装置声称可以比检测器做的更多，例如可以提醒人分心的头巾，以及可以帮助人戒烟的腕带。

但是可穿戴设备非常依赖于可以获得和产生的大量数据。与此同时会产生两个问题：提高数据传输质量的方法，以及如何保证数据的安全。当越来越多的产品通过无线链接到因特网的时候，例如烤面包机、汽车等，对于一个有限带宽的需求正在迅速拉紧整个系统。

在去年几乎有超过5亿新装置接入移动端，从而使得整个市场的移动流量较五年前增加了25倍。同时可穿戴设备也会导致新的安全问题，从私人数据的使用以及追踪人们的活动等不一而足。“这是一个老生常谈的话题，每当产生新的技术，我们都会开始谈论Huxley和美丽新世界，但是对于可穿戴设备—以及松散的物联网—我们真真正正地进入了一个新纪元，我们不得不重新开始思考这些问题。”Anupam Joshi说。

交通堵塞

截止2014年年底，全球移动数据流量达到了25亿 GB每月。其中，全球的1亿左右可穿戴装置每月产生的流量达到了1500万GB。在这些设备的激增之上，人们或许将面临更大的网上交通堵塞，因为越来越多的人开始使用可以增强虚拟和现实体验的耳机，同时会提供大量数据。所有这些设备会阻塞电波，影响性能，并威胁互联网交通。

为了帮助缓解拥堵，美国政府在2010年决定在十年内开放500 MHz的带宽，而这将是目前提供给移动装置的两倍。但是根据无线协会最近的一份研究报告，这也仍然不够。这份报告估计，在2015年，350 MHz 带宽需要加入，而在2019年年底前，还需要加入 150 MHz带宽。有限的带宽是全球面临的一个严重问题，而每个国家的处理方式不尽相同。在印度，其带宽只有美国人民的十分之一，他们采用的是与军队共享一些带宽和频道；在英国，一些老旧的TV 带宽也被使用；使用这些频率的网络将会在今年年底推出。

为了能够更好地使用，通讯公司需要提高电磁波谱的使用效率。一种方法是避开使用非常拥挤的无线电和电视带宽区域。收集可穿戴设备获得的数据可使用毫米波长范围。然后，只需一台设备可将所有数据传送到互联网。

但是这样也会有其自身的问题，因为短波长需要更高的能量，同时也会被人的身体屏蔽掉。因此，研究人员试图通过以下方法来规避这些问题：优化天线，来降低相互干扰以及能量消耗。同时可控通信束的改进也有可能获得发射毫米波波长信号的更好的方法。通过使用LED将无线通讯引入到可见光区域内也是一个不错的选择。通过LED实现可穿戴设备之间以及直接在网络方面等进行通讯。

尽管该技术依赖于可见光，但是信号其实是很难察觉到的。“LED”闪烁的频率非常快，以至于人眼睛无法察觉。Harald Haas计划明年在医院中测试一个可见光系统。病人将会穿上腕带来检测他们的体温，并且通过LED来传送数据。

更可能广泛使用的方法是，人们相互之间通过可穿戴设备进行信息传递，而不是让每个都连接到互联网。这个概念支撑的多层次网络也许将在5G移动通信系统中实现，预计在2020年之前可以在世界的许多地方实现。例如在一个特定环境中的人们希望相互之间分享信息，例如经过一场体育赛事后人们相互之间分享信息，一台设备可以充当种子，将信息分散传递到该网络中的其他人，这将会大大减少从网络上下载数据的次数。

Ekram Hossain说，具有认知功能的无线电具有非常广阔的前景，但是由于很多的因素制约，目前其发展并不顺利，例如对于其实际应用中的频率控制等缺乏标准和协议。

保持安全

当一月的消费电子展涌现超过176000的顾客的时候，电子展出现了很多新的可穿戴设备，涵盖了手表、眼镜、智能奶嘴、婴儿奶嘴等。尽管对于可穿戴设备有很多的炒作，但是目前市场对于这些小装置也有相当大的质疑。更多的人认为它们仅仅是玩具而已。但是有迹象表明在不久的将来这些装置将会变得越来越有用，尤其是医药领域。

可穿戴设备正越来越多地监测着人体的各项指标，可以为大脑提供电刺激，甚至注射药品等。当然这些应用也会带来一定的风险。可穿戴革命所面临的一大风险就是，对于客户的个人数据的收集。调查表明，使用者担心这些设备会侵犯他们的隐私，因为收集信息的公司可能会将这些健康信息进行出售或进行其他的商业活动。

2014年当位于华盛顿的佩尤研究中心对超过1600名专家进行访问的时候，很多专家都对可穿戴设备的未来提出了担忧。目前由数据构造的这个世界产生了与人的隐私等方面相关的问题。这些担忧通过一些事件已经变得更加高调，例如当用户允许自己的活动记录被公众访问时，可能无意中透露他们发生关系的时间等信息。诸如此类的安全问题和一些个人隐私紧密相关。

虽然目前文件加密正变得越来越普及和先进，但是却很少用在成本低廉的可穿戴设备中。就在去年，Symantec公司的研究人员发现了一些健康监测器的位置，其中包括很多的市场领导，而且这些位置信息很容易被追踪。他们中采用的是一些无线明文，因此很容易被黑客攻击。

即使健康监测器本身可以保护得很好，但是与其相连的智能手机或者其他设备等都是其中的薄弱环节。“如果你不保护这些数据，那么你就处在危险当中。即使你的个人数据保护得很好，你也很可能处于危险当中。”Bogdan Carbunar说。研究人员也发现，他们可以将数据注入到自己的追踪器中，如果这些健康数据和健康保险链接以来的话，这也会成为一个问题。

即使装置可以处于高水平加密装置保护下，装置也可能被攻击，Bart Preneel说。Preneel擅长防止侧信道攻击：即黑客尝试通过检测功率使用率的波动，并且使用这些来计算密匙以及其他的安全信息。这些攻击可以在10至20米的距离内进行。

这种攻击方式在20年前就已经发现，但是相应的阻止方式却没有应用到可穿戴设备方面。但是Preneel认为生物识别技术将是一种理想的加密方式。目前已经有基于用户心跳模式来识别的可穿戴设备。从长期发展来看，Preneel将会选择用人体的内在信息，例如DNA，或者其他个人信息来加密，使得这些设备只有靠近使用者时才会被识别。

通过这些安全技术的提高，或许更多丢失的旅游者可以在拥挤的人群中通过可穿戴设备快速找到自己的方向。Tom可以轻松地获得这个城市的地图，并且其个人信息也可以被很好地保护起来。通过可穿戴设备计算出的最佳路线，他甚至还有多余的时间来喝咖啡。也许这只是一些技术人员的乌托邦，但是他至少可以帮助人们赶上他们的磁悬浮列车。