老年人手機(jī)生活助手移動(dòng)應(yīng)用的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

黃鏗達(dá),岑 崗,徐鎮(zhèn)濤,夏雨晴

(浙江科技學(xué)院 a.信息與電子工程學(xué)院;b.藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院,杭州 310023)

根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局公布的數(shù)據(jù),截止到2019年初,1960年以前出生的人口(60歲以上人口)已接近2.5億人,占總?cè)丝诘?7.9%,中國(guó)逐步邁進(jìn)老齡化社會(huì)[1]。隨著老年人的物質(zhì)生活水平不斷提高,老年人手機(jī)不再是大按鍵、高音量、款式陳舊、功能單一等手機(jī)的代名詞[2],智能手機(jī)以其強(qiáng)大豐富的功能成為老年人豐富生活的重要方式之一[3]。部分地區(qū)調(diào)查結(jié)果[4]顯示,已有近10.6%的老年人使用智能手機(jī),且人數(shù)呈上升趨勢(shì)。智能手機(jī)為老年人溝通交流和實(shí)現(xiàn)自我價(jià)值提供幫助,促進(jìn)老年人積極參與社交活動(dòng),減少孤獨(dú)感[5]。而如何關(guān)愛老年人,從他們的視角出發(fā)設(shè)計(jì)合適的手機(jī)移動(dòng)應(yīng)用則是設(shè)計(jì)的難點(diǎn)[6]。李永鋒等[7]的調(diào)查結(jié)果顯示,健康、知識(shí)、費(fèi)用、環(huán)境等問(wèn)題是影響老年人使用手機(jī)的重要因素。邢婧宇等[8]的社會(huì)調(diào)查結(jié)果顯示,80%以上的老年人需要30天甚至更長(zhǎng)的時(shí)間才能熟悉手機(jī)操作,自我摸索是老年人掌握手機(jī)使用方法的主要方式。而當(dāng)前手機(jī)移動(dòng)市場(chǎng)“銀色產(chǎn)業(yè)”發(fā)展緩慢,無(wú)法滿足老年人使用智能手機(jī)的需求。通過(guò)移動(dòng)應(yīng)用設(shè)計(jì)可以簡(jiǎn)化各項(xiàng)手機(jī)操作,提升老年人對(duì)智能手機(jī)交互性、智能性等的體驗(yàn)[9]。良好的界面設(shè)計(jì)和方便的語(yǔ)音助手是解決老年人操作智能手機(jī)困難的有效途徑。因此,本研究以老年人的需求為主,以人機(jī)交互為重點(diǎn),設(shè)計(jì)開發(fā)了老年人手機(jī)生活助手移動(dòng)應(yīng)用。

1 移動(dòng)應(yīng)用提出的必要性

移動(dòng)應(yīng)用通過(guò)將互聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)應(yīng)用到老年人的日常生活中,可以有效地整合和拓展家庭和社區(qū)的養(yǎng)老服務(wù)資源。同時(shí),針對(duì)老年人的人機(jī)交互特點(diǎn),開發(fā)與推廣簡(jiǎn)約、便捷的老年人手機(jī)生活助手移動(dòng)應(yīng)用,對(duì)關(guān)愛老年人、減輕其子女壓力和促進(jìn)社會(huì)發(fā)展具有積極意義。老年人手機(jī)生活助手移動(dòng)應(yīng)用可以幫助老年人建立互聯(lián)網(wǎng)社區(qū),豐富他們的精神文化生活,擴(kuò)大他們的社交范圍;它提供的信息服務(wù)滿足了老年人對(duì)健康、娛樂(lè)知識(shí)的需求;同時(shí)它還可以幫助老人的子女及時(shí)了解老人的日?；顒?dòng)和身體狀況。

2 移動(dòng)應(yīng)用設(shè)計(jì)

針對(duì)老年人群使用手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備有難度的問(wèn)題,課題組對(duì)老年人的生活需求、生理特征、老年人手機(jī)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查研究,以此為基礎(chǔ)來(lái)設(shè)計(jì)老年人手機(jī)生活助手移動(dòng)應(yīng)用,以引導(dǎo)的方式來(lái)幫助他們便捷地使用手機(jī)。

