大數據與智能手環

許麗娟　歐陽偉堅　劉　裕　李美玲

大數據與智能手環

許麗娟歐陽偉堅劉裕李美玲

通過對智能手環結合大數據分析與研究，得出其發展潛力最大的3個功能，分別是醫療健康、體育運動跟蹤、移動支付。這些功能與我們的日常生活息息相關，十分貼近我們的生活習慣，滿足我們的生活需求，為我們的生活提供便利。

智能手環；大數據；醫療健康；體育運動跟蹤；移動支付

1　智能手環研究的緣起

當今，醫療健康技術正迎來前所未有的融合，即信息技術與醫療健康的融合。醫療健康終端設備種類日趨豐富，數量日漸增長，并向著網絡化、開放化、便攜化、智能化、可穿戴等方向發展，以智能可穿戴設備為代表的新型信息產品與技術的傳播與應用，推動醫療健康領域服務與功能全面升級。通過對智能手環研究，利用大數據的研究模式對數據進行收集與整理，系統地分析出佩戴該智能手環的人的健康情況，并根據數據的各項走向預測疾病趨勢，針對現狀制定方案，盡早改善生活習慣與降低疾病風險；并預測智能手環潛在的開發功能，提高其適用范圍和增加使用人群。

智能手環應用價值：結合了現在大數據的時代環境，進一步了解最新科技，更好地結合到個人生活，實時檢測人體情況、給予健康研究的建議與規劃。并有利于研究智能手環的其它便捷功能。 現實意義：一方面有利于對個人健康的監控，可以及時調整個人生活規律與習慣，另一方面有利于對自身疾病的預控，并減少潛在風險。更加緊密地與科技結合到一起，開發出更多貼近生活、方便生活的實用化功能，更好地利用先進的科技改變生活狀況。

隨著當今經濟的快速發展、生活水平的提高、健康知識的不斷普及以及醫療水平的提高，人們的健康意識也在不斷地加強，越來越多的人開始關注自己的健康狀況。但是人們對于健康的關注，依然更多地發生在生病或者明顯感覺到身體不適的時候，所以在這時候需要一個設備來幫助人們監測自身的身體狀況，智能手環便應運而生。

2　智能手環在醫療健康方面的功能

智能手環除了給大眾帶來更多的健康幫助以外，也給不少中老年人用戶帶來了福音。智能手環能通過智能手機應用程序跟蹤用戶的日常活動、睡眠狀況、心率體溫等體征信息并進行監控，它的功能可以簡單概括成一下幾個方面：

2.1個人健康管理

當今，很多人都處于亞健康的身體狀況，特別是大多數上班族，由于長期久坐不動，缺乏運動，生活作息不規律，健康狀況更需要重視。智能手環可以追蹤并根據用戶日常的一些生理指標或者活動指標，如血糖、血壓、心率、行走距離、卡路里消耗量等，監測人體身體健康狀況。除此之外，智能手環還具有睡眠監測功能，能夠幫助用戶了解自身睡眠狀況，可以幫用戶進行個人健康管理。

2.2防病于未然

中國有個成語叫“諱疾忌醫”，很多人對一些疾病所采取的態度一般都是拖拖拖，拖到實在不行再去醫院，有時候小病就會發展成大疾病，不僅花費更多錢，身體機能也會因此下降。其實，很多疾病在早期都是很容易治療控制的，如果在患病初期不能夠及時發現，之后可能會付出更大的代價。因此，用戶可以通過使用智能手環，幫助自己在患病初期能夠盡早發現。

2.3慢性病管理

現在去醫院看病都會遇到“看病難”的問題，掛號需要早起排隊，取號、就診、取藥、繳費等系列工序所花費的時間也很長。為了節省時間，我們可以利用智能手環來幫助自己完成病情的追蹤與管理，同時還能減少就診費用的支出。智能手環還可以將監測到的體征信息發送到醫院的醫療終端，實時更新健康信息。

