淺析穿戴式設備聯動APP以促進身心健康的研究

張陳舫

摘 要 隨著社會的發展與科技的革新，人們開始注重自己的身體健康，但隨著心理問題的日益嚴峻，穿戴設備在該方面的監測也成了所需要改進的方向。在評估過程中，不可避免的會受到各種因素影響，使結果不客觀，并且人們出現身心健康問題時，無法得到及時的有效救助。本文將以智能手環為例，在已有的可行性分析基礎上對改進功能、提升算法的可靠性、人機交互體驗以及建立客觀及時的身心健康監控報警系統進行分析，來提升對使用者的終端服務價值。

關鍵詞 可穿戴設備 心理健康 智能穿戴設備

中圖分類號：TP23 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0745（2021）01-0034-03

1 穿戴式智能設備的發展現狀

1.1 穿戴式智能設備的市場表現

智能可穿戴式設備將是未來生活環境發展的重要組成部分之一，根據IDC給出的數據顯示，全球可穿戴設備在2020年第三季度的出貨量達到1.253億臺，同比增長了35.1%，若想“領跑”穿戴設備市場，智能穿戴設備以AI算法作為支撐，功能性更受用戶青睞的將成為新主力軍。

1.2 穿戴式智能設備的應用特點

在這么多的智能穿戴式設備類型中應用最廣泛的就是穿戴式手環，它可以通過收集并統計穿戴式設備檢測出的各項數據，在一定程度上對人體健康進行一個系統的分析，對總數據的包容和計算，在目前電子產品普及的市場中，最優選擇是創建一個和穿戴式設備相連接APP，將設備中的數據進行云傳輸和整理，為用戶提供最佳的觀察自身健康的窗口。

2 以智能手環為例的穿戴式智能設備所存在的問題及分析

2.1 功能同質化

智能穿戴設備基本局勢為百家爭鳴百花齊放，品牌種類豐富多樣，盡管各廠產品推陳出新，但是產品的功能同質化愈發嚴重。大部分智能穿戴設備的APP在使用者在使用時，設備端通過收集用戶的身體信息，將數據傳輸到APP端為用戶生成一份可供參考的健康數據報告。在這個前提下，人們僅僅能獲取一定量的身體數據，而無法實時根據自身狀況獲取較為科學的建議。既然用戶要通過穿戴式設備來更好的促進健康，而且促進的不僅僅是在身體健康方面，同時也要關注到心理健康，APP與用戶交互時提供的資料應該更加有參考性。

2.2 數據的準確性與局限性

到醫療行業人土以及用戶一直對智能手環測量數據的準確性抱有懷疑態度，作為衡量一款穿戴式產品優劣的指標之一的準確度，有人專門對市場上智能手環的各項功能分別進行測試，最后得出的結果會有一個比較大的誤差。畢竟現實中會有非常多的因素影響著用戶，就以睡覺檢測為例：用戶有疾病致使某項數據異常、本身睡相不好動作較多等，都有可能導致手環的誤讀。不僅僅是用戶自身情況的問題，所處的周邊環境也可能造成影響，如周圍的噪聲、光線強度、所用的不是平時睡慣的床或枕頭等。這些都是智能手環獲取數據時所受到的制約。大部分的智能手環正是因為沒有考慮到這些周邊環境因素對用戶造成的影響，直接測量身體內部的數據，導致最終讀數偏離真正的數值。

2.3 保護人的功能有待完善

APP端提供的不僅僅只是些讓用戶了解自己身體狀況的數字，同時應該在使用時身心健康安全有切實的保障。一般用戶必須主動從客戶端上獲取相關信息，不能被動自動地收到預警信息，特別是對于高危突發性疾病患者、孱弱的老年人、心理存在一定問題的人等，這類用戶外出、居家獨處時得不到照顧，出現了異常而不自知或無法及時聯絡他人，就會置人于危險之中。作為主打健康的穿戴式設備，在保護人的健康安全方面的功能仍然需要進一步的完善。

