穿戴装置人机界面设计有难度 语音控制成关键应用 智能应用 影音
Microchip Computex
ST Microsite

穿戴装置人机界面设计有难度 语音控制成关键应用

  • DIGITIMES企划

智能手表需搭配智能手机连结应用,才能发挥综效。Google
智能手表需搭配智能手机连结应用,才能发挥综效。Google

2014年热门的智能手环已渐渐褪去光环,取而代之的是功能更进阶、传感应用更深入的智能手表应用,有别于2014年的设计样态,2015年的智能手表传感应用已越级支持生物传感、心律、血氧含量传感,显示器则有更薄、更轻的OLED样式,搭配薄化设计的触控玻璃,整合最新的穿戴应用优化系统与低功耗蓝牙无线传输,打造全新穿戴应用使用体验。

穿戴应用声势正旺  CES展出进阶智能手表产品

Android Wear嵌入式操作系统,为针对小屏幕穿戴应用深度优化的嵌入式系统。Google

Android Wear嵌入式操作系统,为针对小屏幕穿戴应用深度优化的嵌入式系统。Google

Apple Watch另一卖点为利用特殊数码表冠人机界面设计,改善用户利用触控操作小屏手指会挡到画面的问题。Apple

Apple Watch另一卖点为利用特殊数码表冠人机界面设计,改善用户利用触控操作小屏手指会挡到画面的问题。Apple

Samsung以Tizen系统平台,抢食智能手表应用市场,图为Tizen透过SDK的模拟器进行开发模拟画面。Samsung

Samsung以Tizen系统平台,抢食智能手表应用市场,图为Tizen透过SDK的模拟器进行开发模拟画面。Samsung

早在2014年的CES展开始,从智能眼镜、智能手环等穿戴装置,就掀起一波全球热潮。早期的穿戴式智能装置,大多仅使用单纯的MCU(microcontroller unit)搭配MEMs(Microelectromechanical Systems),进行环境或是使用者的运动状态纪录用途,但这类的穿戴装置功能有限,虽可将终端售价压低到99美元甚至更低水准,但实际上可以为配戴者带来的效益却是相对有限。

所幸到了2015年,穿戴式应用在周边技术持续升级,从MEMs、光电生物体徵传感、显示器、嵌入式处理器与操作系统各方面奥援,意味穿戴式智能应用建构了一个极佳的发展契机。

延续2014年CES爆红的穿戴应用热潮,相关业者显然更舍得投入钜资研发进阶的穿戴式运算配件、装置,在2015年CES就有多款设计概念与人机界面操作机制不同的穿戴应用设计方案,不仅极具未来产品化的发展潜力,新颖的人机互动设计,也让原本不易操控的穿戴应用,找到一个更好切入、优化操控机制的设计方向。

医疗应用门槛高  初期仍以个人健康管理为主

以2015年CES展出的穿戴装置观察,穿戴式应用仍未能跨入医疗辅助应用,一方面是医疗应用门槛更高,需要更进阶、精密度更高的生物体徵传感机制,而且医疗用途的验证检测也更加繁复,2015 CES多数产品因此仍集中在精密度要求较宽松的个人运动管理、健康管理应用领域,或是作为可搭配智能手机处理如手机信息浏览、电话接听等延伸操控配件用途,这也形成对个人健康意识较弱或是无规律健身运动者,反而会觉得智能穿戴设备是可有有无的装置选项。

在智能手表方面,Google即推出Android Wear,Samsune则以自家Tizen系统平台抢食应用市场,但实际上现有产品搭配穿戴嵌入式操作系统,产品的电池续航力都无法超过一周,电力续航力扩充等问题,让穿戴应用仍需持续优化改善。

以智能手表应用观察,因为传统即具备表面信息读取需求,显示界面设置在表面就相当自然。目前的智能手表大多会设置触控屏幕,让用户可在小型表面上进行手指触控操作。

但由于手表的表面极小,对手指较粗肥的用户来说,可能手指触按面积即快盖掉表面的二分之一,因此触控屏幕的触点识别与操作UI(User Interface)设计就相当重要。

