智能穿戴装置改善了人们的生活质量与便利性,逐渐风行全球,种类众多包含手表型、手环型、眼镜型、穿着型、配戴型等;装置应用从健康管理、数字医疗更触及到以娱乐为主的虚拟现实VR等多元应用

在健康管理方面,使用者只要戴上智能手环,就能追踪自己的心率、睡眠质量、运动纪录等,享受全面性的个人健康管理。 去年Apple更是推出配有跌倒侦测、心电图侦测功能的Apple Watch,国外也确实有使用者因配戴Apple Watch而发现自己有心房颤动症状的案例。

智能穿戴装置另有助于完整的数字医疗体系建立,装置仅需将搜集好的生理信息,透过网络将数据上传到医疗云端管理系统,医院便可利用大数据分析协助不同年龄层的使用者,在不同的生活情境中,监测自身状况,达到预防胜于治疗的理想境界。

然而,读者可能不知,在这些多元应用的背后,其实是需要大力仰赖装置中的传感器带来的精准性与稳定度,才能完成人类与机器之间的互动、协作的完美使用者体验。若是传感器不够稳定,无法随时提供正确量测数据,极可能会造成使用者高估身体状态,轻易尝试剧烈运动,进而危害生命安全;另由传感器提供大量累积的大数据若是失真,将产生负面效果,让病患误判自身状况,进而造成延误治疗等社会案件。

因此,在穿戴装置中,一个传感器的软、硬件设计,包含唤醒功能、计步器功能、定位辅助功能等将会直接影响穿戴装置的表现,间接更直接影响用户体验。我们甚至可以广义地说,在整个蓬勃发展的智能装置生态圈、交互式体验当道的时代,人类与机器之间的互动、协作与用户体验有很大一部分必须仰赖装置中的传感器来完成的。

身为AI智能检测专家百佳泰,在众多智能装置中,特别针对以日常生活息息相关的智能穿戴装置,透过本篇文章,来分享我们是如何协助厂商确保自家的智能穿戴装置、以及如何测试传感器效能,以满足消费者多样化的需求!

 

为什么需要百佳泰Motion Library?

一般而言,一个新产品在上市前会经历工程验证(Engineering Verification Testing: EVT)、设计验证(Design Verification Testing: DVT)以及生产验证(Production Verification Testing: PVT)阶段,每个阶段都有相对应的验证目标。例如在工程验证阶段着重机构与硬件测试,找出重大问题并加以修正;在设计验证阶段会进行功能性验证以及HDMI、USB、Bluetooth、Wi-Fi等标准认证测试,以确认产品基本功能和符合协会标准规范。在迈入生产验证阶段更是做整体性能的检测,笔者相信智能穿戴装置也没有例外,都会经历必要基本测试。

然而,穿戴式装置却需要更聪明的测试,原因在于穿戴装置和在技术上发展成熟的IT产品(包括计算机、笔记本电脑等)使用情境大为不同,穿戴式装置需要长期配戴在身上,着重人机互动,而人的行为无法预测,想想我们常常会为了赶上公交车突然加速快跑,散步时脚步快慢不一,睡眠期却又突然停止所有动作,更别说每个人都有自己习惯的使用行为模式。厂商真的能够确保智能穿戴装置在各个不同的使用情境下都能够正常表现吗?除了不同使用情境,我们也常听到消费者抱怨智能手环可以连上A牌手机,却无法和B牌手机连接等兼容性问题,而这些问题,又该如何解决?

结合AI与兼容性测试能量的Motion Library

百佳泰AI测试中心,搜集了大量用户的各种使用模式与情境数据,我们透过AI人机互动的方式,能够在短时间内大量复制仿真装置的各种使用行为,透过重复性的测试发掘根本问题,最后再协助厂商建立大数据数据库,以利后续深度分析。针对兼容性问题,百佳泰兼容性测试中心更拥有丰富的智能装置。能够针对客户需求,挑选配对机种执行兼容性测试方案,一网打尽客户目标市场。

接下来我们将以常见的智能穿戴装置「智能手环」为例,为各位读者示范百佳泰如何结合AI测试中心兼容性测试中心能量,并结合大数据、依据传感器与智能装置特性,打造全新「传感器数据数据库-Motion Library」,从兼容性、稳定度及准确度三大面向进行全方位测试。

 

物物相连的时代 解决兼容性问题为首要任务 百佳泰全球IoT Center 提供丰富且多元化的database为您解决兼容性问题

根据百佳泰大数据数据库分析,蓝牙装置(含智能手环)的过往的兼容性问题中,光是联机问题就占了70%;其中配对问题占了45%,断线、重新联机的问题占了55%。

由于市面上的智能装置类型众多,厂商自行采买各样式装置成本较高,百佳泰丰富多元装置数据库包括手机、平板、电视、智能音箱和笔记本电脑能够协助客户选择符合自身产品需求的兼容性测试:

  • Test to Pass测试: 挑选市占率高的热销机种达到市场上高度兼容性信心水平
  • Test to Fail测试:针对重点问题,和兼容性问题高的机种作全面性地配对、验证测试发掘重要问题

而经由我们Motion Library团队发现,无论是选择Test to Pass或是Test to Fail测试方案,智能手环在进行两种测试时会遇到问题相似度极高,而针对这些常见问题,百佳泰也能够提供debugging分析服务,找出问题症结点,进而回馈厂商。

智慧手環相容性實測問題!智能手环兼容性实测问题!

