面向康辅的智能可穿戴产品设计分析
时间：2022-12-05 18:45:04 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
张志，尚盈辉
深圳微检无忧科技有限公司，广东深圳，518000
一方面，随着社会人口老龄化的不断加剧和经济压力的不断增大，年轻一代工作学习的时间越来越长，饮食不注意以及睡眠、运动不足严重影响了其身体健康状态，导致社会人群中“亚健康”现象较为普遍，为智能可穿戴技术的快速发展提供了良好的契机，各种智能可穿戴医疗设备如雨后春笋般出现，相继被应用到人们的日常生活和健康监测中。另一方面，随着当代经济社会的不断发展，人们对医疗和健康的重视与关注程度也不断增加，医疗服务作为关系社会民生的重要内容，在互联网技术的支撑下得到了较为长远的发展。传统模式下的到院就医格局被改写，医疗领域迎来了信息技术支持下的新一轮重大变革，智能可穿戴产品应运而生，为国民经济进步与全民健康保障带来了新的可能。因此，本文对面向康辅的智能可穿戴产品进行设计分析和研究，具备重要的理论意义和现实价值。
智能可穿戴产品主要是指能够直接穿戴在身上的，或者是能够与人类通常所穿的衣服、配件等相结合的便携式的设备，主要包含各种各样的硬件设备甚至是软件支撑架构体系，能够实现运营端交互或者数据信息的传递交互等诸多功能，以信息技术为支撑，为人们日常的生产生活带来了便利[1-2]。近年来，随着人们物质生活的不断丰富和我国科技产业的不断进步，智能可穿戴产品的形式变得多种多样，其市场应用的丰富程度不断增加。而从生产力以及人们的健康生活和快乐学习等诸多方面出发，智能设备呈现突破式的创新发展，以前所未有的发展速度改善着人们日常的工作和学习。通常情况下，智能可穿戴产品能够在医疗甚至是个人运动、生活和健康数据监测上应用。以智能可穿戴产品在医疗上的应用为例进行分析可知，智能可穿戴产品主要是通过传感器将能够测得的相关生命体征或其他健康数据嵌入到人们日常所佩戴的手环、手表或其他装饰产品中，从而实时监测人们的血压、血糖、体温、呼吸等多项身体生理指标，为治疗疾病以及监测健康提供可能。按照不同的分类标准，将智能可穿戴产品中关于医疗部分的相关产品进行分类，详见表1。
表1 产品分类表
2.1 可用性原则
智能可穿戴产品的可用性设计原则要求智能化的产品设计给用户带来最大限度的便利，降低用户使用过程中的使用壁垒。使用复杂多样的技术，很可能造成使用者的使用难度增加，也对使用者的学习能力提出了更高的要求，这会使穿戴者在学习新事物时出现畏难情绪甚至是回避心理。因此，针对智能可穿戴产品的设计，必须遵循基础可用性原则，尽可能降低穿戴者在使用过程中可能产生的技术门槛。在此过程中，应该更加注重以消费者和市场应用为导向的结果设计，通过学习更高效率的设计和更可控的防控措施吸引客户穿戴智能产品，帮助客户快速完成产品相关功能的学习，使客户在首次使用后习惯使用，从而在后续使用过程中持续深入学习，避免出现因用户操作错误而出现的使用不当问题[3-5]。
2.2 体验性原则
智能可穿戴产品设计过程中的体验性原则，主要体现在设计及其结果方面，涵盖设计外观本身以及功能设计等诸多内容。首先，智能可穿戴产品在设计过程中应该根据目标客户的具体需要，采取更加亲切的设计元素，通过对使用界面的虚拟化和拟物化或者是语音处理方言化等诸多措施，尽可能使其穿戴者更加习惯使用该产品。其次，通过挖掘目标客户的使用习惯和掌握消费者的心理偏好，实现消费者在使用智能可穿戴产品过程中的高度共情，帮助消费者快速接受并且持续使用该产品[6]。
2.3 低额外负担原则
智能可穿戴产品的低额外负担性原则主要是要求产品在整个设计过程中尽可能减少对使用者产生的额外负担。额外负担主要分为生理负担和心理负担两部分。一般情况下，智能可穿戴产品的额外生理负担主要是由于设计师在设计过程中，不能充分了解目标客户群体的生理需要，从而导致产品在设计后出现了频繁操作甚至因产品体积以及质量等引发的问题，造成了智能可穿戴产品的实际市场接受度大幅度降低[7]。设计师在进行智能可穿戴产品的设计时，应该有针对性地进行设计图纸优化，避免由于其产品外观造成的使用壁垒增加。降低额外心理负担，主要是要求设计师在设计过程中尽可能地将智能可穿戴产品与目标市场的客户心理共性等紧密连接，使智能可穿戴产品与客户之间具备较大的相同性和关怀性。尤其是针对部分中老年人群体所涉及的智能可穿戴产品，应该在外观造型上尽可能贴合中老年人的消费习惯和消费需求，也应该在设计上尽可能通过模仿关联传统产品而降低中老年消费者在使用过程中出现的心理负担，同时降低其认知成本以增加使用频率。
