兒童可穿戴智能設備設計研究

郭孝淳

摘要：隨著時代的進步和經濟的發展，人們的生活水平不斷提高，從而對孩子的教育問題有了更深刻的認識。越來越多的家長選擇把孩子送到幼兒園，希望孩子可以更早受到科學、規范的教育。同時在互聯網時代可穿戴設備領域技術不斷進步，產品和技術解決方案越來越成熟，更多的優秀產品得以進入市場。在國民消費習慣和時代潮流等多種因素的影響下，導致即使是價格不菲的兒童可穿戴智能設備在3-6歲幼兒群體中也擁有巨大的保有量。

關鍵詞：兒童;可穿戴智能設備;設計原則

在過去的幾年中國內可穿戴設備市場迅猛發展，涌現出一批以小米、華為為代表的在世界市場都占據一席之地的廠家。由小米、華為、步步高、奇虎、樂心等廠商領銜的2017年第三季度中國可穿戴設備市場出貨量為1288萬臺，同比增長18.7%。無法安裝第三方應用的非平臺型可穿戴智能設備同比增長6.7%;在4G兒童手表市場的迅猛發力等多方因素下，智能可穿戴設備同比增長達到264.8%。

1 關于兒童

兒童在成長過程中，有其自身的發展規律。而在一般情況下，監護人常將成人角度思維認知強加給兒童，使其被動接受。忽略了兒童成長發展的自主性和獨特性。同時幼兒園兒童正處于人生啟蒙階段，他們邁出家庭，進入幼兒園，其生理特征、認知特征和情緒特征都影響著幼兒園兒童對智能可穿戴設備的需求。因此對兒童產品的設計研究需要重點考慮兒童在特定時期的特征。

2 兒童可穿戴智能設備的界定

可穿戴設備作為一種便攜式設備，通過軟硬件支持、大數據交、云端交互等將功能整合到用戶的服裝或配件中，從而實現其價值。對于兒童的可穿戴能設各種類繁多，產品形式以手壞、手表、服裝、柱子、首飾為主，由于0-3歲的幼兒行為認知無意識，日常的活動也常常局限于嬰兒床、嬰兒車、父母的攜抱等方式，因此可穿戴產品大部分是睡衣或尿片的形式;3-6歲以上的幼兒園兒童因為有獨立的認知和行為意認，因此可穿戴產品多以手表、手環、鞋子等形式為主。

由于兒童是特殊群體，在可穿戴產品的功能方面，沒有成年人可穿戴產品功能全面，但是和兒童的日常生活息息相關。

3 可穿戴智能設備的特點

可穿戴計算技術的提高極大地促進了智能穿戴設備的發展，可穿戴計算技術的特征也反映出智能穿戴設備同樣具有某些屬性特征。

3.1 靜默工作

可穿戴智能設備能夠為人——機之間提供一種“持續接口”。用戶習慣使用的移動設備應用往往是需要用戶開啟并持續關注時才會起作用，用戶需要耗費熱量、注意力與設備進行互動操作;當用戶關閉應用或遠離設備時，應用往往是不作為的，這是傳統手持計算裝置、便攜式電腦的普適性特征。

3.2 環境感知

可穿戴智能設備系統配置了各種傳感器裝置，能夠對用戶當前的環境信息進行主動感知和收集，并且這種感知過程是可持續的、連貫的，例如對用戶周圍環境溫度、濕度的感知、地理位置的變動等。

3.3 多層交互

可穿戴智能設備的前三項功能表明了，用戶的使用環境具有復雜性和多變性，設備需要面對多樣化的環境特征，這就對智能穿戴設備的操作界面的人機交互提出了更高的要求和挑戰。

4 可穿戴智能設備的設計原則

4.1 實時的任務切換性原則

智能穿戴設備對環境因素的感知和操作決策的輸出，是一種設備的主動反饋行為;用戶在不同環境中進行的相關操作和行為，絕大多數是用戶自身主動發出的，用戶通過對自身狀態、視覺、聲音、疲勞程度等因素的感知，來決定接下來的任務。實時的任務切換性原則旨在提高智能穿戴設備在用戶任務情境和環境情境下的體驗效果，提升智能穿戴設備提供的服務與用戶感知、認知和體驗的匹配度。在不同的任務情境和環境情境下，用戶調用的主要感官是不同的，接收信息的方式和效果也具有特異性;另一方面，用戶在運動過程中的注意力主要集中在運動本身上，處于一種沉浸式的體驗之中，此時分配給智能穿戴設備的注意力較少。因此，在用戶的任務情境之下，智能穿戴設備需要給用戶提供與當前任務相關度較高的信息，同時基于實際的環境情境，在不于擾用戶注意力、保持用戶專注度和低認知成本的前提下滿足用戶的相關任務需求。

4.2 智能化的輔助性原則

用戶處理信息的過程，主要包含兩種路徑，一是外部的物理路徑，即信息從設備發出到用戶接收和感知的過程;二是用戶自身對信息的處理能力，即用戶對各種樣式的信息處理能力不同，反饋效果同樣存在差異。但是從信息的接收距離和接收效果來看，人們更習慣處理視覺接收到的信息。由此可知，智能穿戴設備的設計需要重點考慮產品的外部環境狀況，即設備的使用環境將極大地影響智能穿戴設備的硬件和軟件的設計結果。在智能穿戴設備的設計中，除了考慮單一的外部環境的信息傳遞效果外，還需要考慮到環境的變化，例如從戶外環境到室內的會議環境，用戶對于智能穿戴設備情境模式的需求是不同的。因此，這便需要設備能夠主動感知環境的變化，根據環境特性來主動觸發命令機制，輔助用戶決策，可以避免用戶遭遇尷尬場面。

4.3 交互方式的優化性原則

因為智能穿戴設備穿戴在身上的本質特性，在它的設計與研制上有很多極富挑戰的需求需要滿足，如舒適性、安全性、耐用性、交互的便捷性、信息傳達的有效性電子元器件安裝的穩定性，數據采集的準確性、能耗持久性，甚至設備穿戴及使用行為的社會接受度等。這些都對可穿戴智能設備的人機交互提出了很高的要求。