2.1 移動(dòng)應(yīng)用功能模塊

老年人手機(jī)生活助手移動(dòng)應(yīng)用使用模塊化設(shè)計(jì),由基本模塊和拓展模塊兩部分組成,如圖1所示?；灸K側(cè)重引導(dǎo)老年人使用手機(jī)的基本功能,拓展模塊側(cè)重老年人的人機(jī)交互,兩個(gè)模塊優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。

圖1 老年人手機(jī)生活助手移動(dòng)應(yīng)用設(shè)計(jì)流程圖Fig.1 Flow chart of mobile application design of mobile life assistant for elderly

2.1.1 基本模塊

基本模塊主要由即時(shí)通信、語(yǔ)音助手、用戶信息3個(gè)子模塊組成,引導(dǎo)老年人使用手機(jī)中的電話、短信、移動(dòng)應(yīng)用等功能,同時(shí)收集老年人使用手機(jī)的需求信息,為拓展模塊推送資訊提供信息基礎(chǔ),為老年人手機(jī)生活助手移動(dòng)應(yīng)用迭代提供第一手資料。

2.1.1.1 即時(shí)通信 即時(shí)通信是老年人使用手機(jī)的主要原因,故方便老年人使用手機(jī)中的電話、短信等即時(shí)通信功能是設(shè)計(jì)老年人手機(jī)生活助手移動(dòng)應(yīng)用的首要目標(biāo)。

2.1.1.2 語(yǔ)音助手 老年人可以通過(guò)語(yǔ)音助手簡(jiǎn)化使用移動(dòng)應(yīng)用的操作,便捷地使用手機(jī)的相關(guān)功能。此外,該模塊還能為部分不了解手機(jī)性能、不會(huì)拼音的老年人更好地使用手機(jī)中的即時(shí)通信、移動(dòng)應(yīng)用提供幫助。

2.1.1.3 用戶信息 老年人需在用戶信息模塊登記姓名、電話、家庭住址等信息。同時(shí),老年人需設(shè)置緊急聯(lián)系人,以便在特殊情況下使用。該模塊將結(jié)合老年人自己設(shè)置的個(gè)人喜好、娛樂(lè)、健康等信息和在拓展模塊中對(duì)健康、娛樂(lè)等信息的瀏覽情況自動(dòng)生成個(gè)人喜好的標(biāo)簽,最終形成他們的用戶畫像,為拓展模塊精準(zhǔn)推送提供信息基礎(chǔ)。

2.1.2 拓展模塊

拓展模塊主要由備忘錄、健康、娛樂(lè)3個(gè)子模塊組成,滿足老年人日益增長(zhǎng)的對(duì)社交文化、養(yǎng)生健康等知識(shí)的需求,提升他們的生活體驗(yàn)感。

2.1.2.1 備忘錄 備忘錄模塊根據(jù)中國(guó)老年人身體狀況和生活習(xí)慣,幫助他們根據(jù)自己的需求設(shè)置備忘錄,如提醒按時(shí)吃藥、參加預(yù)定好的活動(dòng)等。

2.1.2.2 健 康 健康模塊為老年人提供健康飲食、健康運(yùn)動(dòng)、睡眠助手等健康服務(wù)。老年人身體機(jī)能逐漸下降,通過(guò)飲食可以更好地調(diào)理身體。通過(guò)該模塊,他們可在健康飲食的推薦中查詢食材的基本信息,并根據(jù)自身身體狀況選擇推薦的飲食建議。大多數(shù)老年人為了保持良好的身體狀況有晨練或飯后散步的習(xí)慣,該模塊向老年人推薦合適的運(yùn)動(dòng)路程和路線。為幫助老年人獲得良好的睡眠,通過(guò)睡眠助手播放舒緩的音樂(lè)或大自然的聲音可以幫助老年人入睡。

