基于HTD模型的智能可穿戴设备设计开发方法的研究与实践
发布时间：2020-09-30 17:44
随着信息化时代的快速发展,设计的内容在不断地改变,设计过程的每一个环节也在不断地更新,因此不同的领域需要有契合自身的设计开发方法。当今可穿戴设备发展迅猛,但存在创新性弱、同质化现象严重、定位不清晰等问题。如何在可穿戴设备和创新设计方法之间找到一个合理的契合点是亟待解决的难题,也是本篇文章所探究的重点。在智能设计领域,大量的研究工作将重心放在设计开发智能化可穿戴设备,使其更好地为人类服务,包括提供便利生活、解决日常难题和管理身体健康等,这一趋势也证明了探讨可穿戴设备设计开发方法的必要性。本文立足于情感化设计和智能化设计的前提,探讨可穿戴设备的基本设计元素以及设计出发点,针对智能可穿戴设备提出特有且合理的设计开发方法,从而为日后相关产品的设计开发提供创新方法支持。本文将理论研究与实践相结合,首先对智能可穿戴领域相关产品和研究成果进行了详细地收集、整理与总结,进而对现有可穿戴设备设计理念进行分类归纳,提出了一个适用于大部分可穿戴设备设计开发的“人+技术+数据”设计创新模型(简称“HTD”模型)。在该模型中,开发并设计出高创新度的可穿戴设备难题被转化为从“H”、“T”和“D”三要素进行发散思考的细化问题。具体来说,根据可穿戴设备的设计特点,H代表人(Human),他们可以创造技术,同时也是可穿戴设备的设计目标和服务核心,可穿戴设备的设计具体可以从人的感知、交互和文化层面出发;T代表技术(Technology),它是可穿戴设备智能化的基础支持,目前可穿戴设备主要技术包括通信技术、芯片技术、传感器和柔性材料;D代表数据(Data),它是技术的产物,可以被提取、处理并反馈给用户。通过从三个元素出发思考,系统地分析三者间的关系,最终得出具体的实施方案,从而快速有效地创造出有意义的创新可穿戴设备。以“HTD”创新设计模型为设计理论支撑,本文成功地开展了智能按摩鞋Adapshoe的设计与开发,进一步验证了该模型的合理性和可行性,为创建更广泛的产品开发方法提供了参考价值;此外,该模型的使用过程也是不断改进可穿戴设备设计开发方法和拓展其创新形式的过程,从而为推动整个可穿戴设计领域的发展作出贡献。综上所述,本文的主要贡献如下:(1)本文立足于智能可穿戴设备创新设计领域,通过大量的文献调研,提出了一个针对于可穿戴设备设计开发的“人+技术+数据”方法模型,并提供了高效的、详细的设计实施框架。(2)在模型框架的基础上,笔者以智能按摩鞋Adapshoe为案例开展了实践研究,并详细地描述了智能按摩鞋的完整设计过程及用户测试结果,进一步验证了该模型在实践过程中发挥的指导性和创新性作用。(3)本文在智能按摩鞋案例实践中取得的设计成果富有创新性和启发性,为久坐人群的健康生活提供了合理有效的设计方案,同时也为与智能可穿戴设备设计开发相关的课题研究提供了参考价值。
【学位单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TP368.33
【部分图文】：
用领域较少，技术处于探索开发阶段。１９６１年，美国麻省理工学院教授爱德华？索逡逑普（Ｅｄｗａｒｄ邋Ｏａｋｌｅｙ邋Ｔｈｏｒｐ）和克劳德？香农（Ｃｌａｕｄｅ邋Ｓｈａｎｎｏｎ）共同研宄并发明了逡逑一台小型的计算机（图１．１），并将其穿戴在身上进行赌博，用于计算概率和验证逡逑正确率［２］。这台小型可穿戴式计算机被认为是人类历史上最早的可穿戴设备。类逡逑似地，１９７２年，凯斯？塔夫拖（ＫｅｉｔｈＴａｆｔ）发明了用于赌局的Ｇｅｏｒｇｅ逦？台可逡逑以用脚趾头操作的可穿戴计算机ｍ。