物聯(lián)網(wǎng)時代的智能兒童家具設(shè)計淺析

李秀娟 宗明明

摘 要：文章從物聯(lián)網(wǎng)的時代入手，分析總結(jié)了智能化發(fā)展的趨勢和特點，并以此為依據(jù)淺析兒童家具“物”與“網(wǎng)”的智能化設(shè)計如何滿足兒童身心發(fā)展。

關(guān)鍵字：物聯(lián)網(wǎng)；智能化：兒童家具

一、引言

當(dāng)代社會，隨著高新技術(shù)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也在蓬勃興起，折讓計算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)通訊技術(shù)得到了更好的融合，智能家具也已經(jīng)走到了人們的視野之內(nèi)，我們在高速公務(wù)上見到的自動收費系統(tǒng)也是這一應(yīng)用的體現(xiàn)，雖然物聯(lián)網(wǎng)的也歷經(jīng)了很長一段時間的發(fā)展，但到目前為止還未形成一個完整的體系。而物聯(lián)網(wǎng)的最終目的是實現(xiàn)物與物、物與人之間的通信，是以服務(wù)人為最基本的出發(fā)點的時代。其中，智能家具是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的重要領(lǐng)域和集中表現(xiàn)，在智能家具領(lǐng)域，雖然目前已經(jīng)有了長足的發(fā)展，但是對于兒童智能這一塊發(fā)展的并不十分完善，但是關(guān)注度卻是越來越高，并且隨著中國兒童人口結(jié)構(gòu)層次的變化，以及二胎政策的全面放開和對生活質(zhì)量的大幅度提升，使得對兒童產(chǎn)品健康舒適的關(guān)注遠(yuǎn)遠(yuǎn)超于從前，兒童家具設(shè)計因擁有廣闊的應(yīng)用前景和巨大的市場需求而廣受關(guān)注。

二、物聯(lián)網(wǎng)“物”與“網(wǎng)”的特點

在新一代信息技術(shù)的總成成分中，物聯(lián)網(wǎng)占據(jù)了不可或缺的部分，也是信息技術(shù)發(fā)展必須經(jīng)歷的一個階段。物聯(lián)網(wǎng)從本質(zhì)上說物體和物體通過互聯(lián)網(wǎng)這個媒介而連接到一起，形成一個大的網(wǎng)絡(luò)體系，是通過機(jī)器對機(jī)器設(shè)備之間的通信運用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行溝通。這有兩層意思：一是，互聯(lián)網(wǎng)仍然是這個系統(tǒng)的基礎(chǔ)，網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)必須依靠互聯(lián)網(wǎng)才能建立，而所有的這些都依托于它猜得到延伸。二是，用戶端區(qū)別于傳統(tǒng)認(rèn)知，它可以在任何物品之間進(jìn)行，主要強(qiáng)調(diào)的是物品間的信息交換，通過數(shù)據(jù)的形式來進(jìn)行整合。并將這些數(shù)據(jù)通過識別技術(shù)、智能感知與計算等通信感知技術(shù)進(jìn)行整合，從而來補(bǔ)充物聯(lián)網(wǎng)的信息技術(shù)融合，也因此被稱為信息化發(fā)展的第三次世界浪潮主導(dǎo)者。

物聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)相比較有很大的區(qū)別，物聯(lián)網(wǎng)不是單個物體和互聯(lián)網(wǎng)的簡單相加，它們之間靠的是技術(shù)的支持—智能化，智能化技術(shù)是高新技術(shù)發(fā)展的一個重要表現(xiàn)方面，是物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)的重要承載著。因此智能技術(shù)的應(yīng)用使得物聯(lián)網(wǎng)有了以下特點：

首先，物體已經(jīng)不是簡單的物體，而是技術(shù)的一種承載者，是各種感知技術(shù)廣泛應(yīng)用的綜合體。在物聯(lián)網(wǎng)的中，我們常常冠于物體“智能”二字，在互聯(lián)網(wǎng)時代我們大家都用所謂的電腦在上網(wǎng)，所以網(wǎng)絡(luò)終端是標(biāo)準(zhǔn)的，但是到了物聯(lián)網(wǎng)時代，網(wǎng)絡(luò)端接入進(jìn)來的是各種各樣的物品，而面對各種各各樣的物品我們需要為其打造不同的外衣——智能化，來滿足不同的需求。面對這樣的情況，網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)時代的物要有網(wǎng)絡(luò)中唯一可識別的地址，這樣才能通過物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)系到每個物體。遵循物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)協(xié)議，只有物品按照同一種協(xié)議才可進(jìn)行互聯(lián)溝通。要有CPU，這是智能化的核心。需要有自己的操作系統(tǒng)才能進(jìn)行人機(jī)、物物的交流。并且通過有能夠感知和收集信息的信息接收器接受信息，經(jīng)過數(shù)據(jù)傳輸通路進(jìn)行存儲，最后整合過的信息通過具有決策功能的發(fā)射器發(fā)射出去。這便是物聯(lián)網(wǎng)時代“物”的特點。