2.1.2.3 娛 樂(lè) 娛樂(lè)模塊下有聽故事、時(shí)事新聞、社區(qū)活動(dòng)3個(gè)子模塊。聽故事模塊是將電子書以朗讀形式展示文字內(nèi)容,使故事更加生動(dòng),也易于老年人接受。時(shí)事新聞模塊是根據(jù)用戶信息模塊提供的用戶喜好信息將摘選的時(shí)事新聞內(nèi)容推送給老年用戶,并在移動(dòng)應(yīng)用界面中放大字體,以方便他們閱讀。社區(qū)活動(dòng)是結(jié)合老年人當(dāng)前生活的環(huán)境,通過(guò)信息推送激發(fā)他們參與公益和社交活動(dòng)的熱情,使他們的生活更加豐富。

2.2 用戶體驗(yàn)研究

2.2.1 用戶視覺分析

老年人對(duì)明暗、顏色的感知能力相對(duì)于年輕人有不同程度的衰退,因此,課題組著重對(duì)他們的字體和顏色識(shí)別度進(jìn)行探討。參考程海彧[10]的研究方法,課題組調(diào)查浙江寧波鳳山社區(qū)60歲以上不同教育背景的老年人后發(fā)現(xiàn),在接受調(diào)查的老年人中,80%以上具有閱讀習(xí)慣且經(jīng)常使用手機(jī);受紙質(zhì)媒介閱讀習(xí)慣的影響,他們對(duì)8磅的字號(hào)辨識(shí)錯(cuò)誤率較高,辨識(shí)錯(cuò)誤率會(huì)隨著字號(hào)大小呈正態(tài)分布;若在移動(dòng)設(shè)備閱讀中使用14～16磅的字號(hào)(word中介于小三號(hào)與四號(hào)之間)、1.5倍行距的文本,則他們的辨識(shí)錯(cuò)誤率較低;閱讀較大字號(hào)文字時(shí)老年人注視時(shí)間縮短,閱讀體驗(yàn)顯著改善。調(diào)查還發(fā)現(xiàn),老年人視覺能力雖衰退,但仍能適應(yīng)一般的字符樣式,例如1.2倍行間距、寬為26像素(1.04 cm)的左右邊距、宋體與黑體字等。比較老年人對(duì)黑體、宋體、楷體3種字體的視覺體驗(yàn),他們?cè)陂喿x字體為黑體的文本時(shí)更為舒適。在移動(dòng)應(yīng)用界面的左右邊距與行距上,調(diào)查老年人對(duì)較窄的16像素(0.64 cm)、正常的26像素(1.04 cm)與較寬的36像素(1.44 cm)的喜好,發(fā)現(xiàn)他們更偏愛16像素(0.64 cm)的窄邊框,對(duì)于行距沒有特殊的需求。對(duì)于色彩,曾舒婷[11]指出鮮艷的顏色不一定能提升老年人的視覺體驗(yàn),識(shí)別率較高的紅綠色彩(紅色背景,綠色字體)對(duì)他們的視覺壓力較大。調(diào)查發(fā)現(xiàn)老年人對(duì)藍(lán)底白字識(shí)別率最高,米色背景結(jié)合黑色字體的搭配具有較高的舒適度。因此,我們使用飽和度與明度相差大的背景文字顏色組合,例如黑底白字、藍(lán)底黑字。根據(jù)老年人對(duì)光線的感應(yīng)程度,在設(shè)計(jì)中減少文字顏色的多樣性,選取18～24磅的字號(hào)(word中介于小二號(hào)與小一號(hào)之間)和加粗黑體的字體,使用較窄的邊距避免文字的密集布局,同時(shí)保證手機(jī)屏幕擁有適宜的亮度,使他們對(duì)信息的獲取處在較為舒適的視覺狀態(tài)。

