信息与电脑2016年第6期China Computer&Communication人工智能与识别技术智能手环应用于大学校园的研究周 洁 牛虹苹 钱伟强 万 琳 王昌云（合肥工业大学商学系，安徽 宣城 242000）摘 要：21世纪的社会是智能化社会，而智能手环就是智能化社会日趋突现的一个鲜明实例。本文通过实地调查，了解智能手环在我国大学校园的普及程度与实际需求情况，指出智能手环在校园中应用存在的问题，并对智能手环更好地贴近大学校园生活提出一些改进方案。关键词：智能手环；大学校园；数据采集；身份识别；电子支付中图分类号：TN929.53；G434 文献标识码：A 文章编号：1003-9767（2016）06-139-03 １ 智能手环概述最大的用武之地在于，它正开拓一个全新的市场，机会颇多1.1 智能手环现状而威胁较少。在科技水平高速发展的现代，人们对智能设备的需求不２ 智能设备在校园中的应用现状断提高。如今，智能手环这个名词逐渐火热于社会的各个阶层，无论是精益求精的商务人士，还是富有活力的大学生群2.1 校园中智能应用功能对比体，亦或是注重健康的中老人人群，智能手环都有着存在和2.1.1 智能手环被选择的理由。主打功能：人体健康、运动追踪、安全定位中商情报局通过调研发现，虽然国内对智能手环产品的主要产品：小米手环、华为手环、dido手环、乐心认知度较高，但是实际转化率却很低。目前，在售的智能手mambo、Fitbit Flex环功能基本相同，同质化问题较严重，而影响消费者购买的2.1.2 智能手表主要因素是产品的价格。作为一个较新兴的产品，智能手环主打功能：运动追踪、健康监测、即时通讯、智能提醒在可穿戴领域的关注度非常高，且销量也在逐步上涨。但是，主要产品：Apple Watch、Moto 360、三星Clear S、索由于该类产品还处于起步时期且并不是生活必需品，因此不尼Smart Watch可能像智能手机一样改变我们的生活习惯。2.1.3 功能型智能眼镜1.2 智能手环走向主打功能：即时拍照、语音电话、地图导航从市场发展的态势来看，由于进入门槛相对较低，智能主要产品：Google Glass、BaiduEye、JINS MeMe、手环市场的竞争正在持续加剧，品牌数量和产品数量均呈现Lumas DK-40上升趋势。除了传统的睡眠监测、运动监测功能，新进入该2.1.4 教育类智能眼镜领域的厂商正在更多在与健康相关的功能方面下功夫。通观主打功能：在线阅读、听力测验、场景模拟、开源课堂国内市场格局，华为独占鳌头，三星、玩咖分居二、三位。主要产品：智能眼镜VuzixM100、索尼SmartEyeglass如今，智能手环品种繁多，要想在这一类型产品中有立2.1.5 智能手机辅助类足之地，就必须找到市场突破口。大学生群体是一块有待开主打功能：来电提醒、网页浏览、好友互动发的市场，智能手环在针对大学校园这一块几乎是空白。如主要产品：Pebble等果能够抓住大学生消费群体的需求，准确定位，定会有广阔2.1.6 智能鞋的前景。主打功能：智能定位、运动计步、足部保暖、除臭减震1.3 大学校园对智能设备的需求主要产品：小米智能鞋、李宁智能跑鞋、小T智能鞋可穿戴技术具有无比的新颖性和广阔的可能性，然而智2.2 各类手环的功能对比能手环在大学的普及率并不高。初步统计发现，大学中只有从手环的总体功能上，可以将目前市面上的手环分为四类。10%不到的学生佩戴手环。目前，市面上的智能手环并不能2.2.1 智能手表类很好地满足大学生的需求。另外，可穿戴科技产品在校园中功能比较综合，可做运动监测、健康监测，连接智能手机后还能收信息、聊微信、查天气、看股票、放音乐等。这项目基金：合肥工业大学2015年省级大学生创新训练计划项目资助（项目号：2015CXCYS118）。作者简介：周洁（1995-），女，安徽马鞍山人，本科在读。研究方向：工商管理。牛虹苹（1995-），女，甘肃酒泉人，本科在读。研究方向：市场营销。钱伟强（1995-），男，安徽池州人，本科在读。研究方向：市场营销。万琳（1997-），女，四川平昌人，本科在读。研究方向：经济与贸易。王昌云（1996-），女，安徽马鞍山人，本科在读。研究方向：工商管理。