基于用戶體驗的可穿戴設(shè)備設(shè)計研究

劉美合

摘要：谷歌眼鏡于2012年問世，隨后市場上涌現(xiàn)出大批智能可穿戴設(shè)備，受到了全球消費者的支持與認可，產(chǎn)品的功能、使用體驗同時也受到消費者關(guān)注。為日后新型可穿戴設(shè)備的設(shè)計提供理論借鑒指導(dǎo)。從用戶角度出發(fā)，分析現(xiàn)有可穿戴設(shè)備分類、研究用戶本身以及用戶對產(chǎn)品的操作的關(guān)系。從可穿戴設(shè)備的硬件、軟件、價格三方面提出新的可實施性設(shè)計建議。通過交互理念來指導(dǎo)可穿戴設(shè)備的設(shè)計、用戶使用以及服務(wù)體系，促進可穿戴設(shè)備長足發(fā)展。

關(guān)鍵詞：可穿戴設(shè)備 用戶體驗 交互 人機

中圖分類號：TB472

文獻標識碼：A

文章編號：1003-0069 （2019） 03-0114-03

引言

現(xiàn)如今人們對于產(chǎn)品的使用越來越強調(diào)其功能性，在功能方面進行整合的產(chǎn)品越來越多地出現(xiàn)在大眾生活中?？纱┐鳟a(chǎn)品無論是在使用的舒適性、便捷性，或是追求產(chǎn)品的美觀時尚方面，相較于普通一單元產(chǎn)品都更具有優(yōu)勢。目前市場上現(xiàn)存的可穿戴產(chǎn)品大致可以分為腕帶式、項墜式、穿戴式、攜帶式四種交互方式，與人的肢體有十分親密的接觸;又通過人對可穿戴設(shè)備的操作完成二次交互，從而對人本身或者生活起到良好的改善作用。

一、可穿戴設(shè)備概念及分類

（一）可穿戴設(shè)備的概念

當(dāng)今世界，人們已離不開可穿戴設(shè)備的使用。小到一個項墜式空氣凈化器，大到可穿戴醫(yī)療設(shè)備無處不在地圍繞在我們的身邊，可穿戴設(shè)備指的是能夠穿戴在身上，由某個單一的產(chǎn)品匯集到用戶的衣服以及配件的可攜帶設(shè)備，產(chǎn)品間的合二為一大大節(jié)約空間并且方便攜帶。它的功能遠不止于一個硬件設(shè)備，它具備強大的信息存儲功能，與此同時，還能借助于云端數(shù)據(jù)的交換來促進該功能的實現(xiàn)，做到縮小工作時間成本，大大提高人類生活的便利[1-3]。

（二）現(xiàn)有可穿戴設(shè)備典型案例分析

1 順滯式

典型案例：小米手環(huán)2（如圖1）所示。

特點：（1）與用戶手腕緊密貼合;（2）與手機APP配合使用;（3）久坐提醒功能，檢測身體健康;（4）心率監(jiān)測功能，提高運動效率;（5）獨立ID設(shè)置，免密解鎖手機; （6）手機來電，手環(huán)震動提醒;（7）使用的國際IP67防水防塵保準，杜絕粉塵、汗液侵蝕。

交互方式：（1）顯示屏采用OLED; （2）圓形按鍵;（3）呼吸燈;（4）震動提醒;（5）環(huán)境感應(yīng);（6）人體感應(yīng)。

2.項墜式

典型案例：AirAngel可穿戴空氣凈化設(shè)備（新版）（如圖2）所示。

特點：（1）項鏈一樣佩戴在人們脖子上，輕巧便攜i（2）釋放高濃度負氧離子;（3）手機APP智能遙控;（4）靜音設(shè)置，節(jié)能環(huán)保。

交互方式：（1）指示燈閃爍;（2）物理按鍵配備i（3）環(huán)境感應(yīng)器。

3.穿戴式

典型案例：谷歌眼鏡（如圖3）所示。

特點：（1）用骨傳導(dǎo)或耳傳導(dǎo)向人體發(fā)射私密信號;（2）在人們的可視區(qū)域顯示信息。

交互方式：（1）耳傳導(dǎo)以及骨傳導(dǎo);（2）微型投影器;（3）身體感應(yīng)、肢體感應(yīng);（4）語音控制;（5）物理按鍵的輸入;（6）手機藍牙連接。