2.2.2 用戶使用分析

老年人因?yàn)橛洃浟徒邮苄率挛锏哪芰ο陆?在使用邏輯結(jié)構(gòu)與交互行為較復(fù)雜的移動(dòng)應(yīng)用時(shí),容易出現(xiàn)錯(cuò)誤多、使用困難等不佳的用戶體驗(yàn),從而產(chǎn)生挫敗感以致選擇放棄。因此,針對(duì)老年人的特殊性,移動(dòng)應(yīng)用設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)充分考慮他們對(duì)界面設(shè)計(jì)和人機(jī)交互的接受能力,設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下3個(gè)設(shè)計(jì)原則:界面簡(jiǎn)單大方,視覺表達(dá)直觀;規(guī)范字體和色彩,增加視覺的統(tǒng)一性;邏輯結(jié)構(gòu)清晰,簡(jiǎn)化交互行為,通過(guò)引導(dǎo)的方式幫助他們使用手機(jī)。

2.3 交互模式分析

智能手機(jī)功能豐富、交互模式多樣,滿足了年輕群體對(duì)手機(jī)的需求,但繁復(fù)的操作和功能對(duì)老年群體造成了使用上的難度;因此,移動(dòng)應(yīng)用設(shè)計(jì)采用以簡(jiǎn)單視覺交互為主,觸控、語(yǔ)音交互為輔的人機(jī)交互模式。結(jié)合使用過(guò)程與反饋形成本移動(dòng)應(yīng)用的用戶使用流程圖如圖2所示。

圖2 用戶使用流程圖Fig.2 Use flow chart for users

2.3.1 視覺交互

目前移動(dòng)應(yīng)用界面有一套固定的交互方案和已被廣泛認(rèn)知的圖形圖標(biāo),例如“文件袋”圖形代表“信息”,“人像”圖形代表“個(gè)人”。老年人記憶能力下降,面對(duì)新事物容易產(chǎn)生焦慮情緒,因此,移動(dòng)應(yīng)用的設(shè)計(jì)要盡可能使用已有設(shè)計(jì)原則。我們以操作界面一致性、可識(shí)別性、簡(jiǎn)易性為原則,在已有的交互方案上針對(duì)老年人進(jìn)行圖形圖標(biāo)的再設(shè)計(jì)[12]。視覺交互界面如圖3所示,老年人手機(jī)生活助手移動(dòng)應(yīng)用在主頁(yè)上集成顯示各項(xiàng)功能,以方便老年人瀏覽。功能接入按鍵的圖形圖標(biāo)使用文字標(biāo)題為主、圖片輔助的形式進(jìn)行設(shè)計(jì)。移動(dòng)應(yīng)用中,引導(dǎo)式的交互設(shè)計(jì)有助于老年人順暢地使用手機(jī)。

圖3 視覺交互界面Fig.3 Visual interaction interface

2.3.2 觸控交互

觸控交互作為移動(dòng)應(yīng)用的主流交互形式,具有交互方式自然、效率高、交互動(dòng)作豐富等優(yōu)勢(shì)[13]。觸控交互界面如圖4所示,在頁(yè)面信息交互方式上采用局部頁(yè)面可以橫滑或豎滑的交互方式,實(shí)現(xiàn)功能集成與信息顯示最大化。

圖4 觸控交互界面Fig.4 Touch interaction interface

2.3.3 語(yǔ)音交互

語(yǔ)音交互具備引導(dǎo)老年人使用手機(jī)、閱讀信息并輔助他們記錄信息3種交互功能。老年人手機(jī)生活助手移動(dòng)應(yīng)用能對(duì)他們的語(yǔ)音進(jìn)行識(shí)別,并對(duì)其語(yǔ)音提取關(guān)鍵詞信息,最后通過(guò)關(guān)鍵詞信息引導(dǎo)老年人使用手機(jī),具有快捷和高效的特點(diǎn)。在老年人眼睛疲勞時(shí),語(yǔ)音交互以朗誦文本文字的方式在一定程度上保證了老年人對(duì)文本文字信息的獲取。在需要大量輸入文字的任務(wù)中,語(yǔ)音交互還可幫助老年人解放雙手,通過(guò)語(yǔ)音識(shí)別輔助他們輸入文字。語(yǔ)音交互界面如圖5所示。