— １３９ —2016年信息与电脑3下-正文.indd1392016/5/915:09:01人工智能与识别技术信息与电脑China Computer&Communication2016年第6期表１ 手环功能对比表产品型号兼容系统主要功能防水防尘充电电池产品材质Jawbone UP24Andriod, iOS健康监测，睡眠监控，智能闹铃，小憩跟踪，空闲提醒，记步功能，锻炼记录，饮食跟踪支持防水、防溅但不可浸入是低过敏性聚氨醋橡胶华为 荣耀智能手环Andriod蓝牙通话，睡眠监测，运动跟踪，连接微信，运动分享，运动管理IP57专业级防尘防水是PSiV专业健康材质华为 畅玩手环AF500Andriod4.3以上及iOS7.0以上运动助手，来电提醒，睡眠关爱，健康分享，计步器IPX7级防水是欧洲食品级标准的下PSIV材质Jawbone UPMOVE JLO6-03803-AI未详饮食监测，睡眠监测，健康监测，无线同步，计步IP67级防水防尘否医疗级TPU橡胶Samsung Gear Fit SM一8350与三星智能手机或平板电脑智能手机提醒器，可显示时间，短消息，连接激活后使用计步器，来电显示等，卡路里数支持生活防水是抗过敏材质iwown i5Andriod4.3以上及iOS7.0以上来电提醒，久坐提醒，微信提示，分享功能，睡眠监测，自拍神器，运动计步IP67级防水防尘是环保TPU材料小米手环Andriod记录运动数据，睡眠监测，来电提醒防尘防水是道康宁TPUSiV百度云 L28SAndriod. iOS睡眠监测，事件提醒，计算步数，能量消耗监测，数据同步生活防水是未详运动令智能手环Andriod. iOS运动监测，睡眠监测，卡路里消耗监测，久坐提醒，轻社交功能生活防水是环保TPU材料咕咚 HB-B021Andriod. iOS运动监测，久坐提醒，智能闹钟.未详是未详类产品价格相对较高，比较适合追求时尚的年轻人和白领。是要达到的预计效果。2.2.2 健康管理类3.2.1 数据采集模块将手环佩戴在手腕上，通过运动传感器，监测用户每天第一个模块为数据采集模块，如图1所示。的运动量、消耗的卡路里和睡眠质量。此类产品适合上班族和运动爱好者。2.2.3 医疗器械类可以实现对慢性病的监测（如鼾症、血压、血糖），从前期检查到后期报告，在家中就可完成，然后将数据传送给医生，实现医患互动。此类产品适合中老年人及慢性病高发人群。2.2.4 儿童产品类由于目标用户的特殊性，儿童专用的可穿戴设备的功能大多比较简单，基本以活动追踪和定位为主，实际意义并不是很大，未来发展还有待市场来考验。表1是2015年畅销的10款智能手环功能对比表。图１ 数据采集模块图３ 手环在校园应用中存在的问题及解决方案与技术（1）功能支持①体育评测。在监测运动状况及测试体育成绩时，不需3.1 存在的问题要秒表或其他工具记录，直接通过手环记录。②睡眠监控。当使用者进入睡眠状态时，手环记录睡眠经过实地调查发现，大学生在使用智能手环过程中，主状况，并对数据进行分析。要存在以下四个问题。③震动唤醒。通过微信平台或APP设置提醒事项、唤醒第一，手环只能够测出运动步数，且记录的数据不够精时间，如闹钟、备忘录等。确。④存储功能。存储记录，如运动情况、睡眠情况以及个第二，手环不能像其他智能设备那样进行身份识别，功人信息识别等。能单一。（2）技术支持第三，手环续航能力不足，经常需要充电。①体育评测。手环内置运动传感器，可监测人体运动。第四，市面上流行的“刷刷手环”可以充当城市一卡通，通过运动传感器、储存卡来测试成绩并实时记录，同时通过那么能否有一种手环可代替校园一卡通？3.2 解决方案及技术支持APP或微信平台将记录上传。②睡眠监控。通过运动传感器，手环可根据使用者的脉以上的第一方面和第三方面是手环的技术问题，而第二搏情况及身体位移情况测试睡眠质量，记录和存储使用者的方面和第四方面是可以进行研究改进的。针对以上两点问题，睡眠质量信息，并通过手机（或电脑）应用对上述数据进行我们认为如果将手环应用在大学校园中，可以添加三大模块分析、统计。的功能，分别如图1、图2和图3所示，且方案中的“功能”③震动唤醒。