適用于老年群體的可穿戴設備的設計研究

殷陳君 尚金凱 許皓

【摘 要】進入21世紀以來，科學技術發展迅速，許多智能產品設備開始融入人們的生活。其中，可穿戴設備便受到了人們的廣泛重視。我們知道，在人民生活水平日益提高的背景下，我國人口老齡化現象嚴重，為了使老年人的生活質量得到有效改善，為他們設計一些可穿戴設備顯得極為重要。本文在分析可穿戴設備分類、特點以及核心技術的基礎上，對老年群體相關內容進行了分析，進一步重點探究了適用于老年群體的可穿戴設備的設計策略，希望以此為現代智能產品設備設計的優化提供一些具有價值的參考憑據。

【關鍵詞】老年群體 可穿戴設備 核心技術

經濟的發展帶動了科學技術的發展，現狀下許多智能產品設備融入人們的生活，成為人們生活難以取舍的一部分。與此同時，現代人們日常工作也離不開部分智能產品設備。在我國，人口老齡化的現象是非常顯著的[1]。為了使老年人生活質量得到有效改善，除了采取醫學方面的診療方法之外，還可以借助一些智能產品設備。其中，可穿戴設備的設計便引起了業內人士的廣泛重視。設計出適用于老年群體的可穿戴設備，能夠滿足老年人生理需求與心理需求，從而為生活質量的改善提供保障依據。鑒于此，本文對“適用于老年群體的可穿戴設備的設計”進行分析與探究具有較為深遠的意義。

1可穿戴設備分類及特點分析

以佩戴方式的不同，可以將可穿戴設備細分為四大類，即為：頭戴式設備、攜帶式設備、腕帶式設備以及身穿式設備。對于這四類可穿戴設備其設備及交互方式如下：

1.1頭戴式設備

對于頭戴式設備來說，現有的代表產品如Mebn頭環與谷歌眼鏡等。頭戴式設備的主要特點為：其一，能夠基于用戶自然視野當中將信息清晰地顯示出來。其二，可通過骨傳導以及耳機，將秘密聲音信號發送出去。其三，和用戶的視野以及頭部運動關系非常密切。

頭戴式設備交互方式諸多，主要表現為通過耳機或者骨傳導；能夠實現語音控制；具備肢體運動感應，例如陀螺儀等。除此之外，還具備身體信息感應，例如腦電波等[2]。

1.2攜帶式設備

攜帶式設備現有的代表產品包括跟屁蟲藍牙防丟設備、微蜜以及智能錢包等[3]。該類設備主要的特點包括：其一，存在很小的顯示屏，也有無顯示屏的設備。其二，不會在肢體上進行直接性佩戴。其三，能夠將其視為移動設備的外接裝置；其四，通常需要借助低功耗通信技術，同時融入手機App進行配合應用。

攜帶式設備交互方式主要包括：震動與指示燈；傳統模式下的物理輸入，例如觸摸板以及按鈕等；具備肢體運動感應與環境數據采取功能。

1.3腕帶式設備

例如三星Galaxy Gear便是具有代表性的腕帶式設備。該類設備主要的特點包括：其一，顯示屏很小，也有沒有顯示屏的設備；其二，能夠對血壓、脈搏等指標情況進行測量；其三，能夠將其視為傳統模式下的移動智能設備的輔助工具，例如快速設置以及接受通知等。

腕帶式設備主要的交互方式包括：震動與指示燈；微型顯示屏；基于傳統模式下的物理輸出功能，比如觸摸板以及按鈕等；能夠進行與環境相關數據的采集，例如環境檢測、海拔測量等。

1.4身穿式設備

身穿式設備如Nike+運動鞋與阿迪達斯超新星Bra等。該類設備主要的特點包括：其一，存在較小的顯示屏，也有些設備沒有顯示屏。其二，通常是直接在身體穿戴[4]。其三，和平常穿著融合。另外，身穿式設備的交互方式諸多，包括：微型顯示屏；基于身體發揮作用的壓力與觸覺反饋等，例如溫度的變化；血壓、心率以及體溫等身體信息感應。

2可穿戴設備的核心技術分析

結合上述分析，可知現有的可穿戴設備具備多方面的特點，主要概括起來便是實時性強、微型化以及具備身體信息感應等。與此同時，可穿戴設備還涵蓋了諸多核心技術，具體包括：

2.1智能交互技術

智能交互技術是可穿戴設備的核心技術之一。對于智能交互技術來說，需要兩大技術的充分融合，這兩大技術即為語音識別技術與腦機接口技術。在這兩大技術充分融合的情況下，可以使可穿戴設備的用戶體驗得到有效提升。智能交互技術主要指的是把佩戴者和設備之間的信息交流構成一個系統的整體技術。將此技術充分融入到現有的穿戴設備當中，可以使人機無縫對接模式得到有效實現。對于佩戴者來說，在不同的環境、不同的需求當中，所使用的交互方式也有所不同，充分利用智能交互技術，能夠使佩戴者對可穿戴設備的操作能力得到有效提升，從而體驗良好的交互感[5]受。現狀下，基于可穿戴設備的人機智能交互技術將操作操作簡單、交互方式自然等方向發展。

