智慧穿戴裝置改善了人們的生活品質與便利性,逐漸風行全球,種類眾多包含手錶型、手環型、眼鏡型、穿著型、配戴型等;裝置應用從健康管理、數位醫療更觸及到以娛樂為主的虛擬實境VR等多元應用

在健康管理方面,使用者只要戴上智慧手環,就能追蹤自己的心率、睡眠品質、運動紀錄等,享受全面性的個人健康管理。 去年Apple更是推出配有跌倒偵測、心電圖偵測功能的Apple Watch,國外也確實有使用者因配戴Apple Watch而發現自己有心房顫動症狀的案例。

智慧穿戴裝置另有助於完整的數位醫療體系建立,裝置僅需將蒐集好的生理資訊,透過網路將數據上傳到醫療雲端管理系統,醫院便可利用大數據分析協助不同年齡層的使用者,在不同的生活情境中,監測自身狀況,達到預防勝於治療的理想境界。

然而,讀者可能不知,在這些多元應用的背後,其實是需要大力仰賴裝置中的感應器帶來的精準性與穩定度,才能完成人類與機器之間的互動、協作的完美使用者體驗。若是感測器不夠穩定,無法隨時提供正確量測數據,極可能會造成使用者高估身體狀態,輕易嘗試劇烈運動,進而危害生命安全;另由感測器提供大量累積的大數據若是失真,將產生負面效果,讓病患誤判自身狀況,進而造成延誤治療等社會案件。

因此,在穿戴裝置中,一個感測器的軟、硬體設計,包含喚醒功能、計步器功能、定位輔助功能等將會直接影響穿戴裝置的表現,間接更直接影響使用者體驗。我們甚至可以廣義地說,在整個蓬勃發展的智慧裝置生態圈、互動式體驗當道的時代,人類與機器之間的互動、協作與使用者體驗有很大一部分必須仰賴裝置中的感測器來完成的。

身為AI智能檢測專家百佳泰,在眾多智慧裝置中,特別針對以日常生活息息相關的智慧穿戴裝置,透過本篇文章,來分享我們是如何協助廠商確保自家的智慧穿戴裝置、以及如何測試感應器效能,以滿足消費者多樣化的需求!

 

為什麼需要百佳泰Motion Library?

一般而言,一個新產品在上市前會經歷工程驗證(Engineering Verification Testing: EVT)、設計驗證(Design Verification Testing: DVT)以及生產驗證(Production Verification Testing: PVT)階段,每個階段都有相對應的驗證目標。例如在EVT階段著重機構與硬體測試,找出重大問題並加以修正;在DVT階段會進行功能性驗證以及HDMI、USB、Bluetooth、Wi-Fi等標準認證測試,以確認產品基本功能和符合協會標準規範。在邁入PVT階段更是做整體效能的檢測,筆者相信智慧穿戴裝置也沒有例外,都會經歷必要基本測試。

然而,穿戴式裝置卻需要更聰明的測試,原因在於穿戴裝置和在技術上發展成熟的IT產品(包括電腦、筆電等)使用情境大為不同,穿戴式裝置需要長期配戴在身上,著重人機互動,而人的行為無法預測,想想我們常常會為了趕上公車突然加速快跑,散步時腳步快慢不一,睡眠期卻又突然停止所有動作,更別說每個人都有自己習慣的使用行為模式。廠商真得能夠確保智慧穿戴裝置在各個不同的使用情境下都能夠正常表現嗎?除了不同使用情境,我們也常聽到消費者抱怨智慧手環可以連上A牌手機,卻無法和B牌手機連接等相容性問題,而這些問題,又該如何解決?

 

結合AI與相容性測試能量的Motion Library

百佳泰AI測試中心,蒐集了大量使用者的各種使用模式與情境數據,我們透過AI人機互動的方式,能夠在短時間內大量複製模擬裝置的各種使用行為,透過重複性的測試發掘根本問題,最後再協助廠商建立大數據資料庫,以利後續深度分析。針對相容性問題,百佳泰相容性測試中心更擁有豐富的智慧裝置。能夠針對客戶需求,挑選配對機種執行相容性測試方案,一網打盡客戶目標市場。

接下來我們將以常見的智慧穿戴裝置「智慧手環」為例,為各位讀者示範百佳泰如何結合AI測試中心相容性測試中心能量,並結合大數據、依據感測器與智慧裝置特性,打造全新「感測器數據資料庫-Motion Library」,從相容性、穩定度及準確度三大面向進行全方位測試。

 

物物相連的時代 解決相容性問題為首要任務 百佳泰全球IoT Center 提供豐富且多元化的database為您解決相容性問題

根據百佳泰大數據資料庫分析,藍牙裝置(含智慧手環)的過往的相容性問題中,光是連線問題就占了70%;其中配對問題佔了45%,斷線、重新連線的問題佔了55%。

由於市面上的智慧裝置類型眾多,廠商自行採買各樣式裝置成本較高,百佳泰豐富多元裝置資料庫包括手機、平板、電視、智慧音箱和筆記型電腦能夠協助客戶選擇符合自身產品需求的相容性測試:

  • Test to Pass測試: 挑選市占率高的熱銷機種達到市場上高度相容性信心水準
  • Test to Fail測試:針對重點問題,和相容性問題高的機種作全面性地配對、驗證測試發掘重要問題

而經由我們Motion Library團隊發現,無論是選擇Test to Pass或是Test to Fail測試方案,智慧手環在進行兩種測試時會遇到問題相似度極高,而針對這些常見問題,百佳泰也能夠提供debugging分析服務,找出問題癥結點,進而回饋廠商。

智慧手環相容性實測問題!