2.4起緩解與改善作用

科學技術的飛速發展，以致于智能手環的更新速度也越來越快，市場上包括智能手環在內的可穿戴設備層出不窮，已經進入到人們的視野中，雖說這些設備能夠幫助用戶監測身體狀況，功能也足夠強大，但是就醫學領域來說，它僅僅只能給用戶提供一些數據并幫助用戶了解自身健康狀況，能夠幫助用戶緩解或者改善身體狀況，但卻無法根治某種疾病。

3　智能手環面臨的挑戰和機遇

每個老板身邊總有一個秘書，記錄老板的行程安排。智能手環就像每個人的“秘書”，它24 h都緊跟在你身邊，實時的跟蹤和記錄你的日常活動、睡眠狀況、心率體溫等體征信息。然而，智能手環面臨一個巨大的挑戰，Gfk（捷孚凱）是全球五大市場研究公司之一，它的報告顯示，33%的用戶對可穿戴設備熱度僅半年。出現這一現象的主要原因是：

①智能手環對用戶的實際意義較小。目前的智能手環只是像“秘書”一樣簡單的記錄你的健康信息，消費者還是無法從中準確地了解自己的健康狀況，也沒有專門的健康專家提供有價值的健康方案。這就使得智能手環對用戶的實際意義非常小。

②孤立的數據，其價值要遠小于廣泛連接的數據。現在的智能手環如雨后春筍般涌現，其中的代表性產品包括Jawbone Up 2、佳明（Garmin）、Fitbit、Larklife、Mitfit Shine、咕咚手環和小米等。然而行業中的各企業壁壘林立，大家更傾向于盡可能地保護自己的數據。在數據割據的影響下，難以發揮大數據中蘊藏的價值。

在這樣的時刻，我們該如何應對這一挑戰呢？就是把智能手環和大數據結合起來。維基百科中只有短短的一句話：“巨量資料（big data），或稱大數據，指的是所涉及的資料量規模巨大到無法通過目前主流軟件工具在合理時間內達到擷取、管理、處理并整理成為幫助企業經營決策更積極目的的資訊。”實現大數據，我們首先需要融合企業內部和外部的數據，消除數據割據現象，才能結合各企業的數據，進一步分析挖掘，依據規律，構建用戶的健康模型，預測用戶的健康狀況，再結合各醫院的專家為用戶提供有價值的健康報告和建議。

4　大數據技術和智能手環應用的好處

信息爆炸的時代，社會高速發展、科技發達、信息流通速度快，人與人之間的交流越來越密切，生活也越來越方便，大數據也因此應運而生。

大數據的概念日益深入人心，也漸漸地滲透到了社會的發展中，各個行業也開始用大數據技術來代替原有的技術，圍繞著大數據展開的討論也日漸豐富。大數據不僅意味著海量、多樣、迅捷的數據處理，更是一種顛覆的思維方式、一項智能的基礎設施、一場創新的技術變革。

從某種意義上講，“大數據”并不是一個全新的概念，彭特蘭教授在一次演講中指出：“大數據”不僅指搜索引擎、社交媒體，那些輸入數據的設備，才是“大數據”應用的關鍵，只有在有了這些數據之后，我們才能夠對這些數據有所控制。智能手環也正是其中的一種全新的數據采集設備。智能手環能通過傳感器采集人們的各種生物體征信息以及活動數據，甚至能夠捕捉神經元的興奮，從而在一定程度上識別人的情緒。智能手環在一定程度上也擴展了數據的來源，“大數據”碰上電子計算機，使它變得聰明，那么智能手環等可穿戴智能設備則讓“大數據”如虎添翼。

智能手環通過自身的各種傳感器，比如運動傳感器等收集體征或者運動等信息數據，存儲在自身的閃存之中，然后通過藍牙或者其他技術，通過手機APP等方式實現手環與手機等其它設備的數據同步，將這些數據匯總后，將其傳遞到后臺對數據進行處理和挖掘，可以由此很好的總結出使用人的行為模式以及健康狀況，也能夠準確的預測使用者的身體健康狀況的趨勢，并提前給出有價值的指導意見或警告。用戶也可以根據這些數據查看自己的健康或者運動狀態，甚至可以運用一些工具進行數據分析，從而判斷自身的身體狀況。

