李阿會(huì)，孫 彪，童翠艷，嚴(yán)雅娜

（安徽三聯(lián)學(xué)院，安徽 合肥 230601）

0 引言

隨著人口的增加和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人們不再局限于小范圍的工作。 這使得各個(gè)家庭在面對(duì)如何能及時(shí)了解父母身體健康與個(gè)人工作之間找到一個(gè)平衡點(diǎn)的問(wèn)題越來(lái)越突出。 基于此現(xiàn)狀,文章提出智能手環(huán)這一想法,幫助每個(gè)家庭解決棘手的問(wèn)題。 “老年化”形勢(shì)不可阻擋,“智能”的提升越來(lái)越符合當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的趨勢(shì)。 例如,電腦、智能手機(jī)等智能產(chǎn)品可以幫助人們更好地實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)工作。 通過(guò)智能化設(shè)備的應(yīng)用與移動(dòng)互聯(lián),整個(gè)社區(qū)、醫(yī)院以及贍養(yǎng)老人和子女等之間能進(jìn)行共同交流,以便更好地照顧和幫助家庭里的老年人,讓他們都可以享受更加幸福的晚年生活［1］。

1 智能手環(huán)的研究意義

現(xiàn)代社會(huì)老人因?yàn)樯鐣?huì)精神和物質(zhì)生活需要得不到充分滿足,同時(shí)由于社會(huì)交往和文化活動(dòng)的欠缺以及對(duì)子女的關(guān)愛(ài)缺失,這部分群體更容易產(chǎn)生各種精神障礙和疾病。 為了解決這些問(wèn)題,子女應(yīng)在保障老人基礎(chǔ)生活的前提下加強(qiáng)對(duì)老人的“精神贍養(yǎng)”。 因此文章旨在保障空巢老人的生活,開(kāi)發(fā)了Wait 手環(huán)。 通過(guò)此手環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn)幫助子女照看老人、陪伴老人和關(guān)愛(ài)老人的功能。 對(duì)于身處異地的子女,他們將更好地為老人帶來(lái)心理慰藉,從而降低老人患上心理疾病的概率。

Wait 手環(huán)是一種可穿戴智能化的裝置,是將各類傳統(tǒng)的硬件、新型交互式信息技術(shù)(其中主要包括語(yǔ)音、手勢(shì)識(shí)別、眼球識(shí)別、骨骼信息傳導(dǎo)等）與云計(jì)算應(yīng)用服務(wù)有機(jī)融合而形成的一種綜合化裝置。 可穿戴智能化的裝置因?yàn)樗哂械姆奖阈浴踩?、可隨身攜帶、體積輕巧且操作簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn),被廣泛地應(yīng)用于許多行業(yè),在國(guó)內(nèi)外都得到了較廣泛的實(shí)際應(yīng)用。 相比其他可穿戴設(shè)備,它具有低成本、高續(xù)航性等優(yōu)勢(shì),也更容易被普通人群所接受,發(fā)展前景一片光明［2-4］。

2 功能分析

Wait 手環(huán)系統(tǒng)整體包括其中所測(cè)量的身體(血壓、血糖、心跳）模塊、記錄身體的心情(音頻）模塊、控制(視頻）投影模塊、采集聲音(圖像）模塊、信號(hào)收集器(視頻）模塊、傳遞數(shù)據(jù)(圖像）模塊、感應(yīng)器(圖像）模塊及加速計(jì)(聲音）模塊。 Wait 手環(huán)上配備了心跳監(jiān)聽(tīng)系統(tǒng)和聲音信息收集系統(tǒng),搜集一些表示自己心情的感嘆詞,配合心跳監(jiān)聽(tīng)的功能用來(lái)判斷人的心理情緒波動(dòng)。 這些數(shù)據(jù)的傳輸模塊首先是通過(guò)一個(gè)內(nèi)存卡把所有的實(shí)時(shí)信息儲(chǔ)存起來(lái),接著借助一個(gè)微型SIM 卡,把所接收到的資料上傳到云端,最終讓這些監(jiān)控設(shè)備中的數(shù)據(jù)可以實(shí)時(shí)地同步到監(jiān)控設(shè)備中的終端,即子女的手機(jī)App 中。