智能可穿戴设备在发展初期大多被应用于赌逡逑博。２０世纪７０年代末，涌现出了大量基于Ａｐｐｌｅ邋Ｕ邋６５２０计算机来研制的智能可逡逑穿戴设备的原型，但受限于技术的发展，大多停留在探宄研发阶段，少部分进入逡逑市场的产品使得可穿戴设备的概念得到小范围普及，代表性产品有Ｈａｍｉｌｔｏｎ逡逑Ｗａｔｃｈ推出的计算器腕表Ｐｕｌｓａｒ＾邋ＣＣ邋Ｃｏｌｌｉｎｓ创造的能将图画信息转化为触觉反逡逑馈的盲人可穿戴设备Ｗ以及索尼１９７９年推出的Ｗａｌｋｍａｎ卡带随身听⑶。逡逑图ｉ．ｉ第一台小型可穿戴式计算机１逡逑２０世纪８０年代至９０年代：１９８１年，“可穿戴计算机设备之父”史蒂夫？曼逡逑恩（ＳｔｅｖｅＭａｎｎ）将计算机和头盔进行结合，设计出第一款头戴式摄像机间（图１．２），逡逑这标志着由于科技的发展可穿戴技术进入了一个新的发展时期，并开始逐渐应用逡逑于多个领域；１９８４年
离、时长、能量消耗、运动次数等，存储于ｉＰｏｄ中，帮助用户记录运动过程［１５］；逡逑此外，这一时期的健康类代表作品还有２００９年推出的通过夹在衣服上来监测用逡逑户行走步数、行走距离、能量消耗等数据的Ｆｉｔｂｉｔ可穿戴健康设备（图１．３）逡逑■逡逑图１．３Ｎｉｋｅ＋ｉＰｏｄ邋（左）和Ｆｉｔｂｉｔ邋（右）可穿戴健康设备３逡逑本文所探讨的智能可穿戴设备正是在以上可穿戴设备与技术的发展和推动逡逑下逐渐产生的，尤其是进入到互联网技术高度发达的２１世纪。通过回顾发展过逡逑程，笔者总结出可穿戴设备发展特点如下：（１）应用范围实现从单一领域到多个逡逑领域的转化；（２）关注点从技术实现到以用户为中心；（３）医疗健康领域的可逡逑穿戴产品蓬勃发展且备受欢迎。逡逑１．１．２智能可穿戴设备国内外研究现状逡逑２０１３年，谷歌眼镜的推出带动了智能可穿戴设备的消费市场。全球可穿戴设逡逑备市场迅速扩大升温，智能眼镜、智能手表和智能手环等产品在市场上大量涌现，逡逑可穿戴设备成为信息技术领域公认的智能终端的重要发展方向之一ｔ１＇近年来，逡逑３图片引自：徐旺．可穿戴设备：移动的智能化生活［Ｍ］．清冿大[x出版社，２０１６．逡逑４逡逑
进而对该类产品的设计和开发起到有意义的指导作用。从这个角度来说，逡逑本文提出的模型为大多数智能可穿戴产品设计实践提供了理论基础和设计思路。逡逑本文的结构框架如图１．４所示。逡逑本文后续内容主要包括理论探索、模型创建和案例实践三个部分：理论探索逡逑主要指第二章智能可穿戴设备相关理论和应用研究，笔者通过对目前可穿戴设备逡逑相关产品和研究成果进行了详细地收集、整理与总结，进而对现有可穿戴设备设逡逑计理念进行分类归纳，从中发现适用于可穿戴设备设计开发的特有规律；模型创逡逑建指的是第三章“人＋技术＋数据”智能可穿戴设备设计开发模型（简称“ＨＴＤ”逡逑模型）的创建和具体说明；案例实践包括第四、五章在智能可穿戴设备设计开发逡逑模型下的智能按摩鞋Ａｄａｐｓｈｏｅ的用户研[偂⒉吩煨蜕杓啤⒂布低成杓啤⑷砑义舷低成杓坪陀没Р馐缘韧暾杓瓢咐ｅ义媳疚拇拥诙驴颊箍韵钟兄悄芸纱┐魃璞傅纳杓葡喙乩砺酆筒酚τ缅义峡⒌氖占驼恚缓蠊槟沙瞿壳翱纱┐魃璞干杓瓶⒖梢源忧楦谢忝婧椭清义夏芑忝媪酱蠓较蛉胧郑⒍钥纱┐魃璞复罅康那把匮衃傁钅拷谐率觯又泄殄义希稿义
本文编号：2831156
【学位单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TP368.33
【部分图文】：