再來看智能手環的生態鏈：手環（其實是傳感器的集合）、數據采集終端（一般是智能手機）、人機交互界面（一般是運行在智能手機中的APP）、數據后臺（一般是基于網絡的云存儲）、數據挖掘器（一般是基于大數據挖掘的各種算法，可以運行在智能手機中也可以運行在后臺特定的服務器上）。當完整的生態鏈形成后，用戶可以從中得到非常大的價值。

5　智能手環在醫療健康領域還未擴展的功能

目前市面上有很多智能手環，但是大多數手環的基本功能都是監測睡眠和運動提醒，很少涉及到其它方面，那么在醫療健康領域，智能手環還能如何發展？

5.1綠色就診通道

隨著醫療水平的不斷進步，人們健康意識的增強，越來越多人關注身體健康，所以也因此開始出現“看病難”的問題，去醫院看病，排隊掛號是個難題，就連取號、就診、取藥等過程都需要花上很多時間。現在很多醫院都開通了網上就診通道，智能手環也可以與醫院進行合作，通過手環進行就診的預約、掛號、取號等程序，來節省就診的時間。

5.2 推送健康報告

智能手環可以用緊貼人體的佩戴方式測量人體的各種體征，通過內置的“體征監測感知終端”監測用戶的體征信息，可以即時獲取個人實施體征信息，并通過網絡將信息發送至相應的健康監測中心，通過智能手環返回的數據對人體進行監控，并能夠獲取定期健康監測報告。

5.3專業醫生提供建議

智能手環的用戶對于手環所采集的數據信息，并不像專業人士一般，知道各種數據所代表的的含義，用戶一般只能解讀出睡眠情況跟運動情況這些易懂的數據信息，但是像心率、血壓這些數據，則需要專業人士來幫助解答。所以，智能手環可以將用戶的數據發送到某一終端或者選擇與醫療機構合作，請一些專業醫生來對這些數據進行分析并提出建議，幫助用戶改善身體健康。

5.4專業醫生的跟蹤服務

在完成上述一步功能的時候，可以定期發送用戶的后續身體數據情況，醫生可以進一步分析用戶的身體狀況，并據此發送后期跟進的身體健康報告。

6　大數據與智能手環的功能及對體育運動的影響

隨著時代發展，科學技術不斷進步，智能手環正如潮水般涌來，體育運動正慢慢與它融合，這一融合是體育運動和科技的融合，也是體育運動方式質的飛越。智能手環的到來將會帶領體育運動向著網絡化、現代化、便攜化、智能化等方向發展，大數據與智能手環和體育運動的結合將帶領人們走向更加健康的生活。

6.1普通計步器、測量距離、監測卡路里消耗、脂肪消耗跟蹤等

如今大家進行體育運動大多都是為了有一個健康的生活狀態，可是大多數人根本不知道自己運動的量有多少，是過多還是過少，而不適當的運動會對自己的身體健康造成不利的影響。在運動后還會造成身體消極，會讓人們漸漸的遠離體育運動，從而嚴重影響到體育運動的持續發展。隨著智能手環的出現，我們可以在運動時確切地了解自己運動的狀況，并做出合理的調整。這將很好地改變人們對體育運動所帶來的一些消極的影響，從而促使體育運動向著更高水平發展。

咕咚網曾發布了兩款可穿戴設備分別為“咕咚網智能手環S”和“咕咚智能手環2”。咕咚智能手環基于百度云開發，用戶可以通過智能手機下載咕咚網APP“咕咚運動+”查看監測數據，并跟蹤運動進程和身體狀況。咕咚網總裁申波介紹說：“咕咚智能手環是一款定位在生活健康領域的日常穿戴式設備，能監控用戶的日常運動和睡眠情況，并和手機APP‘咕咚運動’相連接，用戶可以通過‘咕咚運動+’上傳、分享自己的運動、睡眠數據，而咕咚網則會提供一些分析、指導的服務。同時，用戶還可以在咕咚網上進行數據承載、展示，并且可以在社交網絡上進行分享、PK等。總之，這是一款隨時隨地監督和督促你運動鍛煉的穿戴式設備。”由此可見，智能手環確實很出色地完成了脂肪消耗，跑步時數，運動者身體狀況的跟蹤，方便了他們對自身運動狀況的了解。想必了解過后，會有更多的群體加入到體育運動中去。