3 基于穿戴式智能設備存在的問題予以的建議

3.1 功能兼顧生理與心理的健康

APP不僅只是收集數據，而且應該促進用戶關注個體身心健康，給與一定建議，預防疾病。袁昌成[1]曾提出血氧飽和度、心電、體溫和脈率等生理參數是人體最基本、最重要的生命體征，同時也具體實現了關于血氧、體溫、心電的采集和生理信號異常的研究與設計。楊思豪[2]有過通過實驗進行特征提取，建立特征與心理狀況的關系模型的一個身心健康評估系統。國外也有通過周邊環境、社交群體等收集數據來提出對策改善個人身心健康的例子[3]。

穿戴設備可以朝著提升人、促進人的方向而改進人機交互。用戶通過所佩戴設備上的傳感器實時采集生理數據并傳輸到APP上，同時將監測到的身體數據上傳至數據庫，依照數據分析導出的基礎心理行為數據和科學心理普測結果數據兩方面對根據HRV的最新研究成果，通過一種特殊的算法計算出來的用戶情緒放數據進行權威準確的心理健康測驗，再用大數據與醫療數據庫比對來判斷生理健康，取得一個較為詳細的狀況解釋反饋給用戶，并在此基礎上為用戶提供一定的調整心理、生理的建議，從而實現評價估計與實施干預的一體化流程。

3.2 提升數據精準度與適用范圍

以檢測心率為例，現在的智能穿戴設備普遍是通過光電容積脈搏波描記法（PPG）來監測心率。手環將綠色和紅色LED光跟感光光電二極管相結合，檢測一定時間內手腕處血氧含量和血液量。為了獲取更加精確的心率數據，有的手環采用了ECG+PPG的方式。因此手環通常可采用的是增加多數據同時分析的方法，將不同的影響因素加入算法，減小誤差，進而達到提升檢測精確度的目的。國外有幾名工程師創造出了一種新的智能手環[4]，內置了可以計算包括血細胞、細菌和空氣在內的有機和無機微粒細胞的數量的生物傳感器，然后將檢測到的數據通過低功耗藍牙技術傳輸到手機APP上。如果將此技術加入到未來市場上的智能穿戴設備能大大提升檢測的精確度和環境適應性，提供更優質的促進身心健康服務。

3.3 拓展保護人的功能

在設備上添加警報裝置，在用戶出現危急情況，如老年人摔倒，用戶某數據危及生命時自動發聲報警，提醒用戶及周邊人員發生緊急情況。APP端采用定位權限，通過藍牙或者網絡對智能穿戴設備使用者進行定位，可將智能穿戴設備使用者與APP用戶進行綁定。同時有自動推送及自動聯絡功能，設備檢測到異常時會在手機端提示出來，讓用戶一眼能看到哪里有問題，出現重大問題時彈出警報，一定時間沒有得到回應APP會自動緊急通知預先設定的聯絡人，讓佩戴者能夠得到及時的救助。

4 總結

現階段智能手機的普及為智能穿戴設備與手機APP聯動使用提供了群眾基礎，為了促進人們的身心健康，智能穿戴式設備著實需要從更“智能”，更精準，更能保護人的身心健康方面進行的升級改造，讓用戶有更好的使用體驗。其實可穿戴還有更多的方向可以進行拓展，而不僅僅局限于穿戴手環，如耳朵可穿戴，眼鏡可穿戴，專業可穿戴，物體可穿戴等，專注于可穿戴的便攜這一優勢，讓其在各個領域發揮更大的作用。

參考文獻：

[1] 袁昌成.基于心電身份辨識的多生理參數監測系統[D].杭州電子科技大學，2016.

[2] 楊思豪.基于可穿戴手環多感知特征融合的身心健康評估方法研究[D].電子科技大學，2020.

[3] Khan W Z， Xiang Y ，Aalsalem M Y，et al. Mobile Phone Sensing Systems： A Survey[J].IEEE Communications Surveys & Tutorials，2013，15（01）：402-427.

[4] Furniturewalla A， Chan M， Sui J， Ahuja K， Javanmard M. Fully integrated wearable impedance cytometry platform on flexible circuit board with online smartphone readout. MicrosystNanoeng. 2018 ， 30（04）：20.

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