适用于老年群体的可穿戴设备的设计研究

【摘 要】进入21世纪以来，科学技术发展迅速，许多智能产品设备开始融入人们的生活。其中，可穿戴设备便受到了人们的广泛重视。我们知道，在人民生活水平日益提高的背景下，我国人口老龄化现象严重，为了使老年人的生活质量得到有效改善，为他们设计一些可穿戴设备显得极为重要。本文在分析可穿戴设备分类、特点以及核心技术的基础上，对老年群体相关内容进行了分析，进一步重点探究了适用于老年群体的可穿戴设备的设计策略，希望以此为现代智能产品设备设计的优化提供一些具有价值的参考凭据。

【关键词】老年群体 可穿戴设备 核心技术

经济的发展带动了科学技术的发展，现状下许多智能产品设备融入人们的生活，成为人们生活难以取舍的一部分。与此同时，现代人们日常工作也离不开部分智能产品设备。在我国，人口老龄化的现象是非常显著的[1]。为了使老年人生活质量得到有效改善，除了采取医学方面的诊疗方法之外，还可以借助一些智能产品设备。其中，可穿戴设备的设计便引起了业内人士的广泛重视。设计出适用于老年群体的可穿戴设备，能够满足老年人生理需求与心理需求，从而为生活质量的改善提供保障依据。鉴于此，本文对“适用于老年群体的可穿戴设备的设计”进行分析与探究具有较为深远的意义。

1可穿戴设备分类及特点分析

以佩戴方式的不同，可以将可穿戴设备细分为四大类，即为：头戴式设备、携带式设备、腕带式设备以及身穿式设备。对于这四类可穿戴设备其设备及交互方式如下：

1.1头戴式设备

对于头戴式设备来说，现有的代表产品如Mebn头环与谷歌眼镜等。头戴式设备的主要特点为：其一，能够基于用户自然视野当中将信息清晰地显示出来。其二，可通过骨传导以及耳机，将秘密声音信号发送出去。其三，和用户的视野以及头部运动关系非常密切。

头戴式设备交互方式诸多，主要表现为通过耳机或者骨传导；能够实现语音控制；具备肢体运动感应，例如陀螺仪等。除此之外，还具备身体信息感应，例如脑电波等[2]。

1.2携带式设备

携带式设备现有的代表产品包括跟屁虫蓝牙防丢设备、微蜜以及智能钱包等[3]。该类设备主要的特点包括：其一，存在很小的显示屏，也有无显示屏的设备。其二，不会在肢体上进行直接性佩戴。其三，能够将其视为移动设备的外接装置；其四，通常需要借助低功耗通信技术，同时融入手机App进行配合应用。

携带式设备交互方式主要包括：震动与指示灯；传统模式下的物理输入，例如触摸板以及按钮等；具备肢体运动感应与环境数据采取功能。

1.3腕带式设备

例如三星Galaxy Gear便是具有代表性的腕带式设备。该类设备主要的特点包括：其一，显示屏很小，也有没有显示屏的设备；其二，能够对血压、脉搏等指标情况进行测量；其三，能够将其视为传统模式下的移动智能设备的辅助工具，例如快速设置以及接受通知等。

腕带式设备主要的交互方式包括：震动与指示灯；微型显示屏；基于传统模式下的物理输出功能，比如触摸板以及按钮等；能够进行与环境相关数据的采集，例如环境检测、海拔测量等。

1.4身穿式设备

身穿式设备如Nike+运动鞋与阿迪达斯超新星Bra等。该类设备主要的特点包括：其一，存在较小的显示屏，也有些设备没有显示屏。其二，通常是直接在身体穿戴[4]。其三，和平常穿着融合。另外，身穿式设备的交互方式诸多，包括：微型显示屏；基于身体发挥作用的压力与触觉反馈等，例如温度的变化；血压、心率以及体温等身体信息感应。

2可穿戴设备的核心技术分析

结合上述分析，可知现有的可穿戴设备具备多方面的特点，主要概括起来便是实时性强、微型化以及具备身体信息感应等。与此同时，可穿戴设备还涵盖了诸多核心技术，具体包括：

2.1智能交互技术

智能交互技术是可穿戴设备的核心技术之一。对于智能交互技术来说，需要两大技术的充分融合，这两大技术即为语音识别技术与脑机接口技术。在这两大技术充分融合的情况下，可以使可穿戴设备的用户体验得到有效提升。智能交互技术主要指的是把佩戴者和设备之间的信息交流构成一个系统的整体技术。将此技术充分融入到现有的穿戴设备当中，可以使人机无缝对接模式得到有效实现。对于佩戴者来说，在不同的环境、不同的需求当中，所使用的交互方式也有所不同，充分利用智能交互技术，能够使佩戴者对可穿戴设备的操作能力得到有效提升，从而体验良好的交互感[5]受。现状下，基于可穿戴设备的人机智能交互技术将操作操作简单、交互方式自然等方向发展。

