老年人手環設計

吳波　張一鳴

摘要：日常生活中，手環為人們提供了很多便利。但是隨著手環使用人群的增長，暴露出了手環功能同質化、部分人群使用感不佳等問題。所以急需針對這些問題設計一款精確定位老年人群體的手環設計，滿足老年用戶需求，讓老年用戶更加輕松舒適地使用手環。

在市場現有手環的基礎上，對其外觀、使用過程中的操作方式以及涉及的人機工程學進行了設計，實現了使用更加簡單舒適，并滿足老年用戶生理心理的手環使用習慣。采用了凸透鏡電阻屏，放大字體，克服使用環境制約的效果。手環按鍵采用了靠近表盤下方，呈梯形狀增大接觸面積的設計，符合人機工程學。本設計考慮使用群體的情節，采用了簡單幾何元素，以能引起用戶群體共鳴的手表造型為載體，充分利用了產品語義，讓操作一目了然。手環主體采用了鋁合金材質，密度低塑性好，可以通過陽極氧化工藝進行裝飾。手環帶采用了熱塑性有機硅彈性體材料，具有優異的包覆性和獨特的人體美學觸感，便于加工時成型。

關鍵詞：人機工程學 ?老年用戶 ?手環

引言

隨著年齡的增長，人的記憶力會逐漸衰退，對刺激的反應時間會延長，學習能力、理解力會進而減弱，生理機能也逐步下降，經常會遺漏下一步要做的事情或在生活中遭遇突發狀況。而且我國現在已經進入人口老齡化階段，老年群體比例增加，獨居老人和孤寡老人比重加大，在日常生活中這些老年人群體面對著諸多不便。設計者希望以手環這一日常生活佩戴產品為媒介，分析老年人生活中現存問題，分析其心理生理特點，秉持“以人為本”的理念，追求人機，產品，環境的平衡統一。

一、課題研究的目的及意義

本課題研究以老年用戶為中心，針對現有手環的操作方式，功能設定，使用感受等方面進行優化創新設計，使老人在使用手環時能更加簡單便捷。希望通過對智能手環的改良設計來改善老年群體在生活中所面臨的記憶力減退、健忘等問題，切實關懷“老年”的生活需要，同時給予老年群體更多的社會關懷，減輕家庭負擔，促進智能手環市場的多元化發展。

二、國內外手環研究現狀

針對手環進行分類以及國內外發展現狀進行深入的研究及分析，發現目前國內外的手環產品趨于同質化，多以通用型手環為主，對老年人、兒童等弱勢群體關注較少，并不適配于這部分人群。而且智能手環發展仍處于初步階段，還有很大的發展空間和延伸方向等待探索。

近年智能手環的市場呈現穩步增長的趨勢，智能手環在未來可穿戴智能產品的大軍中也一定占有比重。為了更好地對老年人手環本身進行分析，確定老年人群的喜好和手環的設計方向，所以對現在市場常見的手環進行分析歸類，劃分為以下三類：基本款智能手環、專業賣點型智能手環、跨界型智能手環。

1.基本款智能手環。僅具備健康、ID識別等基本功能的智能手環，主打性價比，以大眾市場為目標定位。這類智能手環功能同質化嚴重，但價格低是其最大的優勢。代表產品有小米手環、Bong手環、榮耀手環等。

2.專業賣點型智能手環。主打健康功能，進行深度挖掘，提高運動數據監測可靠性與準確性，以專業為主要賣點的智能手環，逐漸成為運動健康市場的主流產品。代表產品有Jawbone Up3、Bong、華為B3等。

3.跨界型智能手環。配備大量感應器、有顯示屏、功能全面的智能手環，趨向于類智能手表的產品形態。這類產品將成為跨界的代表，是智能手環和智能手表的混合體。代表產品有微軟Band、Pacewear S8等。

三、現有手環產品分析

1.小米手環。其優點是相比于同種產品具有價格優勢，獨有的手環解鎖手機功能可以更好的搭配小米手機，給人不同的使用感受。缺點就是功能相對較少，最主要的功能是心率監測和測量步數等基礎功能。

2.三星gear fit2 pro。這款手環的優點是水下50米防水，可以進行游泳測試且測量精準，弧面屏幕充分顯示信息和來電情況。缺點是手環續航能力低，需要頻繁充電，不能獨立播放音樂，其次健康數據僅與三星健康相關聯，無法同步到微信等社交平臺。

3.Jawbone Up3。這款手環的優點在于除手環基礎功能外還具有深入分析引擎，獨有的個性化指導功能，從各種鍛煉的記錄中反饋給用戶所需指導。缺點是手環沒有屏幕顯示，需要手機協同操作。而且手機充電需要配套的充電設備，不方便外出攜帶。

4.Moov Now。這款智能游泳手環的優點在于可以通過語音指導健身動作，實時播報健身數據信息，準確記錄睡眠狀況，并提供專業健身的綜合活動評估。缺點在于使用時需要手機APP協同，運動時依賴于手機的gps定位，定位不到則不會記錄運動，而且手環沒有屏幕顯示，不便于手環操作使用。

5.微軟Band。這款手環的主要優點在于整體造型設計，貼合人機工程學，內有低能量觸覺震動電機，節省電量同時延長續航時間，而且通過手環查看通知就能回復信息。缺點在于價格昂貴，手環手環帶較粗且不排汗透氣，需要專業的充電設備，充電繁雜，不易外帶。

6.Pacewear S8。這款智能手環的優點在于此款手環是騰訊首款社交運動手環，它具有獨特的社交，可以通過微信公眾號搶紅包，激勵每一位player。精確記錄步數、卡路里和里程信息，并提供全面健康數據。通過手環上的磁扣即可充電。其缺點在于屏幕顯示時間太短，顯示屏幕太小，沒音樂控制，且不支持支付寶等。