3.1 传感技术
在面向康辅的智能可穿戴产品的设计过程中，传感器技术的应用主要包括生物医学传感器应用、运动传感器应用以及其他传感器应用等。其中，传感器在智能可穿戴产品尤其是服装类或佩戴类智能传感器产品中的应用，主要体现在胸口、袖口及腰部、腿部或者其他重要关节部位。以生物医学传感技术为例进行分析可知，生物电传感技术或其他物理传感技术在生物医学的传感过程中应用得较为广泛。在此过程中，生物电传感技术往往是通过在智能可穿戴产品使用者的胸部、头部佩戴相应的传感器测试其心电图或者脑部脑电波的各种生物电信号，进而通过对产品使用者各项数据信号的采集或生物电信号的获取，实现数据信息的收集。人体的物理传感器主要是通过佩戴智能可穿戴产品，对使用者的体温、呼吸、血压等进行测量，获得其相关生理参数信息。运动传感器则主要是使用三维加速度传感器或是倾倒传感器等，通过监测产品佩戴者四肢的实际运动状况，得出人体的平衡状况和身体跌倒状况等参数信息，尤其是针对老年人的突发性昏迷性跌倒，运动传感器能够在可穿戴智能产品的使用过程中进行全过程的实时监控，并发出报警信号，及时提醒子女或医疗机构对老年人进行救助[8-9]。
3.2 可穿戴材料技术
可穿戴材料技术主要是指有机、无机或是其他可穿戴材料的开发，包括碳纳米管、纳米铝、纳米银线等诸多柔性可穿戴纳米材料的开发。在此过程中，印刷技术作为可穿戴材料技术在柔性穿戴中研究的热门话题，通过对柔性发光器件、柔性电路以及印刷柔性光伏电路技术等的研究，使可穿戴材料技术在智能可穿戴产品当中具备较强的发展潜力。例如，美国加州某学院研发的新皮肤在智能可穿戴产品中的应用，使得智能可穿戴产品更加贴合人们日常生活的需要，从而具备更广阔的应用前景。
3.3 数据采集与存储技术
数据采集与存储技术主要是指在智能可穿戴产品的应用过程中，通过传感器等智能元器件对外界数据信息中的相关参数进行获取，包括温度、湿度和其他环境参数等，并对该类数据信息进行处理、分类、存储和加工等[10]。数据采集和存储技术往往应用于航空航天的智能可穿戴产品中，加强对航天员的呼吸、心电波、脑电波等的监测，避免航天员出现健康问题。
以智能可穿戴产品在医疗产业中的应用为例进行分析可知，面向康辅的智能可穿戴产品主要包括心电衣、医疗恢复设备以及护腰仪等诸多类型，包含了老年人的健康监护、残疾人群的监护甚至是老年人急性病、慢性病的监护等。以老年人的监护为例进行分析可知，我国作为人口老龄化较为严重的国家，紧缺的医疗资源并不能满足老年人的日常监控需要，对老年人群体中高血压、心血管疾病等的监控较为困难。智能可穿戴产品的研发，能够解决老年人生活中的健康监护问题，通过随身血压仪等设备，在连接智能终端的前提下获得老年人的参数信息，图1即为睡眠监测仪和单通道心电仪的示意图[11]。
图1 睡眠监测仪和单通道心电仪示意图
老龄化现象严重的人口结构导致社会对老年人的健康关注度不断提升，在此种市场需求下，本文将面向康辅的基本设计理念和智能可穿戴产品设计相结合，并对智能可穿戴产品进行分析研究，详细梳理了智能可穿戴产品诸如可用性、体验性和低额外负担等基本设计原则，进而在面向康辅的设计理念指导下对传感技术、可穿戴材料技术和数据采集与存储技术等产品设计的关键技术进行研究，最后通过实例分析了面向康辅的智能可穿戴产品的使用价值。基于康辅的智能可穿戴产品能够适应大弯曲、大拉伸等任意形变场景下的运动状态感测，能有效提升传统康辅设备中踝、膝、指、腕、肘、颈等部位康复辅助器械的数字化、智能化升级能力，从而为同类型智能可穿戴产品设计能力的快速提升带来参考和启示。
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