Tom眼看就要趕不上火車了，而且還不知道去往火車站的路。他在一個角落里四處亂轉，然后跑進一個廣場。這里滿是拍照并將照片上傳到Instagram和臉書上的游客。他應該走哪條路？Tom讓自己連接互聯網的隱形眼鏡下載一幅地圖，同時利用智能手表獲取到車票和站臺信息。警報在Tom的周邊視覺中閃爍，火車開動前只剩下15分鐘，但地圖還沒下載完。他沮喪地四處張望，并且對著喧鬧的大街，瘋了似的向隱形眼鏡叫喊著“刷新”。此時，一條警告在Tom的視覺中滾動：“你正身處壓力中。深呼吸，來個擁抱。”然而，由于所有游客都在接入互聯網，Tom已對獲得急需的地圖不抱希望。

　　歡迎來到可穿戴電子產品——有望將現實和數字生活無縫連接的設備——混亂的未來。這些配件正在迅速增加，并且在5年內會有5億個設備綁在甚至嵌入人體。眼下最熟悉的配件是監控健康并提供快捷網上服務的健身追蹤器和智能手表，但已經出現一些宣稱比監控做得更多的設備，比如當佩戴者分心時會給予警告的發帶，或者對想獲得戒煙幫助的吸煙者實施電擊的護腕。電子產品公司承諾用能治療癥狀或管理健康的可穿戴設備改變醫療行業。提醒癲癇患者出現發作癥狀、幫助預防焦慮癥以及為盲人導航的設備正在出現。

 

　　不過，可穿戴設備的潛力關鍵取決于它們獲取和產生的大量數據。這導致研究人員和技術開發者正在努力解決兩個問題：找到將數據傳送至可穿戴設備并從中獲取數據的改良方法，同時確保所有信息的安全。隨著如今從烤箱到汽車的一切東西都同網絡無線互聯，對有限帶寬的需求正快速耗盡這個系統。光是去年，就有近5億個新設備開始在移動寬帶上“嘮叨”個不停，使移動流量增至5年前的25倍。同時，可穿戴設備正在引發新的安全擔憂，從使用高度私人的數據、追蹤人們的活動，到惡意攻擊網絡表現。

 

　　“交通擁堵”

 

　　“無論何時有新技術出現，我們便開始討論赫胥黎和《美麗新世界》。這是老套路。不過，隨著可穿戴電子產品以及被寬泛地定義為物聯網的設備出現，我們在真正進入一個新的時代，并且不得不開始考慮這些問題。”美國馬里蘭大學網絡安全中心主任Anupam Joshi表示。

 

　　根據網絡技術公司思科系統的數據，截至2014年年底，全球移動數據流量每個月達到2.5艾字節（25億千兆字節）。其中，全球約1億個可穿戴電子設備在實際有限的電磁波譜上產生了1500萬千兆字節的月流量，而設備數量預計在2019年增加5倍。得克薩斯大學奧斯汀分校電氣工程學教授Robert Heath表示，緊隨著這些設備激增而來的是更大幾率的“交通阻塞”。

 

　　所有這些設備都會堵塞電波，從而影響性能，并且威脅到基本的網絡流量。在美國，為幫助緩解堵塞，政府在2010年承諾未來10年內另外開放500兆赫茲（MHz）。這是當時移動設備可用帶寬的兩倍。然而，為總部位于華盛頓的通信行業組織——美國無線通訊協會準備的一份近期報告顯示，即便這樣，也不可能滿足需求。據報告估計，為了能跟上美國的需求，需要從2015年起到2019年年底再增加350 MHz，比政府對這一時間段的估算多出150 MHz。

 

　　有限的帶寬是一個全球性問題，各國都在以自己的方式解決這一難題。在用戶只能使用美國人可用帶寬十分之一的印度，對頻譜共享和開放目前只用于軍事的頻道的呼聲越來越高。在英國，政府已批準使用過時的模擬電視帶寬，首個利用這些頻率的智能設備網絡也會在今年年底鋪開。

 

　　解決之道

 

