張志，尚盈輝

深圳微檢無憂科技有限公司，廣東深圳，518000

0 引言

一方面，隨著社會人口老齡化的不斷加劇和經(jīng)濟壓力的不斷增大，年輕一代工作學(xué)習(xí)的時間越來越長，飲食不注意以及睡眠、運動不足嚴(yán)重影響了其身體健康狀態(tài)，導(dǎo)致社會人群中“亞健康”現(xiàn)象較為普遍，為智能可穿戴技術(shù)的快速發(fā)展提供了良好的契機，各種智能可穿戴醫(yī)療設(shè)備如雨后春筍般出現(xiàn)，相繼被應(yīng)用到人們的日常生活和健康監(jiān)測中。另一方面，隨著當(dāng)代經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展，人們對醫(yī)療和健康的重視與關(guān)注程度也不斷增加，醫(yī)療服務(wù)作為關(guān)系社會民生的重要內(nèi)容，在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支撐下得到了較為長遠的發(fā)展。傳統(tǒng)模式下的到院就醫(yī)格局被改寫，醫(yī)療領(lǐng)域迎來了信息技術(shù)支持下的新一輪重大變革，智能可穿戴產(chǎn)品應(yīng)運而生，為國民經(jīng)濟進步與全民健康保障帶來了新的可能。因此，本文對面向康輔的智能可穿戴產(chǎn)品進行設(shè)計分析和研究，具備重要的理論意義和現(xiàn)實價值。

1 智能可穿戴產(chǎn)品概述

智能可穿戴產(chǎn)品主要是指能夠直接穿戴在身上的，或者是能夠與人類通常所穿的衣服、配件等相結(jié)合的便攜式的設(shè)備，主要包含各種各樣的硬件設(shè)備甚至是軟件支撐架構(gòu)體系，能夠?qū)崿F(xiàn)運營端交互或者數(shù)據(jù)信息的傳遞交互等諸多功能，以信息技術(shù)為支撐，為人們?nèi)粘５纳a(chǎn)生活帶來了便利[1-2]。近年來，隨著人們物質(zhì)生活的不斷豐富和我國科技產(chǎn)業(yè)的不斷進步，智能可穿戴產(chǎn)品的形式變得多種多樣，其市場應(yīng)用的豐富程度不斷增加。而從生產(chǎn)力以及人們的健康生活和快樂學(xué)習(xí)等諸多方面出發(fā)，智能設(shè)備呈現(xiàn)突破式的創(chuàng)新發(fā)展，以前所未有的發(fā)展速度改善著人們?nèi)粘５墓ぷ骱蛯W(xué)習(xí)。通常情況下，智能可穿戴產(chǎn)品能夠在醫(yī)療甚至是個人運動、生活和健康數(shù)據(jù)監(jiān)測上應(yīng)用。以智能可穿戴產(chǎn)品在醫(yī)療上的應(yīng)用為例進行分析可知，智能可穿戴產(chǎn)品主要是通過傳感器將能夠測得的相關(guān)生命體征或其他健康數(shù)據(jù)嵌入到人們?nèi)粘Ｋ宕鞯氖汁h(huán)、手表或其他裝飾產(chǎn)品中，從而實時監(jiān)測人們的血壓、血糖、體溫、呼吸等多項身體生理指標(biāo)，為治療疾病以及監(jiān)測健康提供可能。按照不同的分類標(biāo)準(zhǔn)，將智能可穿戴產(chǎn)品中關(guān)于醫(yī)療部分的相關(guān)產(chǎn)品進行分類，詳見表1。

表1 產(chǎn)品分類表

2 智能可穿戴產(chǎn)品設(shè)計原則

2.1 可用性原則

智能可穿戴產(chǎn)品的可用性設(shè)計原則要求智能化的產(chǎn)品設(shè)計給用戶帶來最大限度的便利，降低用戶使用過程中的使用壁壘。使用復(fù)雜多樣的技術(shù)，很可能造成使用者的使用難度增加，也對使用者的學(xué)習(xí)能力提出了更高的要求，這會使穿戴者在學(xué)習(xí)新事物時出現(xiàn)畏難情緒甚至是回避心理。因此，針對智能可穿戴產(chǎn)品的設(shè)計，必須遵循基礎(chǔ)可用性原則，盡可能降低穿戴者在使用過程中可能產(chǎn)生的技術(shù)門檻。在此過程中，應(yīng)該更加注重以消費者和市場應(yīng)用為導(dǎo)向的結(jié)果設(shè)計，通過學(xué)習(xí)更高效率的設(shè)計和更可控的防控措施吸引客戶穿戴智能產(chǎn)品，幫助客戶快速完成產(chǎn)品相關(guān)功能的學(xué)習(xí)，使客戶在首次使用后習(xí)慣使用，從而在后續(xù)使用過程中持續(xù)深入學(xué)習(xí)，避免出現(xiàn)因用戶操作錯誤而出現(xiàn)的使用不當(dāng)問題[3-5]。