其次，物聯(lián)網(wǎng)是各種感知技術(shù)的廣泛應(yīng)用，它根建于傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)，通過布有信息源的海量傳感器進(jìn)行信息網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。這些傳感器類型多樣，不同的傳感器接受的信息不同，互聯(lián)網(wǎng)通過有線或者無線技術(shù)將傳感器接受的不同信息進(jìn)行編碼排序存儲。因此互聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)的實現(xiàn)基礎(chǔ)，它通過互聯(lián)網(wǎng)的存在形式實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的表達(dá)，只是物聯(lián)網(wǎng)的“網(wǎng)”更加廣泛，它不僅包含傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)的表現(xiàn)形式，更是傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)的新的信息數(shù)據(jù)的整合和智能數(shù)據(jù)處理。

最后，傳感器的連接和智能處理的能力是新型物聯(lián)網(wǎng)的特點，傳感器接受信息將其送到智能處理中心，并經(jīng)過智能處理、云計算、模式識別等進(jìn)行海量信息的分析最終輸出對物體實施智能控制操作。

物聯(lián)網(wǎng)是全球性的生態(tài)系統(tǒng)，人是這個生態(tài)系統(tǒng)中的主要參與者，這區(qū)別于傳統(tǒng)意義上的物物相聯(lián)，在其中人的形式不再是基本的生存生活階段，而是到了更高級的感知自然、認(rèn)識自然、理解自然、順應(yīng)自然，利用自然的新階段。如果說互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展推動了人類對于自身的認(rèn)識，那么物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將極大提升人類認(rèn)識自然、認(rèn)識自身的能力。這為人類重新融入自然，應(yīng)對各種地質(zhì)災(zāi)害和各種自然挑戰(zhàn)提供了有效保障，對于人類在地球上的長期生存、延續(xù)、發(fā)展具有無力替代的重大意義。[1]

三、智能兒童家具不能用傳統(tǒng)設(shè)計思維去設(shè)計

隨著4G網(wǎng)絡(luò)的推廣和普及，在物聯(lián)網(wǎng)、云計算和大數(shù)據(jù)概念的推動下，智能家居的操縱也正變得日益簡單和快捷，產(chǎn)品的智能調(diào)控功能必將日益增多。有了大量的智能家具與家居用品，再結(jié)合應(yīng)用計算機(jī)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，以及遙控系統(tǒng)集成技術(shù)，智能家居的建設(shè)就初見端倪。

從兒童家具尺寸與家具適應(yīng)性的關(guān)系來考慮，兒童家具設(shè)計應(yīng)該采用可調(diào)節(jié)的設(shè)計手法，使兒童家具的設(shè)計尺寸滿足兒童靜態(tài)或者動態(tài)的各種體勢變化需求，使兒童生理尺寸和家具的設(shè)計尺寸更適應(yīng)，滿足兒童生理發(fā)展的人機(jī)尺寸需求。這就要求“物”設(shè)計的合理性與適應(yīng)性符合兒童成長人機(jī)尺寸，從而保證兒童家具操作的適應(yīng)性與安全性。例如，桌子倒角防磕碰設(shè)計與兒童可調(diào)節(jié)成長書桌設(shè)計都考慮到了“物”與可調(diào)節(jié)的結(jié)合，而物聯(lián)網(wǎng)時代則更加注重于適應(yīng)性前提下的兒童智能調(diào)節(jié)系統(tǒng)的開發(fā)與設(shè)計。

另外，從兒童家具尺寸與家具舒適性的關(guān)系來考慮，結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性應(yīng)該得到廣泛關(guān)注，這要求只有從兒童的心理出發(fā)，才會滿足兒童心理和身體上的舒適感覺，例如，如果兒童家具色彩不合適，會影響兒童的視覺情感，長此以往會影響兒童身心健康，這要求物聯(lián)網(wǎng)時代設(shè)計兒童智能家具時更加注重收集與分析兒童心理數(shù)據(jù)，在“網(wǎng)”增加各種感知技術(shù)進(jìn)行進(jìn)行智能處理的情感化設(shè)計，同時結(jié)合“物”的動作輸出以適應(yīng)孩子的不同需求，這樣才能發(fā)現(xiàn)新的應(yīng)用領(lǐng)域和模式。

兒童智能家具已經(jīng)初步建成，主要涉及安全保護(hù)、健康監(jiān)測系統(tǒng)，以及環(huán)境照明調(diào)節(jié)系統(tǒng)，這些總的控制于家電總控制系統(tǒng)，另外為了安全還設(shè)置有意外應(yīng)急系統(tǒng)。兒童家具的安全保護(hù)系統(tǒng)主要涉及的方面包括：家具使用倒角防磕碰物理系統(tǒng)，安全隱患使用系統(tǒng)和防漏水的無線漏水探測系統(tǒng)等。環(huán)境照明調(diào)節(jié)系統(tǒng)主要包括：環(huán)境光傳感器、無線調(diào)光器和空氣質(zhì)量探測器溫度控制器等。家電總控制系統(tǒng)主要涉及：無線智能插座、無線紅外轉(zhuǎn)發(fā)器。另外安全應(yīng)急系統(tǒng)主要設(shè)置有無線緊急求助按鈕、無線斷電報警器、無線斷電自照明等。