1. Motion Library 团队首先将待测智能手环与多个手机、平板进行蓝牙配对,结果发现市面上许多知名手环,实际使用时也发生配对失败或无法解除配对等异常情况。

2. 或者是在成功配对后,在操作功能上仍有异常的现象发生。

 

客制化AI情境测试 确保传感器稳定度及精准度量化 重现人类使用情境与行为 迅速从测试中掌握风险

在解决完用户首要遇到的装置配对问题之后,接下来,我们将介绍在穿戴式装置必备的传感器应用之一-计步器。计步器可以协助用户实时追踪及记录走路步数。而当计步功能的准确性及稳定性不佳时,会导致不佳的用户体验,你也许听过使用者的抱怨:

  • 明明每天走的路线都一样,为什么计步次数差那么多?到底有没有达到运动目标啊?

因此,「计步器的稳定度及精准度」为使用者衡量的购买指标。针对传感器的表现力,百佳泰除了设计基本功能测试,另更开发了在于客制化的情境测试,确保穿戴装置在各个不同使用情境皆有一定的能力表现。

硬件功能测试

传感器内的三大组件:加速度计(Accelerometer)、角度计(Gyroscope)、磁力计(Magnetometer),是驱动智能装置功能之重要组件。百佳泰针对三大组件,透过专业测试环境如旋转平台、客制化夹具及磁场仿真环境协助客户进行硬件测试,以确保传感器硬件规格。

 

客制化AI情境测试

由于穿戴式装置由于需要长期佩戴身上,着重人机互动,而人的行为千变万化,加上各种不同的使用情境,变量组合非常多元。

在迈入AIoT时代,百佳泰Motion Library采取异于IT时代的测试手法,我们透过AI人机互动方式,在短时间之内大量复制模拟在不同情境下的各种人类使用行为模式,以累积庞大的实验数据。AI情境测试能够避免企业找不到测试者窘境,能够根据使用者的年龄性别,设定相对应参数,再透过重复性的测试协助客户发掘根本问题,以确保穿戴装置在各个不同使用情境皆有一定的能力表现。

现在我们就以延续智能手环的计步功能为例,为各位读者示范Motion Library如何以进行为智能手环计步功能设计的客制化AI测试!

计步器客制化AI实测案例分享

Step 1

打造情境 建立Arm Swing Pattern数据库!

Motion Library 团队首先建立Arm Swing Pattern数据库,搜集各种可能的使用模式与表现,例如一般成年人在跑步、慢走、健走的步数频率(step/s)、手臂摆动的角度,再导入机器手臂模拟使用者的摆臂动作,设计出不同的Arm Swing Pattern。

Step 2

选择Arm Swing Pattern以及手臂摆动频率

本次实验数频率为120步(以40岁男性成年人慢走为基准),选定Arm Swing Pattern后即可以定性定量的大量重复方式,测量计步传感器之稳定度及准确度。

Step 3
搜集数据 找出问题 提供改善建议

实际测试后发现,即便是市面上广受欢迎的品牌,在稳定性及准确性上的表现欠佳。

所谓稳定性,主要是量测计步次数在相同环境与条件下,每次表现是否一致。实验结果发现,在机器手臂的摆动频率都在120的情况下,有的计步器每次表现有很大落差。对于喜爱运动、以及想要进行严格健康管理的使用者来说,将会造成很大的困扰。

至于准确性,则是比对设定的实际步数与装置的显示步数。若两者间有落差,意味着计步器准确度低,消费者使用时可能无法得到正确信息,而低估了自己的运动表现。

 

大数据分析 让测试越来越聪明

在不断累积各种测试情境与行为数据之下,厂商便能够拥有自己的专属大数据数据库,这些庞大历史数据以利后续深度分析,例如软硬件问题的出现频率,判断是否为偶发性、常态性,进一步作为改善产品设计的重要依据。大数据数据库依照厂商需求,提供折线图、直方图、圆饼图等图示以协助厂商了解其产品定位、竞争力以及与同业之差异,作为营销利器,带给消费者更好的使用体验。

凡智能装置皆可测 传感器测试就交给百佳泰Motion Library!

现今在整个智能装置生态圈,包含健康管理、生活娱乐到智慧照顾,装有传感器的智能装置将越来越普及。然而其测试与验证手法,应该要跳脱IT时代的传统测试手法,导入AI自动化测试,打造更加贴近使用者的情境测试。本篇文章以智能手环为例,透过机器手臂来执行百佳泰独家开发AI自动化计步器测试,另也透过我们全球IoT Center,提供兼容性解决方案。

进入AIoT时代,厂商相继在市面上推出了多元丰富的智能装置,百佳泰传感器数据库Motion Library另能搭配有视觉识别、语音识别AI自动化测试,结合庞大的软硬件数据库及大数据,依照用户需求设计出多元情境,打造全新型态测试。

接下来百佳泰Motion Library还会进行更多不同类型的感测装置实测,请持续锁定百佳泰技术文库!