兒童可穿戴智能設(shè)備設(shè)計(jì)研究

郭孝淳

摘要：隨著時(shí)代的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，從而對(duì)孩子的教育問題有了更深刻的認(rèn)識(shí)。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(xué)、規(guī)范的教育。同時(shí)在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代可穿戴設(shè)備領(lǐng)域技術(shù)不斷進(jìn)步，產(chǎn)品和技術(shù)解決方案越來越成熟，更多的優(yōu)秀產(chǎn)品得以進(jìn)入市場。在國民消費(fèi)習(xí)慣和時(shí)代潮流等多種因素的影響下，導(dǎo)致即使是價(jià)格不菲的兒童可穿戴智能設(shè)備在3-6歲幼兒群體中也擁有巨大的保有量。

關(guān)鍵詞：兒童;可穿戴智能設(shè)備;設(shè)計(jì)原則

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

1 關(guān)于兒童

兒童在成長過程中，有其自身的發(fā)展規(guī)律。而在一般情況下，監(jiān)護(hù)人常將成人角度思維認(rèn)知強(qiáng)加給兒童，使其被動(dòng)接受。忽略了兒童成長發(fā)展的自主性和獨(dú)特性。同時(shí)幼兒園兒童正處于人生啟蒙階段，他們邁出家庭，進(jìn)入幼兒園，其生理特征、認(rèn)知特征和情緒特征都影響著幼兒園兒童對(duì)智能可穿戴設(shè)備的需求。因此對(duì)兒童產(chǎn)品的設(shè)計(jì)研究需要重點(diǎn)考慮兒童在特定時(shí)期的特征。

2 兒童可穿戴智能設(shè)備的界定

可穿戴設(shè)備作為一種便攜式設(shè)備，通過軟硬件支持、大數(shù)據(jù)交、云端交互等將功能整合到用戶的服裝或配件中，從而實(shí)現(xiàn)其價(jià)值。對(duì)于兒童的可穿戴能設(shè)各種類繁多，產(chǎn)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(rèn)知無意識(shí)，日常的活動(dòng)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(chǎn)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?yàn)橛歇?dú)立的認(rèn)知和行為意認(rèn)，因此可穿戴產(chǎn)品多以手表、手環(huán)、鞋子等形式為主。

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

3 可穿戴智能設(shè)備的特點(diǎn)

可穿戴計(jì)算技術(shù)的提高極大地促進(jìn)了智能穿戴設(shè)備的發(fā)展，可穿戴計(jì)算技術(shù)的特征也反映出智能穿戴設(shè)備同樣具有某些屬性特征。

3.1 靜默工作

可穿戴智能設(shè)備能夠?yàn)槿恕獧C(jī)之間提供一種“持續(xù)接口”。用戶習(xí)慣使用的移動(dòng)設(shè)備應(yīng)用往往是需要用戶開啟并持續(xù)關(guān)注時(shí)才會(huì)起作用，用戶需要耗費(fèi)熱量、注意力與設(shè)備進(jìn)行互動(dòng)操作;當(dāng)用戶關(guān)閉應(yīng)用或遠(yuǎn)離設(shè)備時(shí)，應(yīng)用往往是不作為的，這是傳統(tǒng)手持計(jì)算裝置、便攜式電腦的普適性特征。

3.2 環(huán)境感知

可穿戴智能設(shè)備系統(tǒng)配置了各種傳感器裝置，能夠?qū)τ脩舢?dāng)前的環(huán)境信息進(jìn)行主動(dòng)感知和收集，并且這種感知過程是可持續(xù)的、連貫的，例如對(duì)用戶周圍環(huán)境溫度、濕度的感知、地理位置的變動(dòng)等。

3.3 多層交互

可穿戴智能設(shè)備的前三項(xiàng)功能表明了，用戶的使用環(huán)境具有復(fù)雜性和多變性，設(shè)備需要面對(duì)多樣化的環(huán)境特征，這就對(duì)智能穿戴設(shè)備的操作界面的人機(jī)交互提出了更高的要求和挑戰(zhàn)。

4 可穿戴智能設(shè)備的設(shè)計(jì)原則

4.1 實(shí)時(shí)的任務(wù)切換性原則

智能穿戴設(shè)備對(duì)環(huán)境因素的感知和操作決策的輸出，是一種設(shè)備的主動(dòng)反饋行為;用戶在不同環(huán)境中進(jìn)行的相關(guān)操作和行為，絕大多數(shù)是用戶自身主動(dòng)發(fā)出的，用戶通過對(duì)自身狀態(tài)、視覺、聲音、疲勞程度等因素的感知，來決定接下來的任務(wù)。實(shí)時(shí)的任務(wù)切換性原則旨在提高智能穿戴設(shè)備在用戶任務(wù)情境和環(huán)境情境下的體驗(yàn)效果，提升智能穿戴設(shè)備提供的服務(wù)與用戶感知、認(rèn)知和體驗(yàn)的匹配度。在不同的任務(wù)情境和環(huán)境情境下，用戶調(diào)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(yùn)動(dòng)過程中的注意力主要集中在運(yùn)動(dòng)本身上，處于一種沉浸式的體驗(yàn)之中，此時(shí)分配給智能穿戴設(shè)備的注意力較少。因此，在用戶的任務(wù)情境之下，智能穿戴設(shè)備需要給用戶提供與當(dāng)前任務(wù)相關(guān)度較高的信息，同時(shí)基于實(shí)際的環(huán)境情境，在不于擾用戶注意力、保持用戶專注度和低認(rèn)知成本的前提下滿足用戶的相關(guān)任務(wù)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(shè)備發(fā)出到用戶接收和感知的過程;二是用戶自身對(duì)信息的處理能力，即用戶對(duì)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(xí)慣處理視覺接收到的信息。由此可知，智能穿戴設(shè)備的設(shè)計(jì)需要重點(diǎn)考慮產(chǎn)品的外部環(huán)境狀況，即設(shè)備的使用環(huán)境將極大地影響智能穿戴設(shè)備的硬件和軟件的設(shè)計(jì)結(jié)果。在智能穿戴設(shè)備的設(shè)計(jì)中，除了考慮單一的外部環(huán)境的信息傳遞效果外，還需要考慮到環(huán)境的變化，例如從戶外環(huán)境到室內(nèi)的會(huì)議環(huán)境，用戶對(duì)于智能穿戴設(shè)備情境模式的需求是不同的。因此，這便需要設(shè)備能夠主動(dòng)感知環(huán)境的變化，根據(jù)環(huán)境特性來主動(dòng)觸發(fā)命令機(jī)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(yōu)化性原則

因?yàn)橹悄艽┐髟O(shè)備穿戴在身上的本質(zhì)特性，在它的設(shè)計(jì)與研制上有很多極富挑戰(zhàn)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(dá)的有效性電子元器件安裝的穩(wěn)定性，數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性、能耗持久性，甚至設(shè)備穿戴及使用行為的社會(huì)接受度等。這些都對(duì)可穿戴智能設(shè)備的人機(jī)交互提出了很高的要求。