6.2在運動監測時，智能手環中的加速計、陀螺儀、羅盤和壓力傳感器等，通過監測手臂震動、擺動的幅度來判斷使用者的活動情況

相對于身體健康的監測，智能手環在運動監測的技術也比較成熟，監測的結果也準確，智能手環可以根據運動者的體重、運動時間和運動速度的出人體消耗的卡路里大概值，智能手環還可以記錄使用者的睡眠狀態，利用傳感器等裝置監測人們睡覺時的細微動作，分析使用者的睡眠狀態。使用者可以每時每刻知道自己的運動狀況，不論從身體外部運動和內部運動，智能手環都可以監測出來。

上面提及的兩款智能手環產品具備“24小時運動監測”，“睡眠質量監測”，“智能鬧鐘（在淺度睡眠中震動叫醒）”，“定時提醒”等三大功能。咕咚智能手環能24小時不間斷監測用戶的活動和睡眠情況，以里程、步數和卡路里為單位，讓用戶了解自己一天內運動了多少距離、消耗了多少卡路里，為熱衷運動和瘦身的用戶提供實時監測服務；在用戶長時間不運動時，智能手環還會通過振動來提醒用戶開始運動；當切換至睡眠功能時，智能手環能監測用戶一晚的總體睡眠質量，如深睡、淺睡時間、睡眠質量等，還將根據用戶的具體情況，在睡眠中最理想的時間通過無聲振動來喚醒用戶。所以，當運動者使用智能手環時，就可以通過智能手環的判斷來隨時隨地的知曉自己的身體狀況，以在接下來的運動中作出更合理的安排。這從另一方面便促進了體育運動的持續發展。

6.3智能手環能為使用者提供合理建議

使用者運動的時候，智能手環可以根據使用者的體重、器官和身高等方面給出合理的運動量，例如，使用者過于肥胖，在跑步時它會建議你跑3圈，因為你的身體器官不可以承受過多的運動量。還有它可以根據你的身體狀況建議你進行怎樣的體育運動。

人們常說“旁觀者清”。也許在全身心投入運動中時，運動者容易忽略自身的真正運動所需，往往造成運動過量，而運動過量可使機體免疫功能受到損害，影響健康。這時，智能手環作為一個“旁觀者”的身份，就可以把運動者的相關運動數據及相關運動量建議清晰地呈現給運動者，讓運動者在參考數據的基礎上，作出合理的安排。

由此可見，在種種方面智能手環不斷推動體育運動向著新方向的發展，一步一步地影響體育運動。

7　智能手環的發展推動體育運動各方面的發展

隨著智能手環不斷地完善，宣傳的范圍不斷擴大，越來越多人，購買智能手環，由于智能手環的主要功能是監測使用者的身體狀況和提供建議，相信現代人們生活的方式都存在很大的缺陷，所以在智能手環的建議下，相信越來越多人參加體育活動，進行身體上的鍛煉。之前說到智能手機會根據人的身體進行不同的建議，有的會是進行籃球、足球等，有的是羽毛球、跑步等之類，不同的建議推動使用者進行不同的體育運動的選擇，最終就會推動體育運動各方面的發展，所以說智能手環的發展也對體育運動的發展有著微妙的影響。

在游泳方面智能手環也發揮很大的作用。智能手環具有防水功能，在水中可以自由使用，不用擔心手環進水導致不能使用，就這一點來說，可以吸引很多游泳愛好者的購買，這給游泳者帶來了巨大的方便。與此同時，佩戴智能手環也可充當一種配飾，也是一種潮流，這無疑增加了運動者對體育運動的樂趣，在運動的時候又可以彰顯自己的個性，隨著智能手環的形狀、功能不斷的更新，必然對體育運動也是一種促進。