2.2 體驗性原則

智能可穿戴產(chǎn)品設(shè)計過程中的體驗性原則，主要體現(xiàn)在設(shè)計及其結(jié)果方面，涵蓋設(shè)計外觀本身以及功能設(shè)計等諸多內(nèi)容。首先，智能可穿戴產(chǎn)品在設(shè)計過程中應(yīng)該根據(jù)目標(biāo)客戶的具體需要，采取更加親切的設(shè)計元素，通過對使用界面的虛擬化和擬物化或者是語音處理方言化等諸多措施，盡可能使其穿戴者更加習(xí)慣使用該產(chǎn)品。其次，通過挖掘目標(biāo)客戶的使用習(xí)慣和掌握消費者的心理偏好，實現(xiàn)消費者在使用智能可穿戴產(chǎn)品過程中的高度共情，幫助消費者快速接受并且持續(xù)使用該產(chǎn)品[6]。

2.3 低額外負擔(dān)原則

智能可穿戴產(chǎn)品的低額外負擔(dān)性原則主要是要求產(chǎn)品在整個設(shè)計過程中盡可能減少對使用者產(chǎn)生的額外負擔(dān)。額外負擔(dān)主要分為生理負擔(dān)和心理負擔(dān)兩部分。一般情況下，智能可穿戴產(chǎn)品的額外生理負擔(dān)主要是由于設(shè)計師在設(shè)計過程中，不能充分了解目標(biāo)客戶群體的生理需要，從而導(dǎo)致產(chǎn)品在設(shè)計后出現(xiàn)了頻繁操作甚至因產(chǎn)品體積以及質(zhì)量等引發(fā)的問題，造成了智能可穿戴產(chǎn)品的實際市場接受度大幅度降低[7]。設(shè)計師在進行智能可穿戴產(chǎn)品的設(shè)計時，應(yīng)該有針對性地進行設(shè)計圖紙優(yōu)化，避免由于其產(chǎn)品外觀造成的使用壁壘增加。降低額外心理負擔(dān)，主要是要求設(shè)計師在設(shè)計過程中盡可能地將智能可穿戴產(chǎn)品與目標(biāo)市場的客戶心理共性等緊密連接，使智能可穿戴產(chǎn)品與客戶之間具備較大的相同性和關(guān)懷性。尤其是針對部分中老年人群體所涉及的智能可穿戴產(chǎn)品，應(yīng)該在外觀造型上盡可能貼合中老年人的消費習(xí)慣和消費需求，也應(yīng)該在設(shè)計上盡可能通過模仿關(guān)聯(lián)傳統(tǒng)產(chǎn)品而降低中老年消費者在使用過程中出現(xiàn)的心理負擔(dān)，同時降低其認知成本以增加使用頻率。

3 智能可穿戴產(chǎn)品設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)

3.1 傳感技術(shù)

在面向康輔的智能可穿戴產(chǎn)品的設(shè)計過程中，傳感器技術(shù)的應(yīng)用主要包括生物醫(yī)學(xué)傳感器應(yīng)用、運動傳感器應(yīng)用以及其他傳感器應(yīng)用等。其中，傳感器在智能可穿戴產(chǎn)品尤其是服裝類或佩戴類智能傳感器產(chǎn)品中的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在胸口、袖口及腰部、腿部或者其他重要關(guān)節(jié)部位。以生物醫(yī)學(xué)傳感技術(shù)為例進行分析可知，生物電傳感技術(shù)或其他物理傳感技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)的傳感過程中應(yīng)用得較為廣泛。在此過程中，生物電傳感技術(shù)往往是通過在智能可穿戴產(chǎn)品使用者的胸部、頭部佩戴相應(yīng)的傳感器測試其心電圖或者腦部腦電波的各種生物電信號，進而通過對產(chǎn)品使用者各項數(shù)據(jù)信號的采集或生物電信號的獲取，實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的收集。人體的物理傳感器主要是通過佩戴智能可穿戴產(chǎn)品，對使用者的體溫、呼吸、血壓等進行測量，獲得其相關(guān)生理參數(shù)信息。運動傳感器則主要是使用三維加速度傳感器或是傾倒傳感器等，通過監(jiān)測產(chǎn)品佩戴者四肢的實際運動狀況，得出人體的平衡狀況和身體跌倒?fàn)顩r等參數(shù)信息，尤其是針對老年人的突發(fā)性昏迷性跌倒，運動傳感器能夠在可穿戴智能產(chǎn)品的使用過程中進行全過程的實時監(jiān)控，并發(fā)出報警信號，及時提醒子女或醫(yī)療機構(gòu)對老年人進行救助[8-9]。

