淺析穿戴式設(shè)備聯(lián)動(dòng)APP以促進(jìn)身心健康的研究

張陳舫

摘 要 隨著社會(huì)的發(fā)展與科技的革新，人們開始注重自己的身體健康，但隨著心理問題的日益嚴(yán)峻，穿戴設(shè)備在該方面的監(jiān)測(cè)也成了所需要改進(jìn)的方向。在評(píng)估過程中，不可避免的會(huì)受到各種因素影響，使結(jié)果不客觀，并且人們出現(xiàn)身心健康問題時(shí)，無法得到及時(shí)的有效救助。本文將以智能手環(huán)為例，在已有的可行性分析基礎(chǔ)上對(duì)改進(jìn)功能、提升算法的可靠性、人機(jī)交互體驗(yàn)以及建立客觀及時(shí)的身心健康監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行分析，來提升對(duì)使用者的終端服務(wù)價(jià)值。

關(guān)鍵詞 可穿戴設(shè)備 心理健康 智能穿戴設(shè)備

中圖分類號(hào)：TP23 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0745（2021）01-0034-03

1 穿戴式智能設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 穿戴式智能設(shè)備的市場(chǎng)表現(xiàn)

智能可穿戴式設(shè)備將是未來生活環(huán)境發(fā)展的重要組成部分之一，根據(jù)IDC給出的數(shù)據(jù)顯示，全球可穿戴設(shè)備在2020年第三季度的出貨量達(dá)到1.253億臺(tái)，同比增長了35.1%，若想“領(lǐng)跑”穿戴設(shè)備市場(chǎng)，智能穿戴設(shè)備以AI算法作為支撐，功能性更受用戶青睞的將成為新主力軍。

1.2 穿戴式智能設(shè)備的應(yīng)用特點(diǎn)

在這么多的智能穿戴式設(shè)備類型中應(yīng)用最廣泛的就是穿戴式手環(huán)，它可以通過收集并統(tǒng)計(jì)穿戴式設(shè)備檢測(cè)出的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，在一定程度上對(duì)人體健康進(jìn)行一個(gè)系統(tǒng)的分析，對(duì)總數(shù)據(jù)的包容和計(jì)算，在目前電子產(chǎn)品普及的市場(chǎng)中，最優(yōu)選擇是創(chuàng)建一個(gè)和穿戴式設(shè)備相連接APP，將設(shè)備中的數(shù)據(jù)進(jìn)行云傳輸和整理，為用戶提供最佳的觀察自身健康的窗口。

2 以智能手環(huán)為例的穿戴式智能設(shè)備所存在的問題及分析

2.1 功能同質(zhì)化

智能穿戴設(shè)備基本局勢(shì)為百家爭(zhēng)鳴百花齊放，品牌種類豐富多樣，盡管各廠產(chǎn)品推陳出新，但是產(chǎn)品的功能同質(zhì)化愈發(fā)嚴(yán)重。大部分智能穿戴設(shè)備的APP在使用者在使用時(shí)，設(shè)備端通過收集用戶的身體信息，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)紸PP端為用戶生成一份可供參考的健康數(shù)據(jù)報(bào)告。在這個(gè)前提下，人們僅僅能獲取一定量的身體數(shù)據(jù)，而無法實(shí)時(shí)根據(jù)自身狀況獲取較為科學(xué)的建議。既然用戶要通過穿戴式設(shè)備來更好的促進(jìn)健康，而且促進(jìn)的不僅僅是在身體健康方面，同時(shí)也要關(guān)注到心理健康，APP與用戶交互時(shí)提供的資料應(yīng)該更加有參考性。