2.2芯片技術

在可穿戴設備當中，芯片技術是一項基礎性技術，主要對可穿戴設備起到支撐作用。芯片技術涵蓋了多種類別，最具代表性的有數字信號處理芯片與中央處理器芯片。現狀下，可穿戴設備的發展是會受到諸多因素的要想的，其中芯片的功能效率便是一大因素。由于可穿戴設備體積較小，并且需維持很長時間才能夠完成工作。所以，融合的芯片需要擁有較低的能耗，如果芯片采取繁雜的指令對數據進行收集并處理，則會大大提升能耗，從而使可穿戴設備的功能效率大大弱化。以英特爾芯片為例，該芯片在個人計算機時代所占的市場份額巨大，然而隨著移動設備的大力推進及應用，便到這該芯片在市場中的比重大大減弱。受到這方面的影響，英特爾在2014年發布了新產品Quark系統處理器，希望能夠挽回頹勢[6]。此產品能夠應用在可穿戴設備當中。基于整體層面分析，在芯片技術快速發展的條件下，為可穿戴設備的硬件平臺建設提供了保障依據，進而也為整個產業的穩健發展奠定了基礎。

2.3傳感器技術

在可穿戴設備當中，人體傳感器是一項非常重要的基礎元件。例如生物傳感器、環境傳感器以及慣性傳感器，均屬于人體傳感器的范疇。其中，生物傳感器所應用的領域涵蓋了醫療以及娛樂等，利用傳感器能夠為醫護人員提供保障，從而在對佩戴者身體情況檢測時提供便利。環境傳感器能夠使用戶充分了解當日天氣情況，掌握空氣當中的傳播物質，從而針對日常生活可能發生的狀況采取有針對性的處理措施。對于慣性傳感器來說，主要功能便是對方向進行辨識，與此同時還包括海拔的計算等。具備此項功能的可穿戴設備，如果被用戶使用，則能夠將用戶的活動數據詳細地記錄下來。基于整體層面分析，在可穿戴設備當中的人體傳感技術便是對人體附近的實時信息進行收集，進一步把這類信息往對應的系統中錄入，通過后臺分析比較之后，及時向用戶反饋。在未來發展過程中，傳感器技術將會更具發展前景，例如對大方面的數據采集進行覆蓋。

3老年群體相關內容分析

近年來，人民生活水平日益提高，與此同時人口老齡化問題也日趨嚴重。相關數據顯示，預計至2025年，我國老年人口數量將高達3億人[7]。這充分表明，人口老齡化是一個社會性問題，做好老年人各方面的服務工作顯得極為重要。其中，設計出符合老年人心理需求及生理需求的現代化產品設備便具有實質性的作用。

在年齡逐漸增加的情況下，老年人身體各方面機能均處于衰退階段，比如視力下降、觸覺能力下降以及對外界環境感受能力下降等。與此同時，老年人的抵抗力也會下降，在抵抗力下降的情況下，便可能會加大引發各類基礎疾病的幾率，從而威脅到老年人的身心健康。除此之外，在生理功能下降的基礎上，也會導致老年人心理上受到影響，特別是引發一些疾病的情況下，如糖尿病、高血壓以及精神疾病等，從而使老年人患者伴有焦慮、抑郁、緊張以及恐懼等不良心理。這些不良心理如果不能得到有效消除，將會為預后恢復造成極大的麻煩。總而言之，根據老年人在生理上與心理上受到的影響，除了采取醫學上的相關護理方法之外，還需要設計適用于老年群體的可穿戴設備，以此使老年人的生理需求與心理需求得到有效滿足，進一步為老年人生活質量的改善提供保障依據。

