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随着计算机应用领域的不断扩展,以及智能家居产业的快速发展,面向智能家居的人机交互技术的重要性也日渐凸显。而现有的人机交互方式并不能满足现在以及未来的智能家居环境的需求。因此,智能家居领域需要一种新的、更人性化的人机交互解决方案。本文设计并制作了一款可穿戴式人机交互手环,该手环在智能家居中作为人机交互设备存在,是一个综合性系统,不仅包括基本的硬件系统以及丰富的外设,还具有配套的软件系统,底层硬件负责完成系统逻辑控制、数据采集等工作,软件部分则实现了数据传输功能以及基于手势的人机交互功能。本文的具体工作包括:1)可穿戴式人机交互手环硬件平台的设计与搭建。手环硬件平台的设计与搭建的过程中面临的主要问题是如何在保证手环“基础功能完备、数据采集功能完备、具备足以支持软件算法运行的计算能力”的前提下,实现手环硬件平台本身的小型化,并形成可实用的样机。为了解决这一问题,本文在设计手环硬件平台的过程中,对各功能芯片进行了充分的调研分析,最终选出了集成度高、性能较强的芯片组合;再通过多层布线等技术,最终把样机做到了普通手表大小。2)基于硬件平台,研究并实现了手势交互、数据传输等软件功能。实现手势交互功能的核心在于权衡系统资源、算法实时性、算法可用性、算法复杂度等四个因素并在其中找到平衡点,使得系统整体最实用。本文针对手环硬件平台的采集数据特点,定义了一套实用性强的手势指令集,并实现了手势序列切分、手势指令识别、数据传输等软件功能。本文完成了可穿戴式人机交互手环样机的制作,并实现了手环样机与智能家居系统的对接。在此智能家居环境下,本文对手环进行了多角度的测试工作。测试的重点在于软件算法部分,尤其是对手势交互指令集里的每一个指令都进行了详细的测试。测试结果表明,本文所设计的指令集中的每一个手势指令的识别率都达到了95%以上,且用户体验良好,手环样机具有一定的实用价值。