1.Motion Library 團隊首先將待測智慧手環與多個手機、平板進行藍牙配對,結果發現市面上許多知名手環,實際使用時也發生配對失敗或無法解除配對等異常情況。

2.或者是在成功配對後,在操作功能上仍有異常的現象發生。

 

客製化AI情境測試 確保感應器穩定度及精準度 量化 重現人類使用情境與行為 迅速從測試中掌握風險

在解決完使用者首要遇到的裝置配對問題之後,接下來,我們將介紹在穿戴式裝置必備的感測器應用之一-計步器。計步器可以協助用戶即時追蹤及記錄走路步數。而當計步功能的準確性及穩定性不佳時,會導致不佳的使用者體驗,你也許聽過使用者的抱怨:

  • 明明每天走的路線都一樣,為什麼計步次數差那麼多?到底有沒有達到運動目標啊?

因此,「計步器的穩定度及精準度」為使用者衡量的購買指標。針對感應器的表現力,百佳泰除了設計基本功能測試,另更開發了在於客製化的情境測試,確保穿戴裝置在各個不同使用情境皆有一定的能力表現。

 

硬體功能測試

感測器內的三大元件:加速度計(Accelerometer)、角度計(Gyroscope)、磁力計(Magnetometer),是驅動智慧裝置功能之重要元件。百佳泰針對三大元件,透過專業測試環境如旋轉平台、客製化夾具及磁場模擬環境協助客戶進行硬體測試,以確保感測器硬體規格。

 

客製化AI情境測試

由於穿戴式裝置由於需要長期佩戴身上,著重人機互動,而人的行為千變萬化,加上各種不同的使用情境,變數組合非常多元。

在邁入AIoT時代,百佳泰Motion Library採取異於IT時代的測試手法,我們透過AI人機互動方式,在短時間之內大量複製模擬在不同情境下的各種人類使用行為模式,以累積龐大的實驗數據。AI情境測試能夠避免企業找不到測試者窘境,能夠根據使用者的年齡性別,設定相對應參數,再透過重複性的測試協助客戶發掘根本問題,以確保穿戴裝置在各個不同使用情境皆有一定的能力表現。

現在我們就以延續智慧手環的計步功能為例,為各位讀者示範Motion Library如何以進行為智慧手環計步功能設計的客製化AI測試!

計步器客製化AI實測案例分享

Step 1

打造情境 建立Arm Swing Pattern資料庫!

Motion Library 團隊首先建立Arm Swing Pattern資料庫,蒐集各種可能的使用模式與表現,例如一般成年人在跑步、慢走、健走的步數頻率(step/s)、手臂擺動的角度,再導入機器手臂模擬使用者的擺臂動作,設計出不同的Arm Swing Pattern。

Step 2

選擇Arm Swing Pattern以及手臂擺動頻率

本次實驗數頻率為120步(以40歲男性成年人慢走為基準),選定Arm Swing Pattern後即可以定性定量的大量重複方式,測量計步感測器之穩定度及準確度。

Step 3
蒐集數據 找出問題 提供改善建議

實際測試後發現,即便是市面上廣受歡迎的品牌,在穩定性及準確性上的表現欠佳。

所謂穩定性,主要是量測計步次數在相同環境與條件下,每次表現是否一致。實驗結果發現,在機器手臂的擺動頻率都在120的情況下,有的計步器每次表現有很大落差。對於喜愛運動、以及想要進行嚴格健康管理的使用者來說,將會造成很大的困擾。

至於準確性,則是比對設定的實際步數與裝置的顯示步數。若兩者間有落差,意味著計步器準確度低,消費者使用時可能無法得到正確資訊,而低估了自己的運動表現。

 

大數據分析 讓測試越來越聰明

在不斷累積各種測試情境與行為數據之下,廠商便能夠擁有自己的專屬大數據資料庫,這些龐大歷史數據以利後續深度分析,例如軟硬體問題的出現頻率,判斷是否為偶發性、常態性,進一步作為改善產品設計的重要依據。大數據資料庫依照廠商需求,提供折線圖、長條圖、圓餅圖等圖示以協助廠商瞭解其產品定位、競爭力以及與同業之差異,作為行銷利器,帶給消費者更好的使用體驗。

 

凡智慧裝置皆可測 感測器測試就交給百佳泰Motion Library!

現今在整個智慧裝置生態圈,包含健康管理、生活娛樂到智慧照顧,裝有感測器的智慧裝置將越來越普及。然而其測試與驗證手法,應該要跳脫IT時代的傳統測試手法,導入AI自動化測試,打造更加貼近使用者的情境測試。本篇文章以智慧手環為例,透過機器手臂來執行百佳泰獨家開發AI自動化計步器測試,另也透過我們全球IoT Center,提供相容性解決方案。

進入AIoT時代,廠商相繼在市面上推出了多元豐富的智慧裝置,百佳泰感測器資料庫Motion Library另能搭配有視覺辨識、語音辨識AI自動化測試,結合龐大的軟硬體資料庫及大數據,依照使用者需求設計出多元情境,打造全新型態測試。

接下來百佳泰Motion Library還會進行更多不同類型的感測裝置實測,請持續鎖定百佳泰技術文庫!