小尺寸Android Wear界面  以简化互动搭配语音控制整合

以Android Wear目前释出的实作设计观察,Android Wear为针对微型屏幕设计优化后的嵌入式操作系统,在穿戴应用的操作体验大致可分为两大部分,一是让人与机器沟通变得更简单、容易,另一个优化重点,在于手表这类穿戴应用因为可能屏幕太小,主要是透过加强设备自动同步,而不是透过用户手动选择同步数据进行检视,达到减少操作、自动更新重点信息的设计目的。

人机沟通更加容易方面, Google的Android Wear基本上已经不能算是完整的Android系统,而是大幅精简的系统平台,用户可完全摆脱手机式的App图示Icon系统,取而代之的是以内容、信息为主的内容呈现机制,对于Android Wear所提供的信息通常可以一眼读完,配戴者不用耗时间选择所需的信息。Android Wear提供的信息相当简洁,主操作页面中有时间与一组「G」图示,触按即可透过语音人机界面、或文字进行数据检索搜索。

语音控制会是穿戴装置人机界面机制重点

在人机互动设计方面,Android Wear善用Google Now的语音控制、解析资源,与Android Wear做深度整合,按下功能图示后,只要说「Ok Google」即可开始透过语音建构的人机互动界面进行智能手表操作。

Android Wear同时也深度整合Google的相关云服务,如Google的日历、邮件、行事历等,搭配Android Wear自动智能提取与推送Google云服务储存的重要信息,如分析与判断电子邮件、日历数据中的深度信息,若用户曾在日历纪录重点行程,Android Wear可透过深度数据库分析与决策推送提醒信息的最佳时机。

而在加强设备间同步方面,基本上透过手机取得的信息,都可以透过低功耗蓝牙数据通讯传输与呈现于Android Wear表面显示器中,但手机接收到的信息多样,Android Wear会自动整理成适合手表表面显示器阅读的格式,投放到显示面板呈现。

Android Wear为基于stacks的系统,可以让开发者整合多个信息提示并储放在一组信息列表中,这也使得智能手表可以在小屏幕限制下,同时显示更多的信息,用户可以滑动选取想阅读的数据提示,或是把信息合并等到需要时再进行浏览。

智能手表小巧  触控操作体验影响用户是否青睐

除了Google推出的 Android Wear外,投入智能手表人机界面开发的业者还有Samsung 自家的 Tizen 平台与Apple针对智能手表的Apple Watch,两者与Android Wear概念大致相去不远,大多是透过智能手机、平板连结起信息的传输分享代理后,由智能手机进行网络连接与数据接取,对新电子邮件、简讯、实时通讯、社群互动信息等大量数码数据,则透过低功耗蓝牙无线传输进行数据转送,再由手表嵌入式系统进行数据整理、筛选与再呈现。

手表人机界面的成败关键,除了嵌入式操作系统的人机互动设计架构外,另一个关键即触控面板的设计与灵敏度。一般来说,手表用屏幕大多相当小,如Apple Watch仅1.5寸与1.65寸两种Retina屏幕尺寸,一般用户的手指头覆盖上去,大多已盖掉画面的四分之一,因此穿戴式系统的UI布局肯定不能放太多功能选择项,操作也必须应用大量操作手势处理,如文字输入、快速功能启?闭等应用机制。

而智能手表的触屏使用技术应以电容触屏为大宗,因为电容触屏透光率高,转换成小屏幕设计也会更简单。但智能手机标榜的多点触控,在智能手表就不见得是重点功能,因为表面屏幕不到两寸,用户自己要搞多点触控都很困难了,硬做到设备上也是浪费。

在2015年,智能手表仍会成为市场上的热门商品,但受限于关键零组件微缩化的脚步有点跟不上,进阶节能的智能手表运算用途SoC(System on Chip)未有低价主流方案推出,导致早期进入市场的智能手表不是偏大、偏重,就是电池续航力无法达到一周门槛,加上单价多超过200美元,也可能导致用户不敢贸然购买,智能手表仍要积极优化产品体积、关键元件的微缩与整合,再搭配高效能、高续航力的电能储存系统,才有机会再创穿戴式应用市场高峰。