四、主要內容

課題研究主要內容分為三方面：產品主要功能和輔助功能、功能實現技術支持、產品舒適度和人機交互。

第一，產品主要功能和輔助功能。通過前期文獻查找和調查問卷的方法對用戶人群的主要功能需求做出精確定位，并適當創造出符合使用者的輔助功能，考慮功能在實際生活中應用的可行性，簡化操作流程，在功能展示上運用設計語義學，方便老年用戶比較直觀的解讀和運用功能。預期達到“老年”能看懂圖標，對功能運用自如的結果。

第二，功能實現技術支持。根據使用人群研究調查發現，約三分之一65歲以上老人平均每年跌倒一次，而且比例隨著年齡增長而增加，80歲以上老年人跌倒的年發生率可高達50%?；谶@種現實要求，需要一種被動的人體跌倒自動檢測方法。通過資料研究發現這種方法可以通過陀螺儀測定整個跌倒過程中人體角速度、相對地面的線速度、加速度、振動和方向等物理量，結合檢測人體心率變化的綜合算法技術支持來實現，達到判斷人體跌倒的效果[2]。

第三，產品舒適度和人機交互?？紤]使用群體的體驗感受，產品外觀、形態、色彩如何適用于用戶。產品應減輕存在感，削弱質量，貼合人體工程學，選材安全。根據資料調查，“老年”群體多有帶表的習慣，考慮將智能手環的手環帶適用金屬鏈帶形式或者橡膠材質附有形狀凹陷孔，達到透氣、排汗的效果。

五、設計定位及方案

通過對智能手環的市場調研，發現現存的問題，將智能手環與特定群體結合，最大限度實現其功能價值、需求程度。將智能手環與特定人群——“老人”結合，考慮老人在日常生活中的需要以及老人的本質特性，合理設置手環的功能，充分利用智能手環改善老人的不便，同時也促進手環在應用領域的差異化發展。所以在此次設計中，將老人健忘、急救、走失、健康等實際功能需求方向進行再設計。

1.造型設計：此次課題研究的手環設計，從圓形的外輪廓造型基礎到變換的蜿蜒曲線，到敲定的手表造型方案，經歷了一系列形態上的推敲、分析和推演?？紤]到適用性、功能實現、結構簡化等，造型設計最終落定到基本款圓盤手表形上?；究顖A盤手表具有簡單的外形輪廓，少量的機械結構功能操作鍵，令人熟悉的外表。

2.結構設計：（1）手環和環帶的連接：采用軸的間隙配合連接方式，使表盤和手環帶可以相對轉動，方便使用者的佩戴使用。（2）卡扣結構：采用曲線結構的頭大頸小的間隙配合方式，連接手環兩側的手環帶?？鄣倪吘壟c卡槽之間磁力吸引，方便嵌合和充電時的使用。

3.功能設計：模擬老年人在實際生活中可能遇到的情況，分析其行為習慣設想出備忘錄提醒、健康數據收集、緊急呼救、GPS定位等基本功能。老年人在生活中容易發生突發事件，基于這種現實要求，需要一種被動的人體跌倒自動檢測的被動功能。通過資料研究發現這種方法可以通過陀螺儀測定整個跌倒過程中人體角速度、相對地面的線速度、加速度、振動和方向等物理量，結合檢測人體心率變化的綜合算法技術支持來實現，達到判斷人體跌倒的效果。

4.材料與工藝的選擇：（1）材料：主要以鋁合金和熱塑性有機硅彈性體為主。鋁合金的密度低，強度高，可塑性好，具有良好的物理性能和抗腐蝕性能，而且可以通過陽極氧化工藝進行著色裝飾。硅基熱塑性硫化膠（TPSiV）是以硫化硅橡膠顆粒在熱塑性基材上形成的熱塑性有機硅彈性體，融合了硅膠和熱塑性材料的優點，觸感光滑，具有優異的包覆性和獨特的人體美學觸感。便于成型和二次加工，無須修邊，耐臟性好，不易沾灰，顏色可調，并保持長時間不退色。（2）工藝：考慮到手環帶材質的常用成型工藝，最終選擇注射成型。注射成型生產性能好，成型周期短，具有較高的生產效率和加工精度。

六、結論

本次課題通過對市場上現有的手環類產品進行深入研究，并結合老年人在生活中的實際情況提出了一款專為老年人服務的手環。

1. 以引起用戶熟悉感和共鳴為理念。采用了簡單的圓盤形手表為手環造型元素，通過對老年人群體心理生理的深入，對手環的整體和細節部分設計，實現了適用于老年人群體審美的手環造型。

2. 力求解決用戶在使用過程中的不便。采用了反饋設計，通過手環帶的連接方式、手環的功能實現，手環的操作方式，有效的解決了產品在設計過程中發現的實際問題，實現了方案草圖優化后的最終方案設計。

3. 為使最終方案適用于使用群體。在材料上，采用熱塑性有機硅彈性體為手環帶材質，給予使用者獨特的人體美學觸感和優異的加工裝飾效果。采用鋁合金為手環表盤材質，體現金屬的色澤、質感之美。

參考文獻

[1] 王珊.老年人可穿戴運動健康監護產品研究[J].工業設計，2016（09）：39-42.

[2] 王善德.基于慣性傳感器的智能手環手勢識別系統[D].中國優秀碩士學位論文全文數據庫，2016（10）：20-23.

項目

本文是齊齊哈爾大學研究生創新科研項目，項目編號：YJSCX2019080

作者簡介

吳波，1969.5，男，漢，遼寧省遼陽市，碩士研究生，教授，數字產品設計。張一鳴，1996.6，男，漢，黑龍江省雞西市，碩士研究生在讀，學生，產品設計方向。