用领域较少，技术处于探索开发阶段。１９６１年，美国麻省理工学院教授爱德华？索逡逑普（Ｅｄｗａｒｄ邋Ｏａｋｌｅｙ邋Ｔｈｏｒｐ）和克劳德？香农（Ｃｌａｕｄｅ邋Ｓｈａｎｎｏｎ）共同研宄并发明了逡逑一台小型的计算机（图１．１），并将其穿戴在身上进行赌博，用于计算概率和验证逡逑正确率［２］。这台小型可穿戴式计算机被认为是人类历史上最早的可穿戴设备。类逡逑似地，１９７２年，凯斯？塔夫拖（ＫｅｉｔｈＴａｆｔ）发明了用于赌局的Ｇｅｏｒｇｅ逦？台可逡逑以用脚趾头操作的可穿戴计算机ｍ。智能可穿戴设备在发展初期大多被应用于赌逡逑博。２０世纪７０年代末，涌现出了大量基于Ａｐｐｌｅ邋Ｕ邋６５２０计算机来研制的智能可逡逑穿戴设备的原型，但受限于技术的发展，大多停留在探宄研发阶段，少部分进入逡逑市场的产品使得可穿戴设备的概念得到小范围普及，代表性产品有Ｈａｍｉｌｔｏｎ逡逑Ｗａｔｃｈ推出的计算器腕表Ｐｕｌｓａｒ＾邋ＣＣ邋Ｃｏｌｌｉｎｓ创造的能将图画信息转化为触觉反逡逑馈的盲人可穿戴设备Ｗ以及索尼１９７９年推出的Ｗａｌｋｍａｎ卡带随身听⑶。逡逑图ｉ．ｉ第一台小型可穿戴式计算机１逡逑２０世纪８０年代至９０年代：１９８１年，“可穿戴计算机设备之父”史蒂夫？曼逡逑恩（ＳｔｅｖｅＭａｎｎ）将计算机和头盔进行结合，设计出第一款头戴式摄像机间（图１．２），逡逑这标志着由于科技的发展可穿戴技术进入了一个新的发展时期，并开始逐渐应用逡逑于多个领域；１９８４年
离、时长、能量消耗、运动次数等，存储于ｉＰｏｄ中，帮助用户记录运动过程［１５］；逡逑此外，这一时期的健康类代表作品还有２００９年推出的通过夹在衣服上来监测用逡逑户行走步数、行走距离、能量消耗等数据的Ｆｉｔｂｉｔ可穿戴健康设备（图１．３）逡逑■逡逑图１．３Ｎｉｋｅ＋ｉＰｏｄ邋（左）和Ｆｉｔｂｉｔ邋（右）可穿戴健康设备３逡逑本文所探讨的智能可穿戴设备正是在以上可穿戴设备与技术的发展和推动逡逑下逐渐产生的，尤其是进入到互联网技术高度发达的２１世纪。通过回顾发展过逡逑程，笔者总结出可穿戴设备发展特点如下：（１）应用范围实现从单一领域到多个逡逑领域的转化；（２）关注点从技术实现到以用户为中心；（３）医疗健康领域的可逡逑穿戴产品蓬勃发展且备受欢迎。逡逑１．１．２智能可穿戴设备国内外研究现状逡逑２０１３年，谷歌眼镜的推出带动了智能可穿戴设备的消费市场。全球可穿戴设逡逑备市场迅速扩大升温，智能眼镜、智能手表和智能手环等产品在市场上大量涌现，逡逑可穿戴设备成为信息技术领域公认的智能终端的重要发展方向之一ｔ１＇近年来，逡逑３图片引自：徐旺．可穿戴设备：移动的智能化生活［Ｍ］．清冿大[x出版社，２０１６．逡逑４逡逑
进而对该类产品的设计和开发起到有意义的指导作用。从这个角度来说，逡逑本文提出的模型为大多数智能可穿戴产品设计实践提供了理论基础和设计思路。逡逑本文的结构框架如图１．４所示。逡逑本文后续内容主要包括理论探索、模型创建和案例实践三个部分：理论探索逡逑主要指第二章智能可穿戴设备相关理论和应用研究，笔者通过对目前可穿戴设备逡逑相关产品和研究成果进行了详细地收集、整理与总结，进而对现有可穿戴设备设逡逑计理念进行分类归纳，从中发现适用于可穿戴设备设计开发的特有规律；模型创逡逑建指的是第三章“人＋技术＋数据”智能可穿戴设备设计开发模型（简称“ＨＴＤ”逡逑模型）的创建和具体说明；案例实践包括第四、五章在智能可穿戴设备设计开发逡逑模型下的智能按摩鞋Ａｄａｐｓｈｏｅ的用户研[偂⒉吩煨蜕杓啤⒂布低成杓啤⑷砑义舷低成杓坪陀没Р馐缘韧暾杓瓢咐ｅ义媳疚拇拥诙驴颊箍韵钟兄悄芸纱┐魃璞傅纳杓葡喙乩砺酆筒酚τ缅义峡⒌氖占驼恚缓蠊槟沙瞿壳翱纱┐魃璞干杓瓶⒖梢源忧楦谢忝婧椭清义夏芑忝媪酱蠓较蛉胧郑⒍钥纱┐魃璞复罅康那把匮衃傁钅拷谐率觯又泄殄义希稿义
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