圖5 語(yǔ)音交互界面Fig.5 Voice interaction interface

2.4 界面設(shè)計(jì)

老年人偏好明亮、寬敞、樸素等感性意象的界面設(shè)計(jì)[14],因此我們的設(shè)計(jì)要點(diǎn)為:1)色彩選用對(duì)比分明的黑白為主,藍(lán)色(#5588a3)為輔。一般文字使用黑色,強(qiáng)調(diào)性文字選用藍(lán)色;按鍵選用明度較高的粉色、橙色與黃色。2)字號(hào)主要選擇24磅(小一)的標(biāo)準(zhǔn)黑體,其余字號(hào)為18、22、26、30磅。頁(yè)面選用較窄的邊距,以增加有效內(nèi)容面積。3)采用較為自然的視覺界面,去除邊框棱角,圓角半徑在不同的分級(jí)界面中采用12像素或18像素。4)風(fēng)格簡(jiǎn)潔明了,突出顯示關(guān)注點(diǎn),二級(jí)界面如圖6所示,滑動(dòng)菜單欄通過(guò)增大字號(hào)、加粗字體等來(lái)突出顯示。5)交互手勢(shì)上取消長(zhǎng)按與拖拽等較復(fù)雜的交互形式,采用提示框文字引導(dǎo)與點(diǎn)擊或滑動(dòng)相結(jié)合的簡(jiǎn)單交互形式。

圖6 二級(jí)界面健康飲食Fig.6 Secondary interface healthy diet

3 技術(shù)路線

3.1 技術(shù)思路

老年人手機(jī)生活助手移動(dòng)應(yīng)用采用前后端分離的開發(fā)模式,將系統(tǒng)分為安卓端和服務(wù)端,如圖7所示。在安卓端開發(fā)完成后,用戶下載安裝應(yīng)用到安卓系統(tǒng)手機(jī)中作為客戶端,服務(wù)端則運(yùn)行在公網(wǎng)的阿里云服務(wù)器中為客戶端提供服務(wù)支持。安卓端和服務(wù)端通過(guò)HTTP協(xié)議進(jìn)行通信以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互,即安卓端向服務(wù)端發(fā)起請(qǐng)求,服務(wù)端響應(yīng)請(qǐng)求。前后端分離的開發(fā)模式將客戶端和服務(wù)端有效地分離開來(lái),安卓端和服務(wù)端開發(fā)同時(shí)進(jìn)行,安卓端力求應(yīng)用的流暢性、兼容性、用戶良好的體驗(yàn)感,服務(wù)端實(shí)現(xiàn)高并發(fā)、高可用、高性能,從而最大限度地提高團(tuán)隊(duì)的開發(fā)效率。

圖7 前后端分離的 開發(fā)模式Fig.7 Development mode of front-end separation

3.2 技術(shù)架構(gòu)

3.2.1 安卓端設(shè)計(jì)

安卓端使用Android Studio進(jìn)行開發(fā),使用Gradle進(jìn)行項(xiàng)目構(gòu)建,網(wǎng)絡(luò)通信應(yīng)用了OkHttp的網(wǎng)絡(luò)通信框架,具體如圖8所示。開發(fā)模式采用MVC的模式。M為模型層,用于處理數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)邏輯;V為視圖層,以標(biāo)記語(yǔ)言展示視圖;C為控制層,用來(lái)控制視圖層和模型層的同步,保證模型層數(shù)據(jù)改變時(shí)視圖層視圖能夠同步變化。安卓端的視圖層主要使用了Android SDK提供的控件和高拓展性的自定義課件,通過(guò)XML語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的界面描述。模型層在安卓中以Java實(shí)現(xiàn),并使用SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)和SharedPreferences本地輕量級(jí)緩存實(shí)現(xiàn)本地應(yīng)用數(shù)據(jù)的持久化?？刂茖訛閷?shí)現(xiàn)視圖層和模型層同步的控制,利用適配器將數(shù)據(jù)適配到視圖上,通過(guò)監(jiān)聽器來(lái)監(jiān)視用戶在視圖層中的操作,再利用Activity或Fragment對(duì)事件進(jìn)行處理,最終在視圖層中做出反饋,展示給用戶。