2.2芯片技术

在可穿戴设备当中，芯片技术是一项基础性技术，主要对可穿戴设备起到支撑作用。芯片技术涵盖了多种类别，最具代表性的有数字信号处理芯片与中央处理器芯片。现状下，可穿戴设备的发展是会受到诸多因素的要想的，其中芯片的功能效率便是一大因素。由于可穿戴设备体积较小，并且需维持很长时间才能够完成工作。所以，融合的芯片需要拥有较低的能耗，如果芯片采取繁杂的指令对数据进行收集并处理，则会大大提升能耗，从而使可穿戴设备的功能效率大大弱化。以英特尔芯片为例，该芯片在个人计算机时代所占的市场份额巨大，然而随着移动设备的大力推进及应用，便到这该芯片在市场中的比重大大减弱。受到这方面的影响，英特尔在2014年了新产品Quark系统处理器，希望能够挽回颓势[6]。此产品能够应用在可穿戴设备当中。基于整体层面分析，在芯片技术快速发展的条件下，为可穿戴设备的硬件平台建设提供了保障依据，进而也为整个产业的稳健发展奠定了基础。

2.3传感器技术

在可穿戴设备当中，人体传感器是一项非常重要的基础元件。例如生物传感器、环境传感器以及惯性传感器，均属于人体传感器的范畴。其中，生物传感器所应用的领域涵盖了医疗以及娱乐等，利用传感器能够为医护人员提供保障，从而在对佩戴者身体情况检测时提供便利。环境传感器能够使用户充分了解当日天气情况，掌握空气当中的传播物质，从而针对日常生活可能发生的状况采取有针对性的处理措施。对于惯性传感器来说，主要功能便是对方向进行辨识，与此同时还包括海拔的计算等。具备此项功能的可穿戴设备，如果被用户使用，则能够将用户的活动数据详细地记录下来。基于整体层面分析，在可穿戴设备当中的人体传感技术便是对人体附近的实时信息进行收集，进一步把这类信息往对应的系统中录入，通过后台分析比较之后，及时向用户反馈。在未来发展过程中，传感器技术将会更具发展前景，例如对大方面的数据采集进行覆盖。

3老年群体相关内容分析

近年来，人民生活水平日益提高，与此同时人口老龄化问题也日趋严重。相关数据显示，预计至2025年，我国老年人口数量将高达3亿人[7]。这充分表明，人口老龄化是一个社会性问题，做好老年人各方面的服务工作显得极为重要。其中，设计出符合老年人心理需求及生理需求的现代化产品设备便具有实质性的作用。

在年龄逐渐增加的情况下，老年人身体各方面机能均处于衰退阶段，比如视力下降、触觉能力下降以及对外界环境感受能力下降等。与此同时，老年人的抵抗力也会下降，在抵抗力下降的情况下，便可能会加大引发各类基础疾病的几率，从而威胁到老年人的身心健康。除此之外，在生理功能下降的基础上，也会导致老年人心理上受到影响，特别是引发一些疾病的情况下，如糖尿病、高血压以及精神疾病等，从而使老年人患者伴有焦虑、抑郁、紧张以及恐惧等不良心理。这些不良心理如果不能得到有效消除，将会为预后恢复造成极大的麻烦。总而言之，根据老年人在生理上与心理上受到的影响，除了采取医学上的相关护理方法之外，还需要设计适用于老年群体的可穿戴设备，以此使老年人的生理需求与心理需求得到有效满足，进一步为老年人生活质量的改善提供保障依据。

