UeduPAD 是建構於 Garmin Health Companion SDK 的研究級 iOS App,把 Garmin 穿戴裝置的逐拍生理訊號即時串流到手機或平板,供課堂與研究場域使用。本手冊說明從安裝、登入、配對手錶,到即時串流、區間錄製上傳,以及多人量測與資料治理的完整操作。
UeduPAD 是國立中央大學 Uedu 團隊自製的研究級 iOS App,隸屬 Uedu Fit 子系統,建構於 Garmin Health Companion SDK 之上。它透過藍牙連接 Garmin 穿戴裝置,讀取逐拍間期(BBI,beat-to-beat interval)、心率、呼吸率、壓力等生理訊號,並將資料標記使用者身分後送回 Uedu 平台,成為多模態學習分析(MMLA)的群體層級生理資料來源。
UeduPAD 不是一般的個人健康 App,而是課堂與研究場域的生理訊號採集工具。它有兩條互補的資料路徑:
| 路徑 | 用途 | 對應分頁 |
|---|---|---|
| 即時串流 | 量測進行中,將秒級的心率/BBI/呼吸率/壓力即時送回平台,供現場監看與即時分析 | 即時資料(Real-Time Data) |
| 區間錄製與上傳 | 圈選一段時間,事後把手錶已記錄的資料同步上傳,供課後回溯與研究分析 | 選擇時間(Choose Time)/活動(Event) |
UeduPAD 收集的生理訊號寫入 Uedu Fit 與 Educational Omics Data Lake,是 PALM 生理感知語言模型的第一手資料來源之一。行銷與科技展示版介紹頁位於 /uedupad(站內殼版 /uedupad/intro)。
開始量測前,請確認以下三樣東西都已就緒:
| 項目 | 說明 |
|---|---|
| iOS 裝置 | 一支 iPhone 或 iPad(iOS 15 以上),安裝 UeduPAD App,並開啟藍牙 |
| Garmin 手錶 | 支援逐拍間期(BBI)串流的機種,如 vívoactive 5。手錶需已充電、開機並在藍牙可及範圍內 |
| Uedu 帳號 | 一組 Uedu 平台帳號(email + 密碼)。尚無帳號者可於登入頁點「註冊」,或先至 uedu.tw/signup 註冊 |
手錶請正確配戴於手腕(貼合、不過鬆),量測期間盡量減少劇烈手部動作,以維持光學心率與 BBI 訊號品質。iOS 裝置在量測期間請保持前景執行、避免自動鎖定(詳見第 5 章)。
開啟 App 後會先進行 SDK 初始化,畫面短暫顯示啟動頁,隨後進入登入畫面。
尚無帳號者點登入頁的「註冊」,App 會開啟 uedu.tw/signup 完成註冊後再回來登入。
登入後必須先配對一支手錶才能進入主畫面——未配對時 App 會自動彈出裝置選擇視窗。
UeduPAD 的一份 App 一次配對並串流一支手錶。多人同步量測是靠「每人各用自己的裝置與手錶、各自登入」達成,聚合視角在平台端呈現(詳見第 7 章),而非單一 iPad 直連多支手錶。
進入主畫面後,底部有五個分頁:
| 分頁 | 用途 |
|---|---|
| 即時資料 Real-Time Data | 顯示手錶當下的心率、BBI、血氧、呼吸率、步數、壓力與加速度,並將秒級訊號即時串流回平台(見第 5 章) |
| 使用者資訊 User Info | 顯示登入帳號、姓名與目前連線的裝置名稱;切換介面語言(繁體中文/English);登出 |
| 我的裝置 My Device | 檢視配對裝置的狀態、電量與同步 |
| 選擇時間 Choose Time | 建立一段計時錄製區間,事後上傳該區間的手錶記錄資料(見第 6 章) |
| 活動 Event | 以「活動」為單位建立多日錄製排程(如 Python 課程七天),逐日上傳(見第 6 章) |
