吴波　张一鸣

摘要：日常生活中，手环为人们提供了很多便利。但是随着手环使用人群的增长，暴露出了手环功能同质化、部分人群使用感不佳等问题。所以急需针对这些问题设计一款精确定位老年人群体的手环设计，满足老年用户需求，让老年用户更加轻松舒适地使用手环。

在市场现有手环的基础上，对其外观、使用过程中的操作方式以及涉及的人机工程学进行了设计，实现了使用更加简单舒适，并满足老年用户生理心理的手环使用习惯。采用了凸透镜电阻屏，放大字体，克服使用环境制约的效果。手环按鍵采用了靠近表盘下方，呈梯形状增大接触面积的设计，符合人机工程学。本设计考虑使用群体的情节，采用了简单几何元素，以能引起用户群体共鸣的手表造型为载体，充分利用了产品语义，让操作一目了然。手环主体采用了铝合金材质，密度低塑性好，可以通过阳极氧化工艺进行装饰。手环带采用了热塑性有机硅弹性体材料，具有优异的包覆性和独特的人体美学触感，便于加工时成型。

关键词：人机工程学  老年用户  手环

引言

随着年龄的增长，人的记忆力会逐渐衰退，对刺激的反应时间会延长，学习能力、理解力会进而减弱，生理机能也逐步下降，经常会遗漏下一步要做的事情或在生活中遭遇突发状况。而且我国现在已经进入人口老龄化阶段，老年群体比例增加，独居老人和孤寡老人比重加大，在日常生活中这些老年人群体面对着诸多不便。设计者希望以手环这一日常生活佩戴产品为媒介，分析老年人生活中现存问题，分析其心理生理特点，秉持“以人为本”的理念，追求人机，产品，环境的平衡统一。

一、课题研究的目的及意义

本课题研究以老年用户为中心，针对现有手环的操作方式，功能设定，使用感受等方面进行优化创新设计，使老人在使用手环时能更加简单便捷。希望通过对智能手环的改良设计来改善老年群体在生活中所面临的记忆力减退、健忘等问题，切实关怀“老年”的生活需要，同时给予老年群体更多的社会关怀，减轻家庭负担，促进智能手环市场的多元化发展。

二、国内外手环研究现状

针对手环进行分类以及国内外发展现状进行深入的研究及分析，发现目前国内外的手环产品趋于同质化，多以通用型手环为主，对老年人、儿童等弱势群体关注较少，并不适配于这部分人群。而且智能手环发展仍处于初步阶段，还有很大的发展空间和延伸方向等待探索。

近年智能手环的市场呈现稳步增长的趋势，智能手环在未来可穿戴智能产品的大军中也一定占有比重。为了更好地对老年人手环本身进行分析，确定老年人群的喜好和手环的设计方向，所以对现在市场常见的手环进行分析归类，划分为以下三类：基本款智能手环、专业卖点型智能手环、跨界型智能手环。

1.基本款智能手环。仅具备健康、ID识别等基本功能的智能手环，主打性价比，以大众市场为目标定位。这类智能手环功能同质化严重，但价格低是其最大的优势。代表产品有小米手环、Bong手环、荣耀手环等。

2.专业卖点型智能手环。主打健康功能，进行深度挖掘，提高运动数据监测可靠性与准确性，以专业为主要卖点的智能手环，逐渐成为运动健康市场的主流产品。代表产品有Jawbone Up3、Bong、华为B3等。

3.跨界型智能手环。配备大量感应器、有显示屏、功能全面的智能手环，趋向于类智能手表的产品形态。这类产品将成为跨界的代表，是智能手环和智能手表的混合体。代表产品有微软Band、Pacewear S8等。

三、现有手环产品分析

1.小米手环。其优点是相比于同种产品具有价格优势，独有的手环解锁手机功能可以更好的搭配小米手机，给人不同的使用感受。缺点就是功能相对较少，最主要的功能是心率监测和测量步数等基础功能。

2.三星gear fit2 pro。这款手环的优点是水下50米防水，可以进行游泳测试且测量精准，弧面屏幕充分显示信息和来电情况。缺点是手环续航能力低，需要频繁充电，不能独立播放音乐，其次健康数据仅与三星健康相关联，无法同步到微信等社交平台。

3.Jawbone Up3。这款手环的优点在于除手环基础功能外还具有深入分析引擎，独有的个性化指导功能，从各种锻炼的记录中反馈给用户所需指导。缺点是手环没有屏幕显示，需要手机协同操作。而且手机充电需要配套的充电设备，不方便外出携带。

4.Moov Now。这款智能游泳手环的优点在于可以通过语音指导健身动作，实时播报健身数据信息，准确记录睡眠状况，并提供专业健身的综合活动评估。缺点在于使用时需要手机APP协同，运动时依赖于手机的gps定位，定位不到则不会记录运动，而且手环没有屏幕显示，不便于手环操作使用。

5.微软Band。这款手环的主要优点在于整体造型设计，贴合人机工程学，内有低能量触觉震动电机，节省电量同时延长续航时间，而且通过手环查看通知就能回复信息。缺点在于价格昂贵，手环手环带较粗且不排汗透气，需要专业的充电设备，充电繁杂，不易外带。

6.Pacewear S8。这款智能手环的优点在于此款手环是腾讯首款社交运动手环，它具有独特的社交，可以通过微信公众号抢红包，激励每一位player。精确记录步数、卡路里和里程信息，并提供全面健康数据。通过手环上的磁扣即可充电。其缺点在于屏幕显示时间太短，显示屏幕太小，没音乐控制，且不支持支付宝等。