4 攜帶式

典型案例：青柚便攜式空氣凈化器，（如圖4）所示。

特點：（1） 一端緊密與口鼻接觸，一端不與身體發(fā)生接觸;（2）過濾、凈化周圍粉塵、可吸入顆粒物;（3）續(xù)航時間持久，低耗能節(jié)能環(huán)保;（4）開蓋斷電。

交互方式：（1）與肢體接觸、傳遞新鮮空氣;（2）傳統(tǒng)物理按鈕;（3）配套書包、衣物懸掛。

二、用戶體驗方面探究

用戶體驗指的是用戶在對產(chǎn)品進行使用過程中所主觀感受，其概念初次提出是關(guān)于“可用性”的研究。產(chǎn)品經(jīng)濟時期設(shè)計師更注重的是對產(chǎn)品的可用性和功能性上的研究，以滿足用戶的基本生理需求;產(chǎn)品服務(wù)時期用戶體驗上升為了更加追求產(chǎn)品使用的愉悅感和舒適感，更追求情感增值的體驗。“人”就是用戶體驗研究的核心，是可穿戴設(shè)備用戶研究的基礎(chǔ)。人們對所使用的產(chǎn)品或者是希望使用的產(chǎn)品或系統(tǒng)、服務(wù)的體驗以及個人感知印象就是IS09241-219標準。通俗來講就是人在使用一件產(chǎn)品以后，認為此產(chǎn)品好不好用、方不方便。150隨即補充解釋道：用戶體，即用戶在使用一款產(chǎn)品之前——之中——之后的所有認知反應(yīng)，包括身體上、情緒上、心理上等各個方面。影響到用戶的體驗因素有：使用環(huán)境、系統(tǒng)本身以及操作的流暢感。結(jié)合可穿戴設(shè)備的特點來看，用戶體驗主要集中在產(chǎn)品的舒適性、功能性、便攜性、安全性、信息收集與輸出的準確度、能耗情況、佩戴美觀性等。在此從以下兩個層面進行闡述。

（一）用戶本身的研究

對用戶信息的收集主要有問卷調(diào)查、深入訪談、任務(wù)分析、情景觀察四種方法。依據(jù)用戶需求劃分可穿戴設(shè)備的用戶分為過程為主的用戶、結(jié)果為主的用戶。前者主要追求在產(chǎn)品的使用過程中帶來的感官刺激，從而獲得心理上的滿足;后者的用戶所在意的不是過程的體驗，而是直觀、快速、高效地獲取有效信息。所以在進行針對結(jié)果為主的可穿戴設(shè)備設(shè)計時更需注意系統(tǒng)邏輯關(guān)聯(lián)。從人的接受信息角度來分析可穿戴設(shè)備的用戶體驗分為：認知體驗、感官體驗和情感體驗;而Robert Rubinoff通過量化分析模型研究得出，產(chǎn)品的用戶體驗分別為：感官體驗、界面信息體驗、可用性體驗和情感增值體驗。設(shè)計師需要分析好用戶信息、把控用戶需求目標、控制用戶體驗質(zhì)量，才能完善好用戶為本的可穿戴設(shè)備的設(shè)計。

（二）用戶與可穿戴設(shè)備的交互

相對于六七年前蘋果公司歷史性地把觸摸式交互引入產(chǎn)品設(shè)計之中，傳感手段的交互式在可穿戴設(shè)備中，更加關(guān)注的是傳感手段的交互。截止到目前，市場上可穿戴設(shè)備的輸出方式主要有以下幾種：（1）屏幕顯示;（2）指示燈;（3）震動;（4）發(fā)聲;（5）投影（如谷歌眼鏡、VR等頭戴式可穿戴設(shè)備）;（6）向智能電子設(shè)備發(fā)射信息等。輸入方式主要有：（1）身體內(nèi)部監(jiān)測（監(jiān)測心跳、心率、感矢口體溫、呼吸頻率、腦電波等）;（2）肢體、五官監(jiān)測（眼動追蹤、四肢動作變化追蹤）;環(huán)境監(jiān)測（溫度變化、PM2.5監(jiān)測、空氣濕度監(jiān)測、噪音等）;（3）語音輸入;（4）肌肉生物電;（5）物理按鍵。由此，在進行新型可穿戴設(shè)備設(shè)計時需要針對使用場景進行適當(dāng)?shù)妮斎胼敵龇绞皆O(shè)計，考慮用戶實際需求、用戶心理、操作方便程度等。