7.1智能手環的使用減少了人們在運動測量中所使用的設備量

在各種的體能測量中，因為運動者要專注于體育運動，往往需要他人進行測量。而在某些體育運動的測量不僅需要用到其他人，有時還要需要各種復雜的設備共同測量才能得出最終的數據。這有時會消耗太多的人力、物力、財力。特別是在中小學或者高校體能測試時，人特別多，一個老師應接不遐，往往容易出現錯漏。而如果使用智能手環，所有運動者可以自行測量自己的運動量，并進行統計記錄，這樣既避免了記錄錯漏現象的發生，也在很大程度上減少了人們在運動測量中所使用的設備數量。

據省教育局公布，中考已將體能測試列入中考科目，并且占有50分的份額。由此可知，體育的被重視將會提高對體能測試器材的重視，以及測試準確度的重視。所以學校在購買測試設備的花費將會大大提高。而智能手環的使用，便會減少學校的開支，也提高了測量的準確度，使考試更加公平、公正。

7.2智能手環普遍的使用提高了人們對體育的熱情，增加了運動者的數量

一個新事物的出現往往會推動相關事物的產生或發展，智能手環也不例外。舊的測量設備的普遍使用已使人們缺乏對體育測量的熱情和新鮮感，漸漸地，容易催生一種疲倦感和減少進行體育運動的欲望。智能手環這樣一種新事物的出現，在很大程度上會激發人們對體育運動的熱情，產生立即進行體育運動鍛煉的欲望。當人們熱情提高了，自然而然地，運動者的數量也會快速的增加起來。

曾經采訪過一名戴著智能手環進行長跑的大學生，在問及為何他的跑步熱情如此之高。他表示，因為有了智能手環這個新鮮事物，萌發了他對該設備的好奇，希望通過多次的跑步測量來研究智能手環的工作誤差大小。然而，在研究中，他喜歡上了跑步。這個小小的采訪記錄，很好的折射出了智能手環在提高人們對體育的熱情和增加運動者數量中的巨大作用。所以，作為一名愛好體育運動的青年，我們更應該大力使用和推廣智能手環，讓更多的群體參與到體育運動中來，形成一種全民運動的文化現象。

7.3移動支付

2015年4月，IDC發布的季度報告顯示在今年全球可穿戴式設備的出貨量達到了4 570萬臺，比2014年增長了133.4%，其中智能手表和智能手環為代表的腕式可穿戴設備占據了80%以上的出貨量，屬于智能穿戴設備的黃金時代是否終于到來了呢？

在今年，鳳凰云科技聯合北京市交通一卡通有限公司發布了主打支付功能的名為刷刷手環的智能手環。刷刷手環被用于公交、地鐵、市郊鐵路、公共自行車、便利店等十余個行業，當然，刷刷手環也具備了同類產品應用最廣泛的睡眠監測功能，運動追蹤功能等，同樣可用通過手機APP來分析數據。

刷刷手環雖然尚未預售，但屬于智能穿戴設備時代的鐘聲已經敲響了。那么何為移動支付呢？移動支付就是允許用戶使用移動終端對消費的產品或服務等進行財務支付的一種服務方式，即通過互聯網、移動設備或者近距離傳感直接或間接向銀行金融機構發出支付指令產生貨幣支付或資金轉移從而實現移動支付功能。當然最經典的例子如，運用手機進行微信支付，支付寶付款等付款方式即稱為移動支付。

而NFC支付是移動支付的一種，是指消費者在購買產品或服務時，采用NFC技術通過手機、智能手環等手持設備完成支付，是新興的一種移動支付方式。支付過程不需要使用移動網絡，而是使用NFC射頻通道與POS收款機或自動售貨機等機械設備的本地通訊。NFC技術是一種短距離的高頻無線通訊技術，該技術現在由飛利浦、諾基亞、索尼、三星、中國銀聯、中國移動、捷寶科技等主推，目前主要運用于手機等手持設備中。

移動支付已經成為了時代的必然趨勢，如何更好地運用移動支付，如何更好地發揮智能手環？隨著智能手環等穿戴式設備進入人們的視野，運用智能手環實現付款、資金轉移等金融手段已是普遍現象。