四、主要内容

课题研究主要内容分为三方面：产品主要功能和辅助功能、功能实现技术支持、产品舒适度和人机交互。

第一，产品主要功能和辅助功能。通过前期文献查找和调查问卷的方法对用户人群的主要功能需求做出精确定位，并适当创造出符合使用者的辅助功能，考虑功能在实际生活中应用的可行性，简化操作流程，在功能展示上运用设计语义学，方便老年用户比较直观的解读和运用功能。预期达到“老年”能看懂图标，对功能运用自如的结果。

第二，功能实现技术支持。根据使用人群研究调查发现，约三分之一65岁以上老人平均每年跌倒一次，而且比例随着年龄增长而增加，80岁以上老年人跌倒的年发生率可高达50%。基于这种现实要求，需要一种被动的人体跌倒自动检测方法。通过资料研究发现这种方法可以通过陀螺仪测定整个跌倒过程中人体角速度、相对地面的线速度、加速度、振动和方向等物理量，结合检测人体心率变化的综合算法技術支持来实现，达到判断人体跌倒的效果[2]。

第三，产品舒适度和人机交互。考虑使用群体的体验感受，产品外观、形态、色彩如何适用于用户。产品应减轻存在感，削弱质量，贴合人体工程学，选材安全。根据资料调查，“老年”群体多有带表的习惯，考虑将智能手环的手环带适用金属链带形式或者橡胶材质附有形状凹陷孔，达到透气、排汗的效果。

五、设计定位及方案

通过对智能手环的市场调研，发现现存的问题，将智能手环与特定群体结合，最大限度实现其功能价值、需求程度。将智能手环与特定人群——“老人”结合，考虑老人在日常生活中的需要以及老人的本质特性，合理设置手环的功能，充分利用智能手环改善老人的不便，同时也促进手环在应用领域的差异化发展。所以在此次设计中，将老人健忘、急救、走失、健康等实际功能需求方向进行再设计。

1.造型设计：此次课题研究的手环设计，从圆形的外轮廓造型基础到变换的蜿蜒曲线，到敲定的手表造型方案，经历了一系列形态上的推敲、分析和推演。考虑到适用性、功能实现、结构简化等，造型设计最终落定到基本款圆盘手表形上。基本款圆盘手表具有简单的外形轮廓，少量的机械结构功能操作键，令人熟悉的外表。

2.结构设计：（1）手环和环带的连接：采用轴的间隙配合连接方式，使表盘和手环带可以相对转动，方便使用者的佩戴使用。（2）卡扣结构：采用曲线结构的头大颈小的间隙配合方式，连接手环两侧的手环带。卡扣的边缘与卡槽之间磁力吸引，方便嵌合和充电时的使用。

3.功能设计：模拟老年人在实际生活中可能遇到的情况，分析其行为习惯设想出备忘录提醒、健康数据收集、紧急呼救、GPS定位等基本功能。老年人在生活中容易发生突发事件，基于这种现实要求，需要一种被动的人体跌倒自动检测的被动功能。通过资料研究发现这种方法可以通过陀螺仪测定整个跌倒过程中人体角速度、相对地面的线速度、加速度、振动和方向等物理量，结合检测人体心率变化的综合算法技术支持来实现，达到判断人体跌倒的效果。

4.材料与工艺的选择：（1）材料：主要以铝合金和热塑性有机硅弹性体为主。铝合金的密度低，强度高，可塑性好，具有良好的物理性能和抗腐蚀性能，而且可以通过阳极氧化工艺进行着色装饰。硅基热塑性硫化胶（TPSiV）是以硫化硅橡胶颗粒在热塑性基材上形成的热塑性有机硅弹性体，融合了硅胶和热塑性材料的优点，触感光滑，具有优异的包覆性和独特的人体美学触感。便于成型和二次加工，无须修边，耐脏性好，不易沾灰，颜色可调，并保持长时间不退色。（2）工艺：考虑到手环带材质的常用成型工艺，最终选择注射成型。注射成型生产性能好，成型周期短，具有较高的生产效率和加工精度。

六、结论

本次课题通过对市场上现有的手环类产品进行深入研究，并结合老年人在生活中的实际情况提出了一款专为老年人服务的手环。

1. 以引起用户熟悉感和共鸣为理念。采用了简单的圆盘形手表为手环造型元素，通过对老年人群体心理生理的深入，对手环的整体和细节部分设计，实现了适用于老年人群体审美的手环造型。

2. 力求解决用户在使用过程中的不便。采用了反馈设计，通过手环带的连接方式、手环的功能实现，手环的操作方式，有效的解决了产品在设计过程中发现的实际问题，实现了方案草图优化后的最终方案设计。

3. 为使最终方案适用于使用群体。在材料上，采用热塑性有机硅弹性体为手环带材质，给予使用者独特的人体美学触感和优异的加工装饰效果。采用铝合金为手环表盘材质，体现金属的色泽、质感之美。

参考文献

[1] 王珊.老年人可穿戴运动健康监护产品研究[J].工业设计，2016（09）：39-42.

[2] 王善德.基于惯性传感器的智能手环手势识别系统[D].中国优秀硕士学位论文全文数据库，2016（10）：20-23.

项目

本文是齐齐哈尔大学研究生创新科研项目，项目编号：YJSCX2019080

作者简介

吴波，1969.5，男，汉，辽宁省辽阳市，硕士研究生，教授，数字产品设计。张一鸣，1996.6，男，汉，黑龙江省鸡西市，硕士研究生在读，学生，产品设计方向。