「即時資料」分頁是現場量測的核心。進入此分頁時,App 會自動開始向手錶要求即時資料串流,畫面上逐項顯示:
在此分頁停留期間,App 會以秒級節奏取樣當前的心率/BBI/呼吸率/壓力,打包成帶毫秒時間戳與使用者身分的事件,即時上傳回 Uedu 平台。
上傳採「先進先出佇列 + 落地暫存」設計:每筆量測事件先寫入裝置本機檔案,成功送達平台(伺服器回應成功)後才從佇列移除;若當下沒有網路或上傳失敗,資料保留在佇列中,待恢復連線後自動重送,不會遺失。
當 App 被切到背景或裝置進入待機,iOS 會暫停即時串流;回到前景後自動恢復。因此正式量測時請讓 UeduPAD 保持前景執行,中途不要切換到其他 App。
BBI 與其衍生的 HRV 指標(如 RMSSD、pNN50)是心臟自律神經活動的客觀代理指標。在未經特定情境的演算法驗證前,不將這些訊號直接等同於壓力、情緒或學習狀態;所有生理與行為的對應關係都需經研究驗證。Garmin 穿戴裝置屬消費性健康產品,非醫療器材。
除了即時串流,UeduPAD 也可以圈選一段時間,事後把手錶已記錄的資料同步上傳。這條路徑適合課後回溯與批次收集,分為「選擇時間」與「活動」兩種。
可用「刷新」更新各筆狀態,或以「刪除/刪除所有紀錄」清除。
「活動」分頁以一個「活動」涵蓋連續多天的收集,特別適合像 Python 課程這類跨週的量測:
即時串流(第 5 章)是量測當下的秒級資料,用於現場監看;區間上傳(本章)是事後從手錶取回已記錄的資料,用於課後回溯。兩者可並用:課堂中即時串流,課後再用區間上傳補齊完整記錄。
每一筆上傳的資料都標記了您登入的使用者身分與毫秒級時間戳,因此平台端可以跨個體以同一時間軸比對,並與課堂事件對齊。
一整班或一個群體的量測,是由每位參與者各自用自己的裝置完成的:
「一台裝置看整班」的群體聚合視角,是在平台端(網頁儀表板)把各人的資料匯集後呈現,而不是單一裝置直接藍牙連接所有人的手錶。工作坊常見的「兩人一組、一人戴錶一人監看再互換」也是走這個模式——戴錶者以自己的帳號登入,資料歸屬於本人。
UeduPAD 收集的是高敏感的生理資料,其治理與 Uedu 平台的整體研究倫理框架一致:
研究團隊的治理單位、研究專案的「參與者主導授權」機制(鏡像視圖、存取紀錄、隨時撤回),詳見 Uedu Labs 實驗室與研究專案說明。生理訊號如何被 AI 使用,見 PALM 生理感知語言模型方法論。研究知情同意於 研究知情同意中心簽署。
即時串流量測需要一支支援 BBI 串流的 Garmin 手錶(如 vívoactive 5)。工作坊場合若手錶數量有限,沒分到手錶的人可先觀看即時示範或使用預載的樣本資料集,之後再輪流實測。
依序檢查:(1)手錶是否已連線(「我的裝置」分頁可確認);(2)藍牙是否開啟、手錶是否在範圍內;(3)手錶是否正確貼合手腕。回到「即時資料」分頁會重新要求串流。
切到背景時 iOS 會暫停即時串流,回到前景後自動恢復;已量測、尚未送出的資料保留在本機佇列,不會遺失。但為求連續完整,正式量測時請讓 UeduPAD 保持前景。
可以。資料會先暫存在裝置本機的佇列,等恢復網路後自動重送。長時間離線量測後,回到有網路的環境讓 App 保持前景一段時間,讓佇列送完。
即時串流是量測當下把秒級資料送回平台,用於現場監看與即時分析;選擇時間/活動則是事後把手錶已記錄的資料以分段方式補傳回平台,用於課後回溯與批次收集。兩者可並用。
不行。一份 App 一次串流一支手錶。多人量測請每人各用自己的裝置與帳號,群體聚合的整班視角在平台端呈現(見第 7 章)。
不建議。BBI 與 HRV 是心臟自律神經活動的客觀代理指標,在未經特定情境的演算法驗證前,不應直接等同於壓力、情緒或學習狀態。所有生理與行為的對應關係都需經研究驗證後才能詮釋。