智能手環能否成為移動支付的另一個代言詞呢？顯而易見，以北京為例子，每天都有數以百萬的人選擇公共交通出行，一卡通是他們出行必備之物，但也總會碰上一卡通丟失、遺漏、充值排隊等問題，針對這類人群，便捷而健康的出行方式必將成為首選。智能手環不僅可以滿足隨時隨地查詢余額、充值等基礎功能，還可支付記錄，準確記錄你這個月的出行，消費記錄等。當然智能手環同樣可以推出更多趣味性的活動與用戶互動，如“走路任務”——每天完成走路的任務來贏取福利或商家優惠券等，使智能手環涉及更多行業與領域，更快地融入人們的日常生活。而且對于商家來說，用戶消費刷卡后，商家是要給一卡通手續費，那么商家會更愿意客戶使用現金或其他支付手段。因此智能手環必須重新定位，從培養用戶的使用習慣入手，同時通過讓利優惠政策打通商家這一段，利用先天的定位系統為商戶提供更迅速的信息服務，更好地把用戶和商家連接起來。

但是隨著資金流的建立，安全也日漸成為用戶和商家極度重視的問題。在今年五月份，興業銀行與中國銀聯和目前國內最大的運動社交平臺咕咚在上海推出了以“興動力”為名的信用卡，隨之一起推出的是一款手環，該手環是這個活動的一個亮點，而目前國內外都將研發重點放在手機支付上。這款手環除了具備現在市面上手環所具有的記錄運動數據、監測睡眠外，它還具備支付功能，安全方面是可以有保證的。它搭載了符合銀聯標準的安全金融芯片，可通過NFC進行交易，只要用戶佩戴了手環，就可以通過全國各地帶有“閃付”標識的機器上進行消費。發卡行將在三方面保證該種支付的安全性，分別在物理層面、交易管理層面及財務保障方面確定使用的安全問題。

通過用戶使用移動支付的消費記錄得到的大數據，每一位用戶的每一次使用移動支付的消費記錄都會被記下來，形成大數據，而這些大數據將被人們利用在各個方面。例如，移動支付如果和智能手環相結合，商家可以利用這些搞活動，促進消費調動用戶運動和消費的積極性，運動滿多長時間可以換一張抵用券或者其他小禮品，這樣既有利于商家賣出更多商品，也對用戶的健康起到促進的作用，二者相互結合，互利互惠。

商家還可以通過記錄的用戶消費的大數據分析出用戶的消費習慣，從而針對不同的用戶進行不同的營銷活動及信息推送，這樣的做法同樣有利于商家更好的銷售商品，使用戶體會到貼心周全的服務，也讓商家能得到更多獲利的機會。

此外，商家還可以通過分析用戶的消費行為和消費記錄，利用大數據計算出用戶最需要的是什么，提前做出市場預判，這樣有利于提前占領市場，同時也可以利用大數據對類似機票等有價格波動的產品提前做出價格預判，以這樣的方式給到用戶真正的實惠。

8　項目的總結與分析

智能手環的發展潛力十分誘人，而且智能手環產品漸漸與醫療健康、體育運動和移動支付這3大功能結合。根據對智能手環產品在體育運動方面的調查，索尼、jawbone、三星等智能手環都與體育運動方面進行了合作，例如與健美體操、減肥場所等行業進行合作，而合作的結果也是令人感到樂觀的。智能手環產品的加入，對應的健美體操等行業客流量也不斷增加，此外，減肥場所主要是指進行運動之類的，而不是人們普遍認為吃減肥藥等之類。例如，之前所說的游泳場所、籃球場所等也有涉及，而移動支付方面，現在越來越多的人使用智能手環，也有越來越多的人使用移動支付，大數據移動支付與智能手環相結合，會為我們的生活帶來相當大的便捷性。未來一定是這三者的結合，使我們的生活更加方便、快捷。

［1］ 陳騫. 智能可穿戴設備在醫療健康領域的發展與應用［J］. 上海信息化，2014（12）.

［2］ 解析：智能手環如何追蹤人們的健康數據［J］. 電子工程世界，2014.

廣東財經大學華商學院 廣東廣州 511300

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