智能穿戴产品的质量控制研究.pdf

121-智能穿戴产品的质量控制研究王伟雄 汪洁雯 姚晨海(中国电子科技集团公司第五十 二研究所浙江科正电子信息产品检验有限公司，浙江 杭州 310012)摘 要：可穿戴产品目前市场需求广泛，各大互联网企业都纷纷涉 足产品的研发生产，但因没有相关的统一标准，质量无法得以保障，该课题主要从产品的安全性、电磁兼容性、可靠性以及信息安全等四个方面进行质量控制标准的研究，以确保消费者的权益关键词：穿戴产品；质量控制；人身伤害；标准制定作者简介：王伟雄（1965-），男，浙江杭州人，本科，高级工程师，研究方向：电子产品的质量检测智能穿戴产品（以下简称穿戴产品）是指可以利用融合了传感器、射频识别、全球定位等信息传感设备，接入移动互联网，实现人与物随时随地的信息交流的穿戴设备目前常见的有眼镜、手套、手环、手表、服饰、腰带、戒指和鞋帽等等，从广义上讲，心脏起搏器、人体植入式芯片也可视为穿戴产品目前，穿戴产品制造商群雄蜂起，谷歌、苹果、三星、联想、小米、盛大甚至包括微软等世界顶级的互联网企业都纷纷涉足穿戴产品，各种APP 目不暇接，功能层出不穷，广告如火如荼，音乐、定位、通信、摄像、显示、温度、血压、脉搏、呼吸、运动、睡眠质量等，融合了人们各种对现代生活需求的功能，随着人们生活水平的提高，对穿戴产品的需求将会像智能一样被广泛使用。

穿戴产品归根到底是一种电子设备，对于这些与人体皮肤近距离或零距离接触的智能电子产品，会给穿戴者产生困惑，即该产品在工作时发出的无线电干扰信号是否会对人体造成危害，使用的材料是否会影响人体健康，产品的可靠性如何保证，还有使用者个人的数据是否会泄露，并被不法分子利用等穿戴产品的市场已经开始混乱，标准缺失、功能夸大、可靠性低、生产厂各自为战搞研发，消费者追求时尚而使用，监管者无从下手管质量，因此只有尽快制定并实施统一的穿戴产品的相关标准，才能降低生产成本、使用成本、监管成本，才能使穿戴产业步 入到正确发展的轨道上来笔者根据多年从事质量管理的经验，对智能穿戴设备的质量控制标准进行了研究，并提出以下建议1 产品的安全性1.1 材料既然是穿戴产品，使用的时候就会无限贴近人体，如手表、手环、眼镜、帽子、袜子等，由于穿戴产品的外壳往往由金属、塑料或橡胶等材料制成，易造成消费者的皮肤过敏现象，如近期Fibit 公司发售的健身腕带追踪器接到了大量的产品质量投诉，在Fibit 论坛上，有几百条用户帖子指出，他们在戴了这款产品后出现了皮肤过敏的现象，可见问题并非偶然据分析造成皮肤过敏的主要原因是Fibit Farcelor 腕带部分的金属含有镍，它的主要特性是容易刺激皮肤，产生发红、湿疹等现象。

因此，需要对穿戴产品的材料的使用进行规定，不得使用对人体会产生过敏的材料，或者，如药品一样，对可能产生的副作用在说明书上声明同时，产品要满足SJ/T11363-2006 电子信息产品中有毒有害物质的限量要求，对铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯、多溴二苯醚这六类有毒有害物质或元素的限量做出规定1.2 电池穿戴产品工作时的电源通常由电池来提供，我们知道，电池工作时会产生热量，当穿戴产品或电池本身的质量有问题时，可能会造成短路，以致可能引起燃烧，这种现象已经多次出现在笔记本电脑或产品的使用中然而，由于穿戴产品比或笔记本电脑更贴近身体，且通常是戴或穿在身上，发生燃烧或高温的时候难以一 下子脱离身体，对人体的实际伤害程度要远远大于或笔记本电脑鉴于这种情况，首先必须对电池进行充放电测试按照GB4943.1 信息技术设备的安全 第1部分：通用规范中规定的要求进行试验，由于穿戴产品的电池通常为可充电电池，一般情况下，电池的结构设计均不允许电池反接，所以只要对电池进行短路测试、过充电测试以及最大充电电压测试这些试验不得导致由于电池封套的龟裂、断裂或爆裂引起的化学泄漏而严重地影响要求的绝缘；不得导致从电池内的任何压力释放装置中溢出液体；不得导致由于电池爆炸而引起的人身伤害；不得导致火焰蔓延到或熔融的金属掉落到设备外壳的外侧。