2.2 數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與局限性

到醫(yī)療行業(yè)人土以及用戶一直對(duì)智能手環(huán)測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性抱有懷疑態(tài)度，作為衡量一款穿戴式產(chǎn)品優(yōu)劣的指標(biāo)之一的準(zhǔn)確度，有人專門對(duì)市場(chǎng)上智能手環(huán)的各項(xiàng)功能分別進(jìn)行測(cè)試，最后得出的結(jié)果會(huì)有一個(gè)比較大的誤差。畢竟現(xiàn)實(shí)中會(huì)有非常多的因素影響著用戶，就以睡覺檢測(cè)為例：用戶有疾病致使某項(xiàng)數(shù)據(jù)異常、本身睡相不好動(dòng)作較多等，都有可能導(dǎo)致手環(huán)的誤讀。不僅僅是用戶自身情況的問題，所處的周邊環(huán)境也可能造成影響，如周圍的噪聲、光線強(qiáng)度、所用的不是平時(shí)睡慣的床或枕頭等。這些都是智能手環(huán)獲取數(shù)據(jù)時(shí)所受到的制約。大部分的智能手環(huán)正是因?yàn)闆]有考慮到這些周邊環(huán)境因素對(duì)用戶造成的影響，直接測(cè)量身體內(nèi)部的數(shù)據(jù)，導(dǎo)致最終讀數(shù)偏離真正的數(shù)值。

2.3 保護(hù)人的功能有待完善

APP端提供的不僅僅只是些讓用戶了解自己身體狀況的數(shù)字，同時(shí)應(yīng)該在使用時(shí)身心健康安全有切實(shí)的保障。一般用戶必須主動(dòng)從客戶端上獲取相關(guān)信息，不能被動(dòng)自動(dòng)地收到預(yù)警信息，特別是對(duì)于高危突發(fā)性疾病患者、孱弱的老年人、心理存在一定問題的人等，這類用戶外出、居家獨(dú)處時(shí)得不到照顧，出現(xiàn)了異常而不自知或無法及時(shí)聯(lián)絡(luò)他人，就會(huì)置人于危險(xiǎn)之中。作為主打健康的穿戴式設(shè)備，在保護(hù)人的健康安全方面的功能仍然需要進(jìn)一步的完善。

3 基于穿戴式智能設(shè)備存在的問題予以的建議

3.1 功能兼顧生理與心理的健康

APP不僅只是收集數(shù)據(jù)，而且應(yīng)該促進(jìn)用戶關(guān)注個(gè)體身心健康，給與一定建議，預(yù)防疾病。袁昌成[1]曾提出血氧飽和度、心電、體溫和脈率等生理參數(shù)是人體最基本、最重要的生命體征，同時(shí)也具體實(shí)現(xiàn)了關(guān)于血氧、體溫、心電的采集和生理信號(hào)異常的研究與設(shè)計(jì)。楊思豪[2]有過通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行特征提取，建立特征與心理狀況的關(guān)系模型的一個(gè)身心健康評(píng)估系統(tǒng)。國外也有通過周邊環(huán)境、社交群體等收集數(shù)據(jù)來提出對(duì)策改善個(gè)人身心健康的例子[3]。

穿戴設(shè)備可以朝著提升人、促進(jìn)人的方向而改進(jìn)人機(jī)交互。用戶通過所佩戴設(shè)備上的傳感器實(shí)時(shí)采集生理數(shù)據(jù)并傳輸?shù)紸PP上，同時(shí)將監(jiān)測(cè)到的身體數(shù)據(jù)上傳至數(shù)據(jù)庫，依照數(shù)據(jù)分析導(dǎo)出的基礎(chǔ)心理行為數(shù)據(jù)和科學(xué)心理普測(cè)結(jié)果數(shù)據(jù)兩方面對(duì)根據(jù)HRV的最新研究成果，通過一種特殊的算法計(jì)算出來的用戶情緒放數(shù)據(jù)進(jìn)行權(quán)威準(zhǔn)確的心理健康測(cè)驗(yàn)，再用大數(shù)據(jù)與醫(yī)療數(shù)據(jù)庫比對(duì)來判斷生理健康，取得一個(gè)較為詳細(xì)的狀況解釋反饋給用戶，并在此基礎(chǔ)上為用戶提供一定的調(diào)整心理、生理的建議，從而實(shí)現(xiàn)評(píng)價(jià)估計(jì)與實(shí)施干預(yù)的一體化流程。