4適用于老年群體的可穿戴設備的設計探究

4.1可穿戴設備整體分析

上述分析中，提到了多種可穿戴設備，包括頭戴式設備、攜帶式設備、腕帶式設備以及身穿式設備。并且，這些可穿戴設備具有自身的特點與交互方式。要想設計出適用于老年群體的可穿戴設備，首先便需要對可穿戴設備進行整體分析。首先，需要對可穿戴設備的概念進行了解，即能夠穿在身上或者佩戴在衣服上的產品設備便是可穿戴設備。具有代表性的有三星智能手表、谷歌智能眼鏡等。由于前面我們詳細對四大類可穿戴設備的特點及交互方式進行了分析，這里就不再敘述。下面筆者重點對可穿戴設備的主要優勢進行分析：以隨身攜帶的可穿戴設備為例，最顯示的優勢便是便攜性高，體積小，功能簡單，易被老年人接受。與此同時，從整體層面分析，可穿戴設備擁有極高的靈敏度，許多運動監護類的可穿戴設備均能夠精準地對用戶的身體數據進行記錄[8]。由于可穿戴設備具備多方面的優勢，因此非常適合在老年群體中使用。但是，在可穿戴設備設計過程中，還需要結合老年群體的實際情況，以此使設計出來的可穿戴設備能夠充分滿足老年群體的生理需求與心理需求。

4.2適合老年群體使用的可穿戴設備相關設計分析

之所以要針對老年群體設計可穿戴設備，是因為老年群體是一個較為特殊的群體，在可穿戴設備的設計過程中，需要實現安全方便、高效智能的特點，這樣才能夠為老年群體的日常生活提供幫助。總之，適用于老年群體的可穿戴設備的設計需多方面進行考慮，具體表現如下：

（1）功能方面。需要針對老年人提供精準的測量監護數據，包括老年人的血壓、心跳、血脂以及血糖等身體數據。

（2）外觀方面。年輕人追求時尚，而老年人對產品外觀色彩及造型方面普遍較保守。因此，在產品外觀方面，不適合采取復雜、色彩鮮艷等顏色，需要根據老年人審美，選擇日常生活較為普遍的造型與顏色。與此同時，在產品外觀方面，還需要結合老年人心理需求。

（3）適用性方面。由于老年人各方面身體機能衰退，大部分老年人存在老花眼癥狀，若設備體積小，顯示屏幕就更小，這樣便不利于老年用戶識別字體。因此，在設計過程中，需要增加語音提示功能，從而解決由于體積小而導致老年用戶不能很好識別字體的缺陷。

（4）佩戴位置方面。對于老年用戶來說，通常記憶力比較差，在佩戴位置的選擇上，需要避免老年用戶遺忘佩戴，佩戴位置最好選擇在老年用戶習慣性位置上。

（5）操作方面。對于老年用戶來說，通常表現為四肢協調性不夠良好，因此需要優化可穿戴設備的操作，在設計過程中，盡量設計出操作簡單的可穿戴設備，最好能夠一步操作完成，從而使老年人不用花時間去記住設備的功能等。

5結語

通過本課題的探究，認識到現代可穿戴設備具有多樣化的特點，包括了頭戴式設備、攜帶式設備、腕帶式設備以及身穿式設備。并且，不同的可穿戴設備有著不同的特點及交互方式。隨著我國人口老齡化現象越來越嚴重，針對老年人設計出相適應的可穿戴設備便顯得極為重要。在設計過程中，需從多方面進行考慮，包括功能、外觀、適用性、佩戴位置以及操作等方面，對這些方面綜合考慮的基礎上，才能夠設計出適用于老年群體的可穿戴設備，從而使老年用戶的心理需求與生理需求得到有效滿足，進一步為可穿戴設備的普及與發展奠定堅實的基礎。

參考文獻：

[1]張鵬翼.能源與功能實現——論可穿戴設備核心設計原理[J].電子世界，2014，05：196-199.

[2]孫效華.馮澤西.可穿戴設備交互設計研究[J].裝飾，2014，02：28-33.

[3]孔超.適用于老年群體的可穿戴設備的設計研究[J].大眾文藝，2014，08：64-67.

[4]毛彤.周開宇.可穿戴設備綜合分析及建議[J].電信科學，2014，10：134-142.

[5]落紅衛.魏亮.徐迎陽.可穿戴設備安全威脅與防護措施[J].電信網技術，2013，11：9-11.

[6]許露.江洪.可穿戴設備發展現狀與問題對策研究[J].新材料產業，2014，12：63-67.

[7]韓文婷.數字化社會健康監測類可穿戴設備的研究[J].赤子（上中旬），2014，20：291-292.

[8]趙斌.可穿戴設備設計趨勢及策略研究[J].包裝工程，2015，02：18-20.

基金項目：

1.天津市大學生創新創業項目，項目名稱：基于4G網絡的新型自動售貨機研發，項目編號：201410792014。

2.天津城建大學教改項目：人體工程學教學改革與研究。

3.天津市普通高等專科學校本科教學質量與教學改革研究計劃：設計學產學研協同創新平臺構建的研究與實踐，項目編號：B07-1205。