第2期2015年1月No.2January，2015无线互联科技Wireless Internet Technology名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 4 页 -122-1.3 阻燃特性对穿戴产品的非金属材料进行可燃性测试，以最大程度地确保穿戴产品发生异常故障而产生高温或燃烧时，因材料的阻燃特性从而降低对人体的伤害按照GB4943.1信息技术设备的安全 第1部分：通用规范中规定的要求进行，由于可穿戴设备通常紧贴人体，建议选取650、30s的灼热丝试验，并确保样品或铺底层不会起燃1.4 人体工学某些穿戴产品，会让使用者改变之前的生物习惯，比如使用谷歌眼镜的人，会引起用户眨眼次数减少，造成视力疲劳和干眼症事实上，智能的普遍、高频次使用，已使得部分用户得了腱鞘炎，因此，需要考虑人体工学设计，最大限度地降低由于使用穿戴产品而对人体的生物机能造成的伤害2 产品的电磁兼容性2.1 辐射骚扰穿戴产品一定是电子产品，因此其工作时一定会产生无线电骚扰，也会受到来自外界的无线电骚扰，它既是无线电骚扰的发射者，也是无线电骚扰的受害者，两者统称为电磁兼容作为电子产品，需要测试其辐射骚扰，是否满足国家标准GB9254 信息技术设备的无线电骚扰和测量方法 中规定的B 级限值要求，以确保该产品工作时对周围的电子设备不会产生可能引起工作不正常的干扰信号，这也是为什么民航飞机在航行过程中要求乘客关闭的原因。

2.2 抗静电穿戴产品在使用过程中会紧贴人体，我们知道，在干燥的气候环境下，人体会携带大量的静电，这种静电会对穿戴产品进行静电放电，造成穿戴产品有可能工作不正常或损坏，为此，需要对产品进行抗静电测试具体按照GB/T17618 信息技术设备的抗扰度限值和测量方法 中规定的要求，用静电放电发生器对产品施加接触放电4000V 和空气放电8000V 的电压，若穿戴产品在受到干扰的时候能够正常工作，或者干扰信号撤销时能够自行恢复到正常工作状态，则证明该产品的抗静电特性良好，不会因为人体携带的静电而造成产品丧失功能或损坏2.3 抗辐射骚扰、抗工频磁场干扰穿戴产品会跟随人体在各种复杂的环境下工作，例如在车内使用的时候会受到来自发动机的无线电干扰信号，在电源线附近会受到磁场干扰信号，因此需要对产品进行辐射抗扰度和工频磁场抗扰度测试具体按照GB/T17618 信息技术设备的抗扰度限值和测量方法 中规定的要求，对产品施加频80MHz-1GHz、3V/m 的辐射干扰信号以及50HZ、1A/m 的工频磁场干扰信号，若穿戴产品在受到干扰的时候能正常工作，或者干扰信号撤销时能自行恢复到正常工作状态，则证明该产品的抗辐射和工频磁场特性良好。