Wait 手環(huán)具有以下特點(diǎn)。

(1）家庭親情鍵:圖標(biāo)為電話。 想念自己的孩子時(shí),老年人可以按下這個(gè)圖標(biāo)的按鈕,直接與自己的子女進(jìn)行通話。

(2）緊急呼救鍵:圖標(biāo)是紅色的醫(yī)療盒,按鍵并經(jīng)過(guò)語(yǔ)音確認(rèn)之后就能直接撥打110 或120,并自動(dòng)將家中老人的動(dòng)態(tài)位置信息發(fā)送到附近的醫(yī)院或民政部門警局系統(tǒng),便于對(duì)家里的老人及時(shí)采取措施進(jìn)行幫助。

(3）人體睡眠監(jiān)控模式:該圖標(biāo)為一個(gè)人的睡眠狀況。 能實(shí)時(shí)對(duì)佩戴此Wait 手環(huán)的用戶進(jìn)行睡眠時(shí)間監(jiān)測(cè),記錄其睡眠狀態(tài),還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)使用者睡覺(jué)和起床時(shí)間的提醒功能。

(4）體育運(yùn)動(dòng)模型:象形畫像表示為一個(gè)運(yùn)動(dòng)中的男性。 可以實(shí)時(shí)監(jiān)控使用者在運(yùn)動(dòng)中的距離與熱量的消耗,及時(shí)為使用者提供一些運(yùn)動(dòng)意見(jiàn)。

(5）保持健康模式:圖案為心形。 能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)父母的血壓、血脂、血糖、心率、脈搏、體溫及身高和健康指標(biāo)的評(píng)分、智能建議等［5］。

另外,這個(gè)Wait 手環(huán)還具備了許多被動(dòng)的功能:GPS 定位,身體異常自動(dòng)呼救,疲勞時(shí)的語(yǔ)音提醒和備忘錄時(shí)的語(yǔ)音提示等。

3 Wait 手環(huán)的電路設(shè)計(jì)

3.1 使用材料

Wait 手環(huán)的外殼和表帶所采用的材料均為一種記憶性橡膠的原料。 防水、無(wú)毒、抗靜電性能優(yōu)良等都是這種記憶性橡膠所必須具備的優(yōu)勢(shì)。 這種材料的表面柔和光滑,不容易沾上灰塵。 Wait 手環(huán)中心部分采用的是一種新型納米材料,與其他傳統(tǒng)的復(fù)合材料相比,納米材料制作出來(lái)的這款手表相比其他傳統(tǒng)手表重量更輕、硬度更強(qiáng)、使用壽命更長(zhǎng)、維護(hù)成本也更低、設(shè)計(jì)也更方便。

3.2 硬件電路設(shè)計(jì)

(1）電源系統(tǒng)。

Wait 手環(huán)采用的是非接觸式充電技術(shù)。 當(dāng)Wait手環(huán)中的電用到一定區(qū)間范圍內(nèi)時(shí),Wait 手環(huán)會(huì)發(fā)出提示聲,直到電耗完。 之所以沒(méi)有采用市面上已有的接觸式充電技術(shù),使用電池作為電源供電,是因?yàn)殡姵丨h(huán)保效益較低。 為保證老人的使用時(shí)間,Wait 手環(huán)中會(huì)設(shè)置超節(jié)電模式,充一次電基本上能使用一年。

