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UEDU FIT · RESEARCH-GRADE iOS INSTRUMENT

UeduPAD

把多支 Garmin 穿戴裝置的逐拍訊號,即時串流到一台 iPad。

UeduPAD 是國立中央大學 Uedu 團隊自製的研究級 iOS App。透過 Garmin Health SDK 即時串流逐拍間距(BBI,beat-to-beat interval)——時間軸對齊、原始序列完整保留, 為多模態學習分析(MMLA)提供群體層級的生理數據來源。 Stream beat-to-beat signals from many Garmin wearables to a single iPad — live, in class.

MultiPersonBBI GarminHealthSDK TimeAlignment LearningAnalytics IRBCovered
  UeduPAD · Live stream REC
Devices online
15/ 20
Signal
BBIper-beat
BBI · beat-to-beat interval (ms)
t-30st-15snow
HRV windowRMSSD · pNN50 · lnHF · LF/HF

Illustrative readout · dummy data

Built on · 建構於 Garmin Health SDK · Uedu Fit · Uedu Mind · PALM · Educational Omics Data Lake
概述 · Why UeduPAD

個人生理感測,已是成熟的問題。

真正的開放問題,是如何把它擴展到整班、整個群體,並與課堂事件對齊, 讓老師與研究者拿到用得上的多模態訊號。UeduPAD 就是為此而生——不是又一個單人健康 App,而是一台 課堂級的生理訊號採集儀器Individual-level physiological sensing is a solved problem. Scaling it to classrooms, cohorts — and aligning it with what happens in class — is not.

01

多人,而非單人

Many, not one

一台 iPad 同時監看多支手錶的逐拍訊號,跨個體同一時間軸比較——群體層級的視角,而非個人健康追蹤。

02

串流,而非事後匯出

Live, not export

訊號在課堂當下從手錶經 Garmin Health SDK 直達 iPad,不必等課後才從雲端下載彙整。

03

對齊,而非孤立

Aligned, not isolated

每一段生理訊號都與課堂事件日誌時間對齊,支援生理—行為的時序延遲分析。

運作原理 · Data flow

從手腕到資料湖,一條即時管線。

From wrist to data lake — Watch → SDK → iPad → aligned stream → Uedu platform.

01

Garmin vívoactive 5

穿戴裝置

手錶端逐拍偵測心搏間期(RR/BBI)。

02

Garmin Health SDK

藍牙即時串接

透過 BLE 把逐拍訊號即時送到 iPad,非事後雲端匯出。

03

UeduPAD · iPad

多人同步+時間對齊

同時聚合多支手錶,對齊課堂事件時間軸,即時計算 HRV。

04

Uedu 平台

Fit · Mind · Data Lake

寫入 Uedu Fit/Uedu Mind 與 Educational Omics 資料湖供研究分析。

即時監看 · Live monitoring

一台 iPad,整班盡收眼底。

每一格是一位配戴者的即時心率(BPM)與逐拍間距(BBI)。裝置上下線、訊號跳動都透明呈現。 One iPad, the whole cohort at a glance. Live BPM & BBI per wearer.

UeduPAD · Live session
RECORDING
  Classroom stream · Uedu Fit   Instructor   15/20 devices online
A
Wearer A
78
BPM
820
BBI
live
B
Wearer B
82
BPM
732
BBI
live
C
Wearer C
71
BPM
845
BBI
live
D
Wearer D
--
BPM
--
BBI
offline
E
Wearer E
74
BPM
810
BBI
live
F
Wearer F
85
BPM
705
BBI
live
G
Wearer G
68
BPM
880
BBI
live
H
Wearer H
--
BPM
--
BBI
offline
I
Wearer I
80
BPM
750
BBI
live
J
Wearer J
72
BPM
833
BBI
live
K
Wearer K
86
BPM
698
BBI
live
L
Wearer L
--
BPM
--
BBI
offline
示範畫面 · 虛構資料,非真實參與者 · Illustrative preview, dummy data.
核心能力 · Capabilities

為研究而生的六件事。

多人同步串流

Multi-person sync

一台 iPad 同時監看多支手錶的逐拍訊號,跨個體共用同一時間軸——群體層級的比較,而非單人追蹤。

原始序列完整保留

Raw sequence preserved

逐拍 BBI 不做破壞性壓縮,完整落地,任何 HRV 指標都可在課後重新計算與重製。

事件時間對齊

Event time-alignment

生理訊號與課堂事件日誌對齊時間軸,支援生理—行為的時序延遲(temporal lag)分析。

群體聚合視角

Cohort-level view

從整班同步比較到個別回溯,隨時在群體視角與個人序列間切換。

滑動視窗 HRV

Sliding-window HRV

RMSSD、pNN50、lnHF、LF/HF 等標準指標以 5 分鐘滑動視窗即時計算。

研究級 SOP

Research-grade SOP

知情同意流程、去識別化、倫理資料流內建——在 IRB 核准的框架下收集與保存。

量測指標 · What it captures

串流與衍生的訊號。

  Signals via Garmin Health SDK
BBI · 逐拍間距
Beat-to-beat interval (RR)
每次心跳即時串流,原始序列完整保留
per-beat
HR · 心率
Heart rate
即時每分鐘心跳數
real-time bpm
HRV 指標
RMSSD · pNN50 · lnHF · LF/HF
由 BBI 於 5 分鐘滑動視窗計算
5-min window
壓力指數 · Stress
Garmin device-native
裝置原生輸出,週期回報
device-native
呼吸率 · Respiration
Breaths per minute
裝置原生輸出
device-native

關於訊號詮釋的立場 · On interpretation

逐拍間距與其衍生的 HRV 指標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,UeduPAD 不將這些訊號直接等同於壓力、情緒或學習狀態; 所有生理—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,非醫療用途。 BBI and HRV metrics are objective proxies for cardiac autonomic activity. Absent context-specific validated algorithms, these signals are not treated as direct measures of stress, emotion, or learning. Garmin devices are consumer wellness products, not medical devices.

應用場景 · Where it fits

同一台 App,跨場景使用。

教學

Teaching

大學 Python 等課堂的多模態學習分析示範:讓學生親手體驗生理訊號如何被採集、對齊與解讀。

研究

Research

MMLA 與 PALM(生理感知 AI 輔導)的第一手資料來源,串接 Educational Omics 資料湖供後續分析。

跨領域

Cross-domain

運動科學、認知、學習分析、臨床試驗——同一套採集與同步機制,換場景不換工具。

Privacy · Research ethics · 倫理與治理

你的資料,我們的責任。

UeduPAD 的資料收集建構於研究倫理委員會核准的傘型 IRBNo. 202507EM058)。 採用內建的知情同意流程與去識別化 SOP,研究者依規範收集的資料即屬 IRB 覆蓋範圍。 Data collection is covered by an umbrella IRB (No. 202507EM058). Consent flow and de-identification are built into the app's SOPs.

想在課堂裡收生理訊號?

UeduPAD 目前作為研究工具運作,供學術與教育合作使用。若你有課堂多模態研究或穿戴裝置整合的構想,歡迎與我們聊聊。 UeduPAD runs as a research instrument for academic and educational collaboration.