如何设计出一款畅销的可穿戴产品

　　从智能手表到便携式健康和健身追踪器，可穿戴设备正在日益改变着我们日常生活的方方面面。20世纪80年代的台式电脑革命为信息时代带来了空前的个人生产力大爆发。20世纪90年代便携式计算机的出现，与互联网的发展相一致，把我们从电源线和网线的束缚中解放出来。然后蜂窝电话和智能手机的爆炸式增长又为我们带来了前所未有的移动性和无线连接能力。当今的“腕上革命”，连同物联网(IoT)的异军突起，正在把“移动”推向一个全新的高度：可穿戴计算。

　　腕上革命正在重写便携式电子产品的设计历史。在本文中，我们将重点研究隐藏在用户-体验-驱动(user-experience-driven)设计方法背后的设计思想。通过应用这些设计思想，多种成功的可穿戴产品已经面市。我们也将讨论影响可穿戴产品能耗预算和计算需求的特性和功能，包括如何选择适合产品设计需求的微控制器(MCU)。

　　腕上革命的现状

　　智能手表、活动追踪器、可穿戴GPS设备、心率监视器和智能眼镜是可穿戴产品的主要应用形态，根据Futuresource Consulting的统计，2013年可穿戴设备全球销售额约为80亿美元。通过创新性的融合了成熟完善的功能性、简单易用的连接性、紧凑的外形尺寸、超低功耗处理和无线连接性，可穿戴设备正在成为全新的个人电子设备类别，帮助我们变得更加健康，获得更多的信息和更好的装备。

　　几年前，虽然一些领先的智能手机制造商已经开始试验性推出基于他们现有手机产品的腕上产品，但是它们相当笨重。直到2012年初，当新型公司(例如Pebble Smartwatch)绕过智能手机制造商而推出全新的轻量级腕上设备时，腕上革命才真正开始快速发展。这些产品使得最终用户可以更充分的利用他们已有的智能手机。Garmin、Samsung、Sony、Fitbit、Magellan(见图1)和其他消费类电子设备制造商也已经推出他们自己的智能手表、活动追踪器和其他可穿戴产品，从而成为腕上革命的有力竞争者。

　　图1:在单块CR2032纽扣电池供电条件下，Magellan Echo智能运动腕表利用Silicon Labs的EFM32 Gecko MCU实现电池寿命扩展到11个月

　　这种充分竞争的市场环境也鼓励小型化的灵敏型初创公司推出特色创新产品，例如Misfit Shine健身追踪器(如图2所示)正在不断抢占竞争对手的市场份额。

　　图2:Misfit Shine是一款设计优雅的健身追踪器，它通过采用EFM32 Gecko MCU实现卓越的能效和很长的电池寿命

　　一个成功的可穿戴设备必须提供合适的价格、性能、功能和电池寿命，以及独特的外观、触感和作用，以便从竞争对手产品中脱颖而出。MCU、传感器、无线电子器件和极具吸引力的用户接口，这些都必须被装进一个小尺寸封装中，从而可以舒适的佩戴在一个人的手腕或者其他地方。由于这种外形尺寸极大限制了留给供电的电池所占空间，因此可穿戴系统必须是非常节能的，以便尽可能使电池更换和充电的时间间隔维持最长的运行周期。

　　用户体验驱动制胜设计

　　要把这些不同元素融入到获得市场认可的产品中，需要一个复杂的设计去有所取舍的平衡功耗、性能、功能和外形尺寸等参数。通过采用所谓的“用户体验驱动”设计方法，一些制造商已经成功的度过难关，进入到这个不太熟悉的领域。尽管这些设计方法颠覆了许多嵌入式开发人员的传统思维和实践方法。

　　嵌入式系统的设计过程通常开始于功能和性能定义，这将作为项目的顶级驱动力。相反，设计一个可穿戴产品通常开始于需要获得的最终“用户体验”定义。这些产品需求的定义体现在外观、触感和与最终用户的交互，也包括它带来的印象、感觉和情绪。设计过程的下一个步骤是把用户体验转化成“用例(use case)”—用于定义产品硬件和软件单元的一系列顶级功能需求。

　　Apple是这种战略的早期实践者之一。他们使用这种战略成功的定义了全新市场，并且一直处于领先地位。如果你对于精心设计用户体验的重要性还心存怀疑，仔细考虑一下Apple iPod独特的控制滚轮、宝石般的机壳设计和易于使用的iTunes软件是如何帮助公司转变并且最终主宰了整个数字音乐播放器市场。

　　定义用户体验

　　定义可穿戴产品的用户体验需求可以归为以下两类：

　　●功能性--区别其他可穿戴产品的独特外观、触感、特性和功能。

　　●易用性--轻松设置、直观操作和减小维护的一系列需求。长电池使用寿命在易用性中具有非常重要的作用，因为如果一个可穿戴设备每几天就不得不重新充电，那将是一件令人沮丧的事情，并且容易导致用户放弃该产品。

　　同时，定义用户体验的这些元素能够容易的转换成用例，从而构成产品设计的基础。根据应用的不同，定义用户体验可能涉及到构造一个可穿戴产品实体，使之具有极具吸引力的质感、符合人体工程学的外形和传达特定感觉的设计元素。其他产品可能需要为控制和显示创建特别的视觉模型，使复杂的操作变得简单和直观。