11.3 基于交互理念的体育用品智能可穿戴技术及其应用研究
<p>基于交互理念的体育用品智能可穿戴技术及其应用研究
张茜，钟嘉馨
艺术百家 2022年 第3期 总第186期</p>
<p>研究目的：本文提出智能可穿戴技术的发展重点，提出在物联网背景下智能可穿戴技术在运动体育领域应用的三个维度，总结物联网背景下可穿戴技术的发展现状。</p>
<p>文章脉络：
1 体育运动领域智能可穿戴技术的发展背景
智能可穿戴设备是物联网技术发展下的产物。以人为本的交互理念能为智能可穿戴设备的发展提供强有力的支持。
2 体育运动领域的智能可穿戴技术
（1）在体育用品中智能可穿戴技术类型
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结论：
1 心率监测、运动定位、步数监测、动作矫正以及卡路里消耗功能在体育类可穿戴产品中最为常见。
2 可穿戴体育产品通常采用非侵入式的传感设备监测运动者的生理数据。</p>
<ol>
<li>心率监测技术
心率能够通过动脉血压、心电图、脉搏波等信号进行分析提取，为减少干扰采用光电容积法作为心率传感器的制备方法。
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<li>定位技术
近年来超宽带定位传感器由于精度大并且不受室内外条件限制而被用于体育可穿戴设备的定位。可以采用具有返向传播功能的多层感知器前馈人工神经网络这种 人工智能模型，以提高UWB定位系统的准确性。</li>
<li>步数监测
智能体育用品通常使用加速度计、陀螺仪以及重力感应器等对运动者的步数进行监测。当计步器紧贴身体并且在手臂位置时，计步器测量数据最为精准。在低速度跑步的状况下智能手机计步程序计数更加准确；当速度提升到6km/h时，机械计步器计数更加准确。</li>
<li>动作矫正
矫正后的反馈和呈现———包括智能电子设备的相关数据呈现或者通过矫正部位的振动、声音等不同感官方式的呈现———都要求反馈数据的及时性。</li>
<li>能量消耗监测
受到成本和测试方式限制，这类测量方式难以在可穿戴设备中使用。能量收集器在保证数据监测的同时发展可持续的电池技术，是未来体育可穿戴设备的发展方向。</li>
</ol>
<p>（2）体育用品中可穿戴技术的发展重难点</p>
<ol>
<li>传感精确度
提升传感技术的精确度需要考虑传感器捕捉有效信号的能力。这要求传感器能够监测人体细微变化。</li>
<li>信息输入反馈实时性以及数据评估的标准性
数据处理首先要对初始数据进行清理分段，即滤波阶段。其次是计算提取有效信息，最后建立算法将数据进行分类。可穿戴体育设备需要一个评判该系统的标准。</li>
<li>电量维持
当前智能设备的电源可以通过能量采集的方式进行。</li>
</ol>
<p>3 基于交互理念的可穿戴技术在体育用品中的体现
（1）人与环境信息的交互
人体数据与环境数据的感应并不是单独进行的。除了人与现实环境的交互，体育类的可穿戴设备还包括人与虚拟环境的交互。
（2）人与产品的交互
首先是产品读取人的生理信号或需求，通过云计算和深度学习“理解”该信号所表达的含义，最终将数据以用户的语言传递出去。
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<p><img src="https://www.showdoc.com.cn/server/api/attachment/visitFile?sign=e6a43cf362881b28e4f212afa3a40a5c&file=file.png" alt="" />
（3）人与人的交互
例如在户外运动中运动员既需要个人生理和情绪的调整，也需要 协同配合。
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<p>4 结论
智能可穿戴技术重点在于保证产品的持续性和使用性，给用户带来流畅的使用感和便捷的操作性。在当前研究领域许多成果推动技术的发展，但是还需要制定一系列标准，明确产品细节，从而推动可穿戴产品走向大众。</p>
<p>思考：
1 会不会由于技术以及原材料成本原因，导致最后产品定价过高，难以向大众普及。
2 本文并没有说明是否进行了真人实验，穿戴式智能体育产品是否适用于所有性别、年龄、职业的群体。</p>