　　對于電信公司來說，它們需要更加有效地利用頻譜。一種方法是把眼光放到無線電和電視頻段中擁擠的那部分電波以外。來自一個人身上所有可穿戴設備的數據，能通過旨在利用完全不同的頻譜部分比如毫米波長的人體區域網絡流動。然后，僅有一個設備利用較為擁堵的波段，把所有數據傳送到網上。不過，這本身也有問題，因為較短波長需要更多的電能，并且可能被人體阻斷。為此，包括Heath在內的研究人員正試圖通過比如優化天線減少干擾和電力損耗克服這些困難。

 

　　另一種有前景的想法是將無線通信帶進可見光范圍，即利用產生光并能充當光受體的發光二極管（LED）實現可穿戴設備的相互交流或直接同網絡對話。含有LED的可穿戴設備能利用可見光，使一個人被身體區域網絡覆蓋。它會感知每一個動作，并將信息傳送至房間里的燈具配件，而后者通過電線和網絡連接。盡管這種技術依賴于可見光波長，但信號是感覺不到的。“LED閃爍得非常快，以至于人眼無法辨別。”研究可見光通訊的瑞士南方應用科技大學電氣工程師Daniele Puccinelli介紹說。

 

　　一種更廣泛的方法或許是讓來自很多人的可穿戴設備彼此中轉信息，而不是將每個設備都同網絡連接。這一概念背后的支撐是備受吹捧的、據預測到2020年將在全球很多地方啟動并運行的第5代移動通信系統可能促成的多層網絡。在擁擠的人群正試圖獲取相同內容——比如一場體育賽事后的出行信息——的情形下，一個設備能充當“種子”的作用，將數據分發給這個網絡中的其他設備。這會減少需要從網絡上下載數據的次數。

 

　　保持安全

 

　　可穿戴設備革命的一個關鍵阻礙來自它們所收集的關于其用戶的海量個人數據。調查顯示，用戶在將私密數據上傳至由可能改變服務條款、被收購或者破產的公司所擁有的脆弱服務器時，很擔心這些設備會如何侵犯他們的隱私。

 

　　安全考量同隱私密切相關。盡管加密技術變得越來越普遍和先進，但它有時并未被用于低成本的可穿戴設備中。去年，來自總部位于加州的信息管理公司賽門鐵克的研究人員發現，很多健康監控器，包括一些來自市場領軍者的設備，其位置能被輕易地追蹤到。一些以明文形式無線傳輸密碼，使其容易遭受黑客攻擊。即使一個健康監控器被加密，將其連接到網絡的智能手機或交換機設備也可能因為不必要的廣泛權限或惡意軟件而露出破綻。

 

　　一些公司已嘗試通過加裝諸如指紋識別器和虹膜掃描儀等生物特征檢測設備，改善移動設備和可穿戴電子產品的安全性。不過，即使這些也是不安全的：研究人員和黑客已經破解了高分辨率相機如何從遠處捕獲一個人的虹膜，以及如何利用手機上的相機盜取指紋。

 

　　不過，比利時魯汶大學密碼破譯者Bart Preneel表示，如果設計者關注的是沒那么容易被發現的特征，生物測定技術對于加密來說大有可為。目前，已經出現了基于心跳模式驗證用戶身份的可穿戴設備。從長遠來看，Preneel想象著利用來自人體的內部信號比如DNA或內部微生物群落，同可穿戴設備配對，以確保設備只有在和“主人”非常靠近時才會解鎖。

 

　　隨著這些種類的安全改良方法出現以及通信網絡的多次升級，未來一個迷路的游客將會有更大的機會讓自己的可穿戴設備在擁擠的廣場中發揮作用。Tom會很容易地在隱形眼鏡上召喚出一幅城市地圖，并且知道他的個人數據被安全加密。循著高亮的路線，他甚至可能在有足夠時間買上一杯咖啡和為配件充好電的情況下到達火車站。這或許并不是一些可穿戴設備狂熱者臆想的技術烏托邦，但至少Tom會趕上他的磁懸浮列車。（宗華）