4适用于老年群体的可穿戴设备的设计探究

4.1可穿戴设备整体分析

上述分析中，提到了多种可穿戴设备，包括头戴式设备、携带式设备、腕带式设备以及身穿式设备。并且，这些可穿戴设备具有自身的特点与交互方式。要想设计出适用于老年群体的可穿戴设备，首先便需要对可穿戴设备进行整体分析。首先，需要对可穿戴设备的概念进行了解，即能够穿在身上或者佩戴在衣服上的产品设备便是可穿戴设备。具有代表性的有三星智能手表、谷歌智能眼镜等。由于前面我们详细对四大类可穿戴设备的特点及交互方式进行了分析，这里就不再叙述。下面笔者重点对可穿戴设备的主要优势进行分析：以随身携带的可穿戴设备为例，最显示的优势便是便携性高，体积小，功能简单，易被老年人接受。与此同时，从整体层面分析，可穿戴设备拥有极高的灵敏度，许多运动监护类的可穿戴设备均能够精准地对用户的身体数据进行记录[8]。由于可穿戴设备具备多方面的优势，因此非常适合在老年群体中使用。但是，在可穿戴设备设计过程中，还需要结合老年群体的实际情况，以此使设计出来的可穿戴设备能够充分满足老年群体的生理需求与心理需求。

4.2适合老年群体使用的可穿戴设备相关设计分析

之所以要针对老年群体设计可穿戴设备，是因为老年群体是一个较为特殊的群体，在可穿戴设备的设计过程中，需要实现安全方便、高效智能的特点，这样才能够为老年群体的日常生活提供帮助。总之，适用于老年群体的可穿戴设备的设计需多方面进行考虑，具体表现如下：

（1）功能方面。需要针对老年人提供精准的测量监护数据，包括老年人的血压、心跳、血脂以及血糖等身体数据。

（2）外观方面。年轻人追求时尚，而老年人对产品外观色彩及造型方面普遍较保守。因此，在产品外观方面，不适合采取复杂、色彩鲜艳等颜色，需要根据老年人审美，选择日常生活较为普遍的造型与颜色。与此同时，在产品外观方面，还需要结合老年人心理需求。

（3）适用性方面。由于老年人各方面身体机能衰退，大部分老年人存在老花眼症状，若设备体积小，显示屏幕就更小，这样便不利于老年用户识别字体。因此，在设计过程中，需要增加语音提示功能，从而解决由于体积小而导致老年用户不能很好识别字体的缺陷。

（4）佩戴位置方面。对于老年用户来说，通常记忆力比较差，在佩戴位置的选择上，需要避免老年用户遗忘佩戴，佩戴位置最好选择在老年用户习惯性位置上。

（5）操作方面。对于老年用户来说，通常表现为四肢协调性不够良好，因此需要优化可穿戴设备的操作，在设计过程中，尽量设计出操作简单的可穿戴设备，最好能够一步操作完成，从而使老年人不用花时间去记住设备的功能等。

5结语

通过本课题的探究，认识到现代可穿戴设备具有多样化的特点，包括了头戴式设备、携带式设备、腕带式设备以及身穿式设备。并且，不同的可穿戴设备有着不同的特点及交互方式。随着我国人口老龄化现象越来越严重，针对老年人设计出相适应的可穿戴设备便显得极为重要。在设计过程中，需从多方面进行考虑，包括功能、外观、适用性、佩戴位置以及操作等方面，对这些方面综合考虑的基础上，才能够设计出适用于老年群体的可穿戴设备，从而使老年用户的心理需求与生理需求得到有效满足，进一步为可穿戴设备的普及与发展奠定坚实的基础。

参考文献：

[1]张鹏翼.能源与功能实现――论可穿戴设备核心设计原理[J].电子世界，2014，05：196-199.

[2]孙效华.冯泽西.可穿戴设备交互设计研究[J].装饰，2014，02：28-33.

[3]孔超.适用于老年群体的可穿戴设备的设计研究[J].大众文艺，2014，08：64-67.

[4]毛彤.周开宇.可穿戴设备综合分析及建议[J].电信科学，2014，10：134-142.

[5]落红卫.魏亮.徐迎阳.可穿戴设备安全威胁与防护措施[J].电信网技术，2013，11：9-11.

[6]许露.江洪.可穿戴设备发展现状与问题对策研究[J].新材料产业，2014，12：63-67.

[7]韩文婷.数字化社会健康监测类可穿戴设备的研究[J].赤子（上中旬），2014，20：291-292.

[8]赵斌.可穿戴设备设计趋势及策略研究[J].包装工程，2015，02：18-20.

基金项目：

1.天津市大学生创新创业项目，项目名称：基于4G网络的新型自动售货机研发，项目编号：201410792014。

2.天津城建大学教改项目：人体工程学教学改革与研究。

3.天津市普通高等专科学校本科教学质量与教学改革研究计划：设计学产学研协同创新平台构建的研究与实践，项目编号：B07-1205。