三、基于用戶體驗的設(shè)計優(yōu)化

目前在挑剔的市場需求下，可穿戴設(shè)備整體外形日益趨于微小化，這無疑會給設(shè)計者造成不小的難題。如何依附在有限的產(chǎn)品體積上，有效結(jié)合恰如其分的硬件交互手段以及軟件交互方式來達到最好的用戶體驗效果，深深考察設(shè)計師的能力[4-6]。筆者另外通過用戶調(diào)研問卷反饋發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)用戶更傾向于使用操作簡便、功能性強大、使用安全、數(shù)據(jù)精準;造型方面傾向于時尚現(xiàn)代、造型小巧、線條柔和的產(chǎn)品。可穿戴設(shè)備的優(yōu)化設(shè)計要從用戶為出發(fā)點，進行以用戶為主的身體體征、行為特征、地理信息、社會網(wǎng)絡(luò)等進行縱向數(shù)據(jù)分析，圍繞用戶健康、運動、娛樂、展開橫向輔助研究，利用終端產(chǎn)品將個體信息數(shù)據(jù)做出最完全呈現(xiàn)。

（一）硬件方面

上文提到可穿戴設(shè)備可劃分為腕帶式、項墜式、穿戴式、攜帶式四種穿戴方式。不同的穿戴方式依照其特性適合選取不同的信息交互方式。提到信息交互不得不提及的是傳感器。傳感器其一般起到實現(xiàn)信息的交互和通信的作用，如今應(yīng)用到貼附人身體的可穿戴智能設(shè)備上更是具有了對人體和外部環(huán)境信息監(jiān)控和終端設(shè)備信息傳輸?shù)淖饔谩?/p>

目前可穿戴設(shè)備中所應(yīng)用的傳感器類別主要包括（1）運動傳感器（例如加速度傳感器、陀螺儀、方向傳感器、重力傳感器等）;（2）環(huán)境傳感器（例如光線傳感器、壓力傳感器、磁力傳感器等）;（3）體征傳感器（例如心率傳感器、眼球追蹤傳感器、血壓傳感器等）;（4）影音傳感器（例如攝像頭、麥克風(fēng)等）以上四大類，其應(yīng)用原則在于根據(jù)特定穿戴方式、依照用戶特定行為反射和信息交互方式需求進行選擇。

傳感器具有微型化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化等特點，隨著傳感器裝置的不斷完善，可穿戴智能產(chǎn)品才具有向人體全身實行信息監(jiān)測和信息傳輸?shù)墓δ埽鸬饺?、設(shè)備終端、生活環(huán)境之間的聯(lián)系作用。

小米手環(huán)在目前市場如此暢銷絕非偶然。（如圖5—1）所示，其外觀造型采用流暢簡潔黑色塑膠材質(zhì)腕帶式設(shè)計，并配有橙色、綠色、藍色等色保護套，屏幕采用OLED顯示屏。其產(chǎn)品的計步功能、心律測試功能、睡眠質(zhì)量檢測功能、免密解鎖功能、來電提醒功能、防水防塵功能等有效采用符合用戶日常需求的傳感器配置，基本滿足用戶日?；緮?shù)據(jù)監(jiān)測要求。其手環(huán)的核心高精度部件—心率傳感器和加速度傳感器，精確監(jiān)測用戶體征信息，并及時反饋監(jiān)測信息，帶給用戶最好的交互體驗。目前在市面上測試心率的手環(huán)均采用了同理的測量方法，它的原理即用反射式光電測量法獲得橈動脈PPG信號，對PPG信號做快速傅里葉變換，分析頻域，實現(xiàn)人體心率的檢測。簡單來說，就是用一道光照到動脈上，再反射回來，根據(jù)反射回來光的變化，計算出人體的心率。由于人體生理結(jié)構(gòu)、肌肉、血液的顏色等多項因素，綠色光是人體中通過率最高的顏色，因此心率傳感器的光源便使用了綠色光，以求達到最小的損耗和干擾（如圖5-2）所示。

在生產(chǎn)技術(shù)以及設(shè)計兩者中，多數(shù)人更加偏向于把重點放在生產(chǎn)工藝的環(huán)節(jié)上，其實如何在可穿戴設(shè)備的有限體積上、在特定的使用情景之下摒棄傳統(tǒng)物理按鍵觸控，實現(xiàn)有效操作的極大便利和簡化才是至關(guān)重要點。在大數(shù)據(jù)的應(yīng)用前提下，使用符合用戶本身的信息交互方式才會給用戶最好的硬件使用體驗。

