HydraSense

HydraSense 是一项面向运动场景的袜状可穿戴产品设计，围绕汗液感知、足底传感与补水信息呈现展开。我独立完成用户需求研究、传感布局、产品形态及手机与手表界面设计，并以 Arduino 搭建压力和温湿度采集原型。

研究背景与用户需求

项目以格斗运动中的赛前体重管理为研究背景。访谈记录中，参与者主要依靠个人经验判断身体状态，运动过程中的数据记录较少。由此，设计问题落在了两个方面：如何在穿戴过程中采集信息，以及如何让用户快速理解当前状态与一段时间内的变化。

我将需求整理为持续记录、便捷穿戴与清晰反馈。在产品端，重点考虑传感器接触、模块固定和织物包覆；在信息端，将即时读数与历史趋势分开组织。汗液相关信息与体重记录共同构成概念界面的内容。

前期方案比较了头带、皮肤贴片、腕带与智能服装。比较围绕采集位置、固定方式与运动干扰展开，同时考虑电子模块集成。重点是让传感部件与身体保持接触，并控制额外的穿戴负担。

最终方案采用袜体包覆与足底模块结合的形式。袜体负责贴合足部，足底区域安排汗液采集与压力感知，后跟附近容纳电子部件。柔性织物与硬质模块的分区由此成为外观和结构设计的共同依据。

结构草图将足底划分为采集、感知与电子集成区域。前部采集汗液，后跟感知压力；微处理器、蓝牙与电池沿中部空间安排。部件位置先在鞋垫式草图中展开，再结合袜体和后跟外壳调整产品形态。

概念系统按汗液采集、微流体储液、传感检测、信号处理和无线传输组织。微流体结构用于安排汗液的收集与储存；传感信号经模拟接口和模数转换进入处理模块。无线通信与电源管理分别负责数据传输和供电，在系统图中与感知部分独立标示。

结构布局分别考虑汗液采集路径和足底接触位置，电子模块则集中安排信号处理、通信和供电。草图以足底轮廓限定部件边界，用于核对模块位置与连接关系。

产品轮廓保留袜口、脚背和后跟的连续形态。针织袜体包覆足部，硬质底壳沿足底向后跟抬升，在侧后方形成电子模块的容纳空间。外壳与织物的交界顺着足部曲线展开，形成清晰的软硬材质分界。

CMF，即色彩、材料与表面处理设计。产品以浅灰色织物和同色系外壳为主：袜口使用较密的针织纹理，脚背与踝部设置网眼与局部加固分区，以纹理密度区分不同区域。外壳表面保持平滑，蓝色灯光集中于后跟模块，形成视觉识别点。

拖动模型查看袜体轮廓、织物分区与后跟模块的空间关系。

可拖动旋转 · 支持键盘操作

交互方案区分设备确认与数据阅读两个任务。连接界面使用产品缩略图、设备名称与电量信息，帮助用户确认当前设备；进入首页后，再呈现状态概览与各项数据。连接信息不与趋势图混排，避免用户在开始使用时查找设备状态。

后跟的蓝色灯光属于设备端的状态反馈设计，手机端则承担详细信息和历史记录的呈现。两者在信息量上形成分工：设备提示状态，屏幕呈现数据，具体数值、单位和时间范围留在屏幕中阅读。

手机端分为设备连接、首页和统计页。首页上方放置状态概览，下方以独立数据区呈现温度、心率与钠浓度等概念指标，并用折线图展示体重变化。统计页提供日期选择，将每日进度与分时记录分开，支持从当天概况进入历史回看。

手表端采用更紧凑的信息层级：概览页并列显示水分、体重与钠浓度，单项详情页保留数值范围和时间曲线。概览与单项详情分层，适应运动间隙较短的阅读时间。

两端以颜色区分数据类别，同时保留文字标签与单位。数值、时间范围和趋势各自占据固定位置，让用户在切换页面或终端后仍能辨认正在查看的内容。

硬件原型以 Arduino Uno 为主控，将压力传感器布置于足底，并连接温湿度传感器记录足部环境。原型采用外露接线，便于观察传感器与袜体的接触位置，以及各模块到主控板的连接关系。采集结果在连接的计算机上显示。

压力采集程序读取模拟输入，将采样值转换为电压，再按设定区间映射为载荷读数。程序对超出上下限的输入分别赋予边界值，区间内使用线性映射。串口监视器同时输出采样值、电压与载荷读数，便于对照信号输入和程序处理结果。

项目完成了袜状可穿戴产品的结构布局、外观与 CMF 方案，以及手机和手表的界面设计。硬件部分通过 Arduino 原型呈现压力与温湿度的采集过程，保留了传感器安装照片、采集程序和串口输出记录。