3.2 可穿戴材料技術(shù)

可穿戴材料技術(shù)主要是指有機、無機或是其他可穿戴材料的開發(fā)，包括碳納米管、納米鋁、納米銀線等諸多柔性可穿戴納米材料的開發(fā)。在此過程中，印刷技術(shù)作為可穿戴材料技術(shù)在柔性穿戴中研究的熱門話題，通過對柔性發(fā)光器件、柔性電路以及印刷柔性光伏電路技術(shù)等的研究，使可穿戴材料技術(shù)在智能可穿戴產(chǎn)品當(dāng)中具備較強的發(fā)展?jié)摿?。例如，美國加州某學(xué)院研發(fā)的新皮膚在智能可穿戴產(chǎn)品中的應(yīng)用，使得智能可穿戴產(chǎn)品更加貼合人們?nèi)粘Ｉ畹男枰?，從而具備更廣闊的應(yīng)用前景。

3.3 數(shù)據(jù)采集與存儲技術(shù)

數(shù)據(jù)采集與存儲技術(shù)主要是指在智能可穿戴產(chǎn)品的應(yīng)用過程中，通過傳感器等智能元器件對外界數(shù)據(jù)信息中的相關(guān)參數(shù)進行獲取，包括溫度、濕度和其他環(huán)境參數(shù)等，并對該類數(shù)據(jù)信息進行處理、分類、存儲和加工等[10]。數(shù)據(jù)采集和存儲技術(shù)往往應(yīng)用于航空航天的智能可穿戴產(chǎn)品中，加強對航天員的呼吸、心電波、腦電波等的監(jiān)測，避免航天員出現(xiàn)健康問題。

4 實際應(yīng)用

以智能可穿戴產(chǎn)品在醫(yī)療產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用為例進行分析可知，面向康輔的智能可穿戴產(chǎn)品主要包括心電衣、醫(yī)療恢復(fù)設(shè)備以及護腰儀等諸多類型，包含了老年人的健康監(jiān)護、殘疾人群的監(jiān)護甚至是老年人急性病、慢性病的監(jiān)護等。以老年人的監(jiān)護為例進行分析可知，我國作為人口老齡化較為嚴(yán)重的國家，緊缺的醫(yī)療資源并不能滿足老年人的日常監(jiān)控需要，對老年人群體中高血壓、心血管疾病等的監(jiān)控較為困難。智能可穿戴產(chǎn)品的研發(fā)，能夠解決老年人生活中的健康監(jiān)護問題，通過隨身血壓儀等設(shè)備，在連接智能終端的前提下獲得老年人的參數(shù)信息，圖1即為睡眠監(jiān)測儀和單通道心電儀的示意圖[11]。

圖1 睡眠監(jiān)測儀和單通道心電儀示意圖

5 結(jié)論

老齡化現(xiàn)象嚴(yán)重的人口結(jié)構(gòu)導(dǎo)致社會對老年人的健康關(guān)注度不斷提升，在此種市場需求下，本文將面向康輔的基本設(shè)計理念和智能可穿戴產(chǎn)品設(shè)計相結(jié)合，并對智能可穿戴產(chǎn)品進行分析研究，詳細梳理了智能可穿戴產(chǎn)品諸如可用性、體驗性和低額外負擔(dān)等基本設(shè)計原則，進而在面向康輔的設(shè)計理念指導(dǎo)下對傳感技術(shù)、可穿戴材料技術(shù)和數(shù)據(jù)采集與存儲技術(shù)等產(chǎn)品設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)進行研究，最后通過實例分析了面向康輔的智能可穿戴產(chǎn)品的使用價值?；诳递o的智能可穿戴產(chǎn)品能夠適應(yīng)大彎曲、大拉伸等任意形變場景下的運動狀態(tài)感測，能有效提升傳統(tǒng)康輔設(shè)備中踝、膝、指、腕、肘、頸等部位康復(fù)輔助器械的數(shù)字化、智能化升級能力，從而為同類型智能可穿戴產(chǎn)品設(shè)計能力的快速提升帶來參考和啟示。