（二）軟件方面

可穿戴設(shè)備在軟件設(shè)計方面主要面臨的三大桎梏主要包括：（1）在可穿戴設(shè)備的體積日趨變小;（2）在生活的方方面面日益為人類所依賴;（3）用戶角色的年齡層次豐富化;社會閱歷水平多樣化。這些問題給產(chǎn)品的軟件設(shè)計師帶來了很大挑戰(zhàn)，關(guān)于可穿戴設(shè)備軟件方面操作最重要的環(huán)節(jié)在于其界面操作性和用戶認知方面，需要遵守的設(shè)計原則有以下幾點：

（1）依照其產(chǎn)品使用功能設(shè)定軟件交互方式。

解釋：針對產(chǎn)品的功能設(shè)定簡練方便、行之有效的軟件交互方式，不要為了增添視覺效果或其他目的使產(chǎn)品本身本末倒置。

用戶在使用產(chǎn)品前已經(jīng)具備了相當(dāng)熟練和基本不可更改的個人行為習(xí)慣和認知習(xí)慣，產(chǎn)品的軟件設(shè)計方面需要利用相關(guān)儀器設(shè)備在大數(shù)據(jù)背景前提下調(diào)研出用戶普遍行為和認知習(xí)慣動作，從而找出具有針對性的、對用戶具有幫輔性的軟件交互方式。應(yīng)因勢利導(dǎo)，而不是單純引進新設(shè)備而去運用新技術(shù)，最后做出華而不實的空中樓閣。軟件設(shè)計容易出現(xiàn)問題的一點就是不斷增加附加功能和過度關(guān)注交互方式的創(chuàng)新，往往忽略了設(shè)計要便捷于民的本質(zhì)。實際上應(yīng)該遵從用戶的行為習(xí)慣，針對產(chǎn)品的用途抓住痛點、水到渠成。

（2）使用情境設(shè)計。

解釋：界面設(shè)計離不開使用情景設(shè)計。情景必須融合用戶的使用環(huán)境，作為使用環(huán)境的虛擬延伸。

可穿戴智能設(shè)備中的界面顯示應(yīng)用有別于傳統(tǒng)以往設(shè)備中的視覺界面?？纱┐髟O(shè)備中的界面不是獨立于現(xiàn)實生活場景的顯像屏幕，而是往往具備其特有的功能，是屬于與現(xiàn)實情境有所聯(lián)系的一個橋梁，具有顯示接受和反饋信息的功能。從另一角度說，用戶在對可穿戴設(shè)備進行行為和動作上的信息傳輸時，其行為和動作具有重復(fù)性。和用戶對傳統(tǒng)設(shè)備的行為以及動作上的操控不同，用戶對可穿戴設(shè)備進行行為動作上的交互時，目的不僅僅為了對設(shè)備的操作，最重要的是對于周圍環(huán)境信息的有效輸入。最后需要注意的是，關(guān)于可穿戴設(shè)備的使用情景相較于PC端產(chǎn)品的使用情景會更加復(fù)雜具有不確定性，因此需要充分考慮到操作產(chǎn)品的過程中用戶半接收信息狀態(tài)，增大容錯性。

寶馬公司曾為該公司的工程師所設(shè)計了一款可穿戴式眼鏡。其作用是基于智能眼鏡的增強現(xiàn)實（AR）特性，通過眼鏡來輔助工程師完成汽車的修理與裝配工作。（如圖6）所示，占據(jù)界面大部分的為發(fā)動機組件的高清圖像，同時顯示需要修理的部分和需要使用的工具，界面右側(cè)一豎條為操作工具欄，并且通過語音指令界面會出現(xiàn)下一操作步驟畫面，整個對汽車的修復(fù)過程中界面都會顯示提示畫面以及語音，有效輔助工程師作業(yè)。

由此可見，可穿戴設(shè)備中的情境交互設(shè)計要使用戶的使用環(huán)境——行為動作——目標信息接收三個環(huán)節(jié)上有好的聯(lián)系。采用用戶已經(jīng)形成習(xí)慣的無意識行為動作習(xí)慣作為信息輸入的方式，為用戶的設(shè)備使用和現(xiàn)實生活建立連貫聯(lián)系。