2.4 SAR目前可穿戴式设备有许多非侵入式的生理感测产品，与人体更为贴近，透过SAR 的检测，可发现曝露在电磁波下的潜在风险，确认产品是否在人体吸收无线射频的安全值之内3 产品的可靠性穿戴产品通常由软件和硬件两大部分组成，就软件而言，它一旦被验证为是正确的，那它每一份的拷贝都理所当然是正确的，这就是“拷贝”两个字的意义然而这个规则在硬件行业是行不通的，我们无法想象实验室的产品与大批量生产的产品之间的硬件质量是一致的，也无法想象即便在完全相同的条件下生产的硬件产品也必然有一定概率存在质量不符合要求的坏品，这些坏品无法在设计阶段做到完全消除，必须在生产完成以后进行严格的测试实现品质管控穿戴产品的应用属性决定了整个电路必须做得尽可能的小,但穿戴产品本身就是一个系统，其复杂程度当然无法减少一款标准的穿戴设备,不仅仅是包含传统的电源管理单元,中央处理单元和存储单元，还一定会集成许多的传感器和无线通信器件，例如蓝牙、加速计和陀螺仪，以及温度磁力等感知器于一体因此必须找到一套标准的、适用的、可靠的、稳定的并且成本可控的方法定量地确认产品的可靠性指标穿戴产品会受到各种不同气候以及偶尔的摔落等的影响，这就需要产品具有适应这种环境的可靠性，才能保证在寿命期内能正常工作，因此需要依据我国GB/T2423 系列环境试验标准对穿戴产品进行高温（模拟炎热的气候环境）、低温（模拟寒冷的气候环境）、温度冲击（模拟从贴身的位置瞬间暴露在大气环境下）、湿热（模拟高温高湿环境，如海边、热带丛林）、跌落（模拟不小心突然掉落到地上）、防水（模拟偶尔的淋雨）试验，来模拟穿戴产品可能受到的实际的使用环境影响，根据试验结果以及抽样标准，来判断某个批次的产品的可靠性。

事实上，不同的穿戴产品，其使用时受到的气候环境是不一样的，比如眼镜、帽子、鞋子等穿戴产品，使用时完全暴露在大气环境下，其环境适应性应该与当地的气候环境相同；而手环则不同，在夏天，它们佩戴在消费者手上，需要适应周围的温度特性，而冬季，它们会被裹在衣服里面，有一定的保暖措施，并不需要完全适应周围的气候环境因此，对不同用途的穿戴产品可以分类提出要求，以降低成本第2期2015年1月No.2January，2015无线互联科技实验研究名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 4 页 -123-4 产品的信息安全眼下，人们对网络的依赖日益增强，一直都在说人类失去网络，世界将会怎样，而可穿戴设备的使用更强化了这种依赖性当可穿戴设备到处印刻着健康指数、生活偏好、行为习惯、行动轨迹、工作履历的时候，那些通过蓝牙或无线局域网等协议传输的数据，容易受到拦截和侵害，数据安全和个人隐私泄露的危险将大大增加当整个民族或整个国家公民的上述数据被第三方所不法利用时，这个时候，不仅仅关乎到消费者的个 人隐私问题，更关乎到国家安全，这绝不是危言耸听因此，国家应尽快制定适合于可穿戴产品的信息安全标准、建立一整套信息安全的技术实现机制、管理防范机制已经迫在眉睫，否则数据安全或许会成为影响可穿戴技术发展的下一个瓶颈。

此外，对于具有无线通信功能的穿戴产品，要进入我国市场，首先要获得由国家无委颁发的无线型号核准证书，再要获得由工信部颁发的通信产品入网许可证，以及由国家认监委授权颁发的CCC 证书参考文献1 陈根.智能穿戴改变世界 M.北京：电子工业出版社，2011.Quality Control of Smart Wear productsWANG Weixiong WANG Jiewen YAO Chenhai(The Fifty-second Research Institute of China Electronic Technology Group Corporation,Hangzhou 310012,China;Zhejiang Kezheng Electronic Information Products Inspection Co.Ltd.,Hangzhou 310012,China)Abstract：Wearable products currently on the market demand of extensive,each big Internet companies have set foot in the product R&D and production,but because there is no uniform standards related,quality can not be assured,the thesis studies on the quality standard from four aspects of product safety,electromagnetic compatibility,reliability and information security,to ensure that consumers rights and interests.Key words：Wear products;Quality control;Personal injury;Standards第2期20。