3.2 提升數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度與適用范圍

以檢測(cè)心率為例，現(xiàn)在的智能穿戴設(shè)備普遍是通過光電容積脈搏波描記法（PPG）來監(jiān)測(cè)心率。手環(huán)將綠色和紅色LED光跟感光光電二極管相結(jié)合，檢測(cè)一定時(shí)間內(nèi)手腕處血氧含量和血液量。為了獲取更加精確的心率數(shù)據(jù)，有的手環(huán)采用了ECG+PPG的方式。因此手環(huán)通?？刹捎玫氖窃黾佣鄶?shù)據(jù)同時(shí)分析的方法，將不同的影響因素加入算法，減小誤差，進(jìn)而達(dá)到提升檢測(cè)精確度的目的。國外有幾名工程師創(chuàng)造出了一種新的智能手環(huán)[4]，內(nèi)置了可以計(jì)算包括血細(xì)胞、細(xì)菌和空氣在內(nèi)的有機(jī)和無機(jī)微粒細(xì)胞的數(shù)量的生物傳感器，然后將檢測(cè)到的數(shù)據(jù)通過低功耗藍(lán)牙技術(shù)傳輸?shù)绞謾C(jī)APP上。如果將此技術(shù)加入到未來市場(chǎng)上的智能穿戴設(shè)備能大大提升檢測(cè)的精確度和環(huán)境適應(yīng)性，提供更優(yōu)質(zhì)的促進(jìn)身心健康服務(wù)。

3.3 拓展保護(hù)人的功能

在設(shè)備上添加警報(bào)裝置，在用戶出現(xiàn)危急情況，如老年人摔倒，用戶某數(shù)據(jù)危及生命時(shí)自動(dòng)發(fā)聲報(bào)警，提醒用戶及周邊人員發(fā)生緊急情況。APP端采用定位權(quán)限，通過藍(lán)牙或者網(wǎng)絡(luò)對(duì)智能穿戴設(shè)備使用者進(jìn)行定位，可將智能穿戴設(shè)備使用者與APP用戶進(jìn)行綁定。同時(shí)有自動(dòng)推送及自動(dòng)聯(lián)絡(luò)功能，設(shè)備檢測(cè)到異常時(shí)會(huì)在手機(jī)端提示出來，讓用戶一眼能看到哪里有問題，出現(xiàn)重大問題時(shí)彈出警報(bào)，一定時(shí)間沒有得到回應(yīng)APP會(huì)自動(dòng)緊急通知預(yù)先設(shè)定的聯(lián)絡(luò)人，讓佩戴者能夠得到及時(shí)的救助。

4 總結(jié)

現(xiàn)階段智能手機(jī)的普及為智能穿戴設(shè)備與手機(jī)APP聯(lián)動(dòng)使用提供了群眾基礎(chǔ)，為了促進(jìn)人們的身心健康，智能穿戴式設(shè)備著實(shí)需要從更“智能”，更精準(zhǔn)，更能保護(hù)人的身心健康方面進(jìn)行的升級(jí)改造，讓用戶有更好的使用體驗(yàn)。其實(shí)可穿戴還有更多的方向可以進(jìn)行拓展，而不僅僅局限于穿戴手環(huán)，如耳朵可穿戴，眼鏡可穿戴，專業(yè)可穿戴，物體可穿戴等，專注于可穿戴的便攜這一優(yōu)勢(shì)，讓其在各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 袁昌成.基于心電身份辨識(shí)的多生理參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[D].杭州電子科技大學(xué)，2016.

[2] 楊思豪.基于可穿戴手環(huán)多感知特征融合的身心健康評(píng)估方法研究[D].電子科技大學(xué)，2020.

[3] Khan W Z， Xiang Y ，Aalsalem M Y，et al. Mobile Phone Sensing Systems： A Survey[J].IEEE Communications Surveys & Tutorials，2013，15（01）：402-427.

[4] Furniturewalla A， Chan M， Sui J， Ahuja K， Javanmard M. Fully integrated wearable impedance cytometry platform on flexible circuit board with online smartphone readout. MicrosystNanoeng. 2018 ， 30（04）：20.

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