（3）降低認知負荷。

解釋：降低界面信息的繁瑣度和復(fù)雜度，降低用戶的學(xué)習(xí)門檻，使用圖像、符號簡化文字的信息傳輸職能。

可穿戴智能設(shè)備受到顯示界面尺寸的限制，不宜設(shè)定過多信息識別內(nèi)容，盡可能將內(nèi)容進行優(yōu)化性選擇。信息層級的設(shè)定只需符合操作邏輯和關(guān)聯(lián)性，避免無效信息占用空間。降低信息識別密度，去除不必要的視覺元素，避免形成認知和反應(yīng)障礙。

可穿戴設(shè)備起到對現(xiàn)實環(huán)境的虛擬延伸作用，屬于獨立、單一的直接功能環(huán)節(jié)產(chǎn)品，界面顯像的作用在于輔助用戶完成交互即可，不再需要使界面擔(dān)任獨立職能，應(yīng)降低用戶的認知成本?？梢约尤脒m當(dāng)動畫效果和轉(zhuǎn)場設(shè)計，其作用是作為手段而不是作為視覺修飾，其目的同樣只是為了輔助用戶理解以及完成交互邏輯。如果界面信息復(fù)雜造成用戶認知困難，勢必會降低產(chǎn)品的使用效率，同時為用戶的生活起到不便。

認知成本和用戶在使用產(chǎn)品時的沉浸程度相關(guān)，而影響到用戶對移動設(shè)備體驗的兩大因素是外界干擾和分心，因此可穿戴設(shè)備還需要添加操作中斷的設(shè)計（如圖7）

（4）降低操作負荷。

解釋：即產(chǎn)品的及時訪問效果。塔式信息架構(gòu)向平行架構(gòu)轉(zhuǎn)化，盡可能在操作第一層級就展現(xiàn)功能。

與傳統(tǒng)智能設(shè)備不同，可穿戴智能設(shè)備可以輔助用戶直接進行操作，交互設(shè)計方面同樣需要進行簡練。在第一層級就展示功能信息相當(dāng)于幫助用戶降低了操作難度，將提供給用戶的所有功能平鋪直述在小小的界面上。提升用戶的使用效率同時增強了了產(chǎn)品的交互性。產(chǎn)品沒有清單一樣目錄，第一層級的功能選擇相當(dāng)于在操作最初幫助用戶進行功能選擇，進而會引出單條功能更加詳盡地信息顯示，起到了更好的信息梳理作用。

降低操作負荷的另一方法為解放雙手。例如使用語音錄入取代物理輸入、使用語音指令操作代替手指下滑菜單等。使用RFID/NFC技術(shù)代替雙手完成信息雙向傳達，使盡可能少的肢體操作完成復(fù)雜功能的實現(xiàn)[7-8]（如圖7、8、9）。

（三）價格方面

（如圖10）為筆者所編寫的關(guān)于可穿戴式空氣凈化器調(diào)查問卷中關(guān)于價格區(qū)間接受范圍的調(diào)查，在被調(diào)研的95個有效實驗樣本里，其中月收入在1000到2000之間占比為44.21%，63.61%的樣本人群認為應(yīng)該把穿戴式空氣凈化設(shè)備價格控制在100元-200元內(nèi)。此數(shù)據(jù)說明在大部分人群消費水平并不高，對可穿戴設(shè)備的心理認知定位價格偏低。所以在進行設(shè)計優(yōu)化時充分考慮配件加工和成本問題。

結(jié)論

隨著科技迅猛發(fā)展，以用戶體驗理念為基礎(chǔ)的智能信息化設(shè)備得到了廣泛關(guān)注。筆者通過對市場上現(xiàn)有的可穿戴設(shè)備分析，結(jié)合從用戶體驗角度分析用戶的人物角色信息、分析用戶需求、用戶體驗質(zhì)量;分析用戶和產(chǎn)品本身的交互情況來思考產(chǎn)品的可用性，對未來的可穿戴設(shè)備設(shè)計進行了新的設(shè)計優(yōu)化思考?！耙匀藶楸尽钡脑O(shè)計理念深入產(chǎn)品設(shè)計重點，結(jié)合對可穿戴產(chǎn)品硬、軟件方面設(shè)計的把控，以及用戶內(nèi)心對產(chǎn)品價格期待區(qū)間等條件來滿足用戶體驗需求，進而促進可穿戴設(shè)備的長足發(fā)展和新的進步。

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