手环内置蜂鸣器使其具有智能提醒及唤醒— １４０ —2016年信息与电脑3下-正文.indd1402016/5/915:09:01信息与电脑2016年第6期China Computer&Communication人工智能与识别技术功能。④存储功能。手环内置存储装置即可实现该功能。3.2.2 身份识别模块第二个模块为身份识别模块，如图2所示。（1）功能①签到功能。我们的设想是每个手环都对应唯一的学生，存储拥有者的相关详细信息，当使用者通过智慧校园环靠近嵌有NFC模块的POS机时，可采用NFC技术验证使用者的身份信息，从而实现签到功能。②图书馆借还书。通过将手环靠近嵌有NFC模块的图２ 身份识别模块功能图POS机，利用NFC技术验证使用者的身份信息，实现从图书馆借还书，并将借还书的信息存储到手环内。③医务室挂号。与签到、图书馆借还书原理一样，可以使用智慧校园环在医务室挂号，通过NFC技术读取使用者的个人信息，节能环保又快捷。（2）技术支持在该模块中，建议采用时下最流行的NFC技术。该技术全称为近距离无线通讯技术，是由非接触式射频识别（RFID）演变而来，即在单一芯片上结合感应式读卡器、感应式卡片和点对点的功能，能在短距离内与兼容设备进行识别和数据交换。在图书馆及校医院身份识别时，就是将具有NFC功能的设备模拟成一个手环，类似门禁卡、银行卡等，使用者只要图３ 电子支付模块功能图将手环靠近读卡器接触即可通过。3.2.3 电子支付模块是其在大学校园的应用并不成熟。经调查发现，大学生群体第三个模块为电子支付模块，如图3所示。对于智能手环现有的一些功能不太满意，他们希望智能手环（1）功能可以增加更多实用的功能。①校园零售消费。使用者需要绑定常用的信用卡、帐户大学校园是一个巨大的商业市场，目前国内一昧靠打价和密码，在超市等场所结束购物后，使用者通过蓝牙技术和格战来赢得市场注定不能长久。如果各个智能手环的商家可商户的收款机等设备通信即可完成支付。以依据大学生的需求来改进智能手环的功能、外形，一来可②校园热水消费。需要将使用者的校园钱包与校园水卡以提高大学校园的学习与生活质量，二来也有利于我国智能系统绑定。在使用者需要进行洗澡或者打热水的时候，只需设备行业的快速健康发展。将手环放在相应的热水打卡处感应，即可完成支付。4.2 展望③校园钱包圈存转账。使用者将自己的校园钱包与支付与目前市场上仅具有运动、睡眠监测等功能的智能手环宝、微信钱包绑定。为了支付的安全，建议设置支付上限。相比，如果在手环中加入数据采集、身份识别、电子支付这使用者可以自行设定支付上限。当使用手环消费超过支付上三大块功能，则更容易进入大学校园市场。此外，外观方面限时，使用者需要通过输入密码等手段来确认消费。同时，也可进行改进，如配备LED灯光，表带采用轻便环保的材料，使用者可以通过手机APP或者微信平台实现实时转账。手环本身采用防水设计等。为了进一步方便大学生的生活，（2）技术支持建议将手环设计为可拆卸。当夏天不愿意佩戴手环时，将表类似校园卡所利用的电磁感应原理获得电能，为校园卡带拆下，表盘则当作饰品挂在脖子上，方便又美观。内部芯片供电，之后芯片再进行信息处理和反馈，这项技术大学校园的前景广阔，市场需求大，且大学生猎奇心理称为RFID。该卡中有一个极薄的芯片和线圈相连，线圈即较重。如果能在市场现有手环的基础上增加新概念，集各种充当天线，又充当电源。手环采用NFC技术（它由免接触式实用性功能于一体，则必将受到大学校园的青睐，市场潜力射频识别（RFID）演变而来，目前在手机上已广泛使用），巨大。在北京就可以通过刷手机完成公交、地铁刷卡和超市餐饮等小额支付。参考文献４ 结 语[1]郭琪,杨勇强.可穿戴智能设备发展浅析[J].经济生活文摘,2013(3):539-0.4.1 总结[2]中商产业研究院,中商情报网.2016年智能手环的发如今，智能可穿戴设备的风潮一发不可收拾，可穿戴科展现状及未来趋势[EB/OL].(2016-03-24)[2016-03-30].http://技产品种类繁多。然而，尽管智能手环行业在飞速发展，但www.askci.com/news/hlw/20160324/1140434440.shtml.— １４１ —2016年信息与电脑3下-正文.indd1412016/5/915:09:02
