透视人体深层需求 生物感测革新穿戴式应用

因自我身心状况量测成为全球趋势，身心健康相关的穿戴装置遂快速兴起，而将既有传感器整合在可穿戴设备上的做法，已经蔚为风潮

作者：杨士菁 神念科技事业开发经理

目前常用的感测技术包括陀螺仪(Gyroscope)，可感测水平改变；三轴重力加速器(3 Axis Accelerometer)，用以感测动作、走路或姿势的变化；计步器(Pedometer)用来计算步数；全球卫星定位系统(GPS)接收器感测所在地理位置；以及麦克风可接收语音或声波等。

上述传感器于市面上健康穿戴装置的应用，大多是运动、健身、减肥及睡眠品质等生理量测。未来，健康穿戴装置将陆续加入体温、脉搏血氧浓度、心率、心电图以及酒精浓度量测等，甚至还可望整合血压、血糖等生理传感器，以便随时随地追踪健康状况。

整合人体内/外讯息　心智感测技术贴近情感需求

下一代健康穿戴装置的创意核心，在于要能打破穿戴装置在身、心量测及分析的界线，不但可以量测生理讯号，还可以量测心理状态。融合外在与内在量测结果的解决方案，可以撷取、量化、呈现和追踪生/心理讯号，让用户更深入觉察自己的身心状况。

穿戴技术的突破在于实现智慧化，除了结合巨量数据(Big Data)及物联网(IoT)达到情境感知(Context Awareness)目的之外，理解人们的心智活动将可以改变人机(Human Computer Interface)互动模式。

过去的情境感知着重于行动设备和外在环境的互动，透过外在传感器，例如提醒用户所在地理位置等信息，来满足用户下一步所需；而更智慧化的穿戴技术则须要藉由感测心理讯号，以进一步和人的内在情感互动，例如用户紧张时，装置会提醒其放松心情，调节呼吸或播放纾压音乐。

创新使用功能　强化穿戴式产品独特性

脑电感测技术除了以心电芯片量测生理讯号，并透过算法得知心率、呼吸率及压力程度等讯息之外，还可进一步感测人的心智活动，使穿戴装置更智能、更人性化。尽管人机接口越来越发达，但人还是必须屈就于机器，因此脑机接口(Brain Computer Interface)技术的愿景便是让机器能配合人类，读懂人类的「心」。

穿戴产品若要实现差异化，须提供创新的使用情境。如配备心电芯片的穿戴装置，除了可追踪游戏玩家的健康状况外，还可让游戏更具挑战性，如藉由心电感测技术记录心跳频率，一旦玩家因紧张而心跳加速则游戏困难度增加；或由脑电感测技术量测脑电波，经由算法演绎，若情绪越放松则游戏主角的生命力恢复越快，反之注意力越不集中游戏困难度便增加。

再以汽车产业为例，现阶段智能穿戴式产品主要以呈现汽车油耗、平均时速等驾驶必要信息为优先，未来若结合心电感测技术记录心电活力指数，将能避免因疲劳驾驶、超时工作所导致的意外。

解析数据意涵　算法实现多元感测应用

心电感测技术不只能用在量测心跳，真正的创新来自于提供精准的心电图信息，并可进一步呈现如心跳变异率(Heart Rate Variability, HRV)般两次心跳时间的微小变化。

心电图(ECG)提供清晰的电波图，是侦测心跳变异率最精确的方法。最常用的心率变异分析是根据心电图中的R波，计算出相邻R波之间的时间间隔形成一个时间序列。一般而言，较高的HRV代表身体有着较高的自主神经调适能力，因此有较强健的身体。

目前常用的感测技术包括陀螺仪(Gyroscope)，可感测水平改变；三轴重力加速器(3 Axis Accelerometer)，用以感测动作、走路或姿势的变化；计步器(Pedometer)用来计算步数；全球卫星定位系统(GPS)接收器感测所在地理位置；以及麦克风可接收语音或声波等。

上述传感器于市面上健康穿戴装置的应用，大多是运动、健身、减肥及睡眠品质等生理量测。未来，健康穿戴装置将陆续加入体温、脉搏血氧浓度、心率、心电图以及酒精浓度量测等，甚至还可望整合血压、血糖等生理传感器，以便随时随地追踪健康状况。

整合人体内/外讯息　心智感测技术贴近情感需求

下一代健康穿戴装置的创意核心，在于要能打破穿戴装置在身、心量测及分析的界线，不但可以量测生理讯号，还可以量测心理状态。融合外在与内在量测结果的解决方案，可以撷取、量化、呈现和追踪生/心理讯号，让用户更深入觉察自己的身心状况。

穿戴技术的突破在于实现智慧化，除了结合巨量数据(Big Data)及物联网(IoT)达到情境感知(Context Awareness)目的之外，理解人们的心智活动将可以改变人机(Human Computer Interface)互动模式。

过去的情境感知着重于行动设备和外在环境的互动，透过外在传感器，例如提醒用户所在地理位置等信息，来满足用户下一步所需；而更智慧化的穿戴技术则须要藉由感测心理讯号，以进一步和人的内在情感互动，例如用户紧张时，装置会提醒其放松心情，调节呼吸或播放纾压音乐。