(2）外觀設(shè)計(jì)。

由于Wait 手環(huán)的目標(biāo)人群為“空巢老人”,Wait 手環(huán)的整體顏色分為夕陽(yáng)紅和軍綠色兩種。 Wait 手環(huán)的顯示點(diǎn)則設(shè)計(jì)成紅點(diǎn),寓意著兒女一直在遠(yuǎn)方牽掛著老人,有著暖暖的親情聯(lián)系,代表著兒女的真心。

(3）具體電路。

人們?cè)谌粘５男凶哌^(guò)程中,身體可能會(huì)產(chǎn)生一些振動(dòng),數(shù)字加速度計(jì)便可以識(shí)別這些振動(dòng),在接收到這些振動(dòng)后對(duì)其進(jìn)行處理并將其數(shù)字化,經(jīng)過(guò)低通濾波器處理的數(shù)據(jù)再次轉(zhuǎn)換成一個(gè)數(shù)字,傳輸給一個(gè)主控模塊內(nèi)部進(jìn)行信號(hào)處理,最后把已經(jīng)完全處理好的信號(hào)和數(shù)據(jù)顯示在液晶顯示屏上,對(duì)佩戴者的步數(shù)進(jìn)行相應(yīng)地測(cè)量和計(jì)算。 數(shù)字加速度計(jì)所需要使用的控制芯片一般是 ADXL345,主控模塊所需要使用的是STC89C52,液晶顯示模塊一般是LCD1602(見(jiàn)圖1）。

圖1 硬件電路模塊

此Wait 手環(huán)內(nèi)置系統(tǒng)一級(jí)的節(jié)能功能主要是通過(guò)設(shè)定一種閾值,進(jìn)而設(shè)置自動(dòng)調(diào)節(jié)的靜止休眠或運(yùn)動(dòng)叫醒模式來(lái)實(shí)現(xiàn)的,能夠自動(dòng)做到無(wú)限度的中斷和通電處理,不需要任何微控制器干預(yù)。 系統(tǒng)其他部件都能完全對(duì)其進(jìn)行不通電的處理,高深度的嵌入式模型可以在超負(fù)荷時(shí)盡量減輕其他部件的處理器所面臨的問(wèn)題。 在被喚醒狀態(tài)下可以選擇自己進(jìn)行有關(guān)運(yùn)動(dòng)和激活啟停開(kāi)關(guān)。

4 結(jié)語(yǔ)

文章基于對(duì)老年人群體這一特定用戶對(duì)象的研究和分析,為滿足老人身心健康需求,設(shè)計(jì)了一款Wait 手環(huán)產(chǎn)品。

第一,Wait 手環(huán)的設(shè)計(jì)理念是滿足老年人的基本健康需求。 Wait 手環(huán)設(shè)計(jì)融入了當(dāng)下流行的父母端+子女端相結(jié)合的模式,不僅創(chuàng)新了老年人可穿戴產(chǎn)品的設(shè)計(jì),而且體現(xiàn)出了社會(huì)對(duì)老年人的關(guān)心與愛(ài)護(hù)。Wait 手環(huán)的設(shè)計(jì)理念是在直接加強(qiáng)子女和老人交流的同時(shí),還可以在生活中間接地為老年人提供各種各樣的產(chǎn)品和服務(wù)。

第二,Wait 手環(huán)設(shè)計(jì)的方案對(duì)老年人的心理特性進(jìn)行了適當(dāng)分析,滿足了老年人的需求。 針對(duì)軟件的使用、應(yīng)用信息的架構(gòu)、頁(yè)面流程和接口的設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行人性化地設(shè)計(jì)。

Wait 手環(huán)便于老年人適應(yīng)使用,操作簡(jiǎn)單,能夠減輕老年人在使用手環(huán)過(guò)程中產(chǎn)生的受挫感。 另外,在外觀造型的設(shè)計(jì)以及頁(yè)面視覺(jué)效果上盡量與當(dāng)前流行的產(chǎn)品風(fēng)格有所區(qū)別,避免與同類產(chǎn)品在設(shè)計(jì)上“老年化”特征相同。