家用体感交互式锻炼系统设计
中文摘要：家用锻炼设备更简单、更智能化的设计相比于传统的家用锻炼机能够更好的服务于用户，为用户提供一个简单、易用、便捷有效的锻炼锻炼方式，激励用户更好的实现需求，达到提高生活质量的目的，有利于为人们的生活质量提供一个更好的借鉴标准。针对现有家用锻炼锻炼设备的特点，结合现有的体感交互技术，拟从家用锻炼锻炼的功能要素、人文要素、环境要素的综合考虑，基于家用锻炼锻炼设备的激励方式、数据记录、可视化呈现等方面来进行体感交互式的智能家用锻炼设备的设计。
关键词：体感交互，家用，锻炼，可视化
- 智能化家居发展和现状
智能家居是通过物联网技术将家居环境中的各种设备连接到一起，提供全方位的信息交互功能，是3C技术向传统家电产业渗透发展的必然结果。从社会背景层面来看，近年来信息化的高度进展，通讯的自由化和高层次化，业务量的急剧增加和人对于工作生活环境的安全性、舒适性、效率性要求的提高，造成家居智能化的需求大为增加；此外在科学技术方面，由于计算机控制技术的发展与电子信息通讯技术的成长，极大的促进了智能家居的诞生和发展。现代中国正迎来一个“数字城市”、“数字社区”建设与发展的热潮，移动通讯技术和互联网应用对智能家居的发展也起到了很大的作用。智能家居的发展影响了人们生活的方方面面，改变了人们的生活习惯，提高了人们的生活质量，促使家庭实现了生活现代化，给人们的家居生活带来了全新的感受，已经成为了一种生活发展趋势。
对于智能家居的产生与发展，国外是要早于国内的。1984年，采用计算机系统总体监控空调、电梯和照明等设备，并且提供语音通讯、电子邮件和电子情报的世界上第一幢智能建筑在美国的康涅狄格州落成。2000年，新加坡有近30个社区约5000户人家采用了这种家庭智能化系统，而美国的安装用户高达4万户。早在2003年，网络化家居建设就带来了高达4500亿美元的市场价值，而这其中有3700亿美元是智能家居硬件产品的价值，剩下的部分则是软件和技术支持的费用[1]。现在，国外的智能家居系统技术已经日趋成熟，绝大多数新房都具有一定的“智能化家居”条件。
而对于国内而言，20世纪90年代后期，我国的智能小区才开始出现，而且最早只是出现于上海、广州、深圳等沿海城市。1997年，在建设部“97跨世纪住宅小区案竞赛活动”中，上海中皇广场被建设部科技委员会列为全国首家“智能住宅示范工程”，揭开了全国智能家居，智能化小区发展的序幕。1999年，建设部勘察建设司、建设部住宅产业化办公室联合组织实施全国住宅小区智能化技术示范工程，标志着我国智能家居行业的发展进入了一个新的阶段[1]。经过了几十年的发展和在一些例如海尔、海信等大公司的研发，在当下条件下，国内宽带业务已经非常普及，家家户户都具有了部署智能化系统的条件，为智能化家居做了很好的铺垫作用。而近年来智能手机和智能可穿戴设备的发展，使得人们对于智能化应用的接受程度也大大提高。整个智能家居产业正在不断的扩大，从中我们不仅可以看出智能家居的市场在这几年的迅猛发展，更可以看出越来越大的用户把眼光定位在个人家居生活体验中，用户的认知度也在逐步提高。
- 体感交互技术、基于体感交互的设备分析
在智能家居发展逐步上升的时候，另一项体感交互技术正进入人们视野，并且开始与智能家居相结合。相比于普通的智能家居，体感交互技术更加简单便捷，具有更佳的用户体验。
（一）体感交互技术
继鼠标的发明使人机交互方式从早期的命令行界面（command line interface）转变成图像用户界面（graphical user interface，简称GUI），当前人机交互开始向自然用户界面（natural user interface，简称NUI）转变。 “自然”一词是相对于GUI而言，NUI并不拘泥于某种特定的形式，它是一种强调在预期使用情景下与目标用户模型相匹配的用户界面[2]。NUI采用基于视线追踪、语音识别、手势输入、面部识别、感觉反馈等交互技术，旨在提高人机交互的自然性和效率[3]。而在众多的NUI技术中，体感交互（gestural interaction）脱颖而出，成为最为前沿的研究领域之一。
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