圖8 安卓端設(shè)計(jì)Fig.8 Android design

3.2.2 服務(wù)端設(shè)計(jì)

服務(wù)端(圖9)采用了Spring Boot+MyBatis框架,利用IntelliJ IDEA開發(fā)工具和Maven進(jìn)行項(xiàng)目管理,應(yīng)用了MySQL關(guān)系型設(shè)計(jì)庫(kù)和Redis緩存設(shè)計(jì)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。

圖9 服務(wù)端系統(tǒng)構(gòu)架Fig.9 Server system architecture

服務(wù)器在收到網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求時(shí),網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求首先經(jīng)過(guò)Spring AOP技術(shù)實(shí)現(xiàn)的攔截器和日志統(tǒng)一管理器,再通過(guò)攔截器的合法請(qǐng)求被控制層接口接收,然后服務(wù)器根據(jù)請(qǐng)求的業(yè)務(wù)在服務(wù)層中進(jìn)行業(yè)務(wù)邏輯處理,數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)利用MyBatis框架將數(shù)據(jù)訪問(wèn)層接口映射到描述SQL的XML文件中,通過(guò)執(zhí)行SQL腳本來(lái)完成數(shù)據(jù)庫(kù)的創(chuàng)建、更新、讀取和刪除操作。

3.2.3 技術(shù)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)

為實(shí)現(xiàn)用戶的單點(diǎn)登錄,后端采用了JWT(JSON web token)加密身份令牌技術(shù)。用戶登錄通過(guò)驗(yàn)證后,服務(wù)端將用戶名、密碼和時(shí)間戳用服務(wù)器密鑰進(jìn)行加密,生成一個(gè)身份令牌,并將其存入Redis緩存,最后把身份令牌傳向安卓端。而安卓端接收到服務(wù)端傳入的身份令牌后,把它存入SharedPreferences(安卓本地輕量級(jí)緩存)中。安卓端登錄之后把身份令牌放入HTTP header中向服務(wù)端發(fā)起網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求。為驗(yàn)證身份令牌,服務(wù)端應(yīng)用Spring AOP技術(shù),將身份驗(yàn)證攔截器以切片的方式作用到請(qǐng)求的控制層中,進(jìn)行身份驗(yàn)證。該技術(shù)方案高效地實(shí)現(xiàn)了用戶安全登錄,有效地避免了惡意篡改用戶請(qǐng)求身份信息,提高了系統(tǒng)的安全性,技術(shù)應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)如圖10所示。

圖10 技術(shù)應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)Fig.10 Implementation of technology application

4 結(jié) 語(yǔ)

老年人作為移動(dòng)應(yīng)用的用戶群體,他們對(duì)移動(dòng)應(yīng)用的需求是移動(dòng)應(yīng)用設(shè)計(jì)與開發(fā)的動(dòng)力?；诖?我們?cè)O(shè)計(jì)運(yùn)營(yíng)的老年人手機(jī)生活助手移動(dòng)應(yīng)用以老年人為服務(wù)對(duì)象,對(duì)他們使用移動(dòng)應(yīng)用難、獲取信息難等問(wèn)題進(jìn)行用戶體驗(yàn)研究和人機(jī)交互設(shè)計(jì),引導(dǎo)他們使用手機(jī)的各項(xiàng)功能并提供各類信息服務(wù),使他們能享受便捷的生活服務(wù)。本移動(dòng)應(yīng)用已在社區(qū)老年人活動(dòng)中心進(jìn)行試運(yùn)行測(cè)試,受到他們的一致肯定。隨著老年人口的不斷增長(zhǎng),他們的需求和身體狀況也在不斷變化,我們將對(duì)移動(dòng)應(yīng)用界面設(shè)計(jì)進(jìn)一步優(yōu)化,以期得到推廣。