物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展?jié)u入佳境，智能家居的發(fā)展已經(jīng)為家居環(huán)境系統(tǒng)的研究打好部分基礎(chǔ)，因此兒童智能家具作為終端設(shè)計時就必須改變傳統(tǒng)設(shè)計觀念，將家具當(dāng)作接入網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備的同時還要將嵌入式系統(tǒng)、傳感器、RFID等合并到家具的結(jié)構(gòu)與造型設(shè)計之中。信息接收器、發(fā)送器、數(shù)據(jù)傳輸通路、數(shù)據(jù)處理芯片、操作系統(tǒng)、存儲空間等要考慮合理的放入在家具的身體里面。這樣才能從傳統(tǒng)家具制造業(yè)里脫穎而出，才能形成物聯(lián)網(wǎng)時代的新興產(chǎn)業(yè)。這將改變整個家具行業(yè)的創(chuàng)新思路，為傳統(tǒng)的家具設(shè)計和家居設(shè)計企業(yè)提供一條與時俱進(jìn)的發(fā)展道路。

隨著我國二孩政策的全面放開和逐步實施，在未來新生兒的增長比例會有所提高。在新政的推動和國際家居品牌的紛紛入住，兒童家具在渠道、品牌上的競爭也將愈演愈烈。國內(nèi)整個兒童家具市場會達(dá)到前所未有的高溫，針對青少年兒童這一特殊群體，對其生理和心理方面的特征進(jìn)行研究分析，在人體工程學(xué)和設(shè)計心理的基礎(chǔ)上，提出了基于兒童生理和心理的兒童家具設(shè)計原則。并從兒童家具尺度設(shè)計，造型設(shè)計，色彩設(shè)計，結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面結(jié)合智能化的特點論述智能化設(shè)計，并且尋求智能化設(shè)計的突破點。[2]

材料和設(shè)計是相輔相成的。在整個設(shè)計活動中，任何設(shè)計都要最終的材料應(yīng)用中，例如設(shè)計一匹玩具馬，在材料的最終選擇中考慮的安全、環(huán)保等因素可能就確定到木材這一方面，考慮到簡便、價格等方面可能最終選擇ABS塑料。所以任何材料都有可能成為設(shè)計的最終表現(xiàn)形式對象。同樣智能兒童家具設(shè)計中材料的選擇也會考慮多方面的需求，綜合多種因素而最終確定，其中智能材料的選擇要注意以下幾點：處理的智能人性化需求，產(chǎn)品操作中智能化的人機(jī)性，重點在于滿足人類自身需求。能材料的應(yīng)激性與驅(qū)動性使得材料本身有類似自主思考的智能性，此種特性使得它可以主動處理工作，而非等待人操作。例如目前市場上部分洗浴設(shè)備的智能調(diào)溫裝置中，內(nèi)部功能部件已使用部分材料技術(shù)。TOTO衛(wèi)浴產(chǎn)品中的恒溫裝置可以對于水溫的變化敏感，通過裝置的設(shè)定反應(yīng)可以讓熱水和冷水的混合比例協(xié)調(diào)，從而達(dá)到恒溫的效果。

四、結(jié)語

從上面的論述可以看出，“人”是物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的根本，脫離這一點智能化的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計則成為空談，只有考慮人的基本需求才能讓家具和互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合的更和諧，才能推動物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。我國人口結(jié)構(gòu)中兒童的層次是最受到保護(hù)和關(guān)注的，隨著二胎政策的全面放開，這會成為我國家具發(fā)展的新動力，從以上分析我們應(yīng)該在物聯(lián)網(wǎng)時代將兒童智能家具設(shè)計結(jié)合結(jié)構(gòu)力學(xué)、人體工程學(xué)、材料學(xué)、心理學(xué)及人的感覺特性等知識設(shè)計真正適合兒童發(fā)展需求的智能家具，使家具的尺度符合兒童身體成長需求，使智能化的人機(jī)操作反饋終端更加迎合兒童心理變化，從而保護(hù)孩子的身心健康。據(jù)以上的分析在日益興起的物聯(lián)網(wǎng)時代，中國會抓住機(jī)遇，順應(yīng)智能化的發(fā)展趨勢，建立自己的智能兒童家具品牌，并且在質(zhì)量、文化內(nèi)涵、風(fēng)格、營銷策略及售后服務(wù)等層次上都走上一個新的臺階。

參考文獻(xiàn)：

[1]舒文瓊.五巨頭爭霸智能家具[J].通信世界，2010，（41）.

[2]黃永軍.木材科學(xué)與技術(shù)[D]，西北農(nóng)林科技大學(xué)，2009.

作者簡介：

李秀娟，齊齊哈爾大學(xué)美術(shù)與藝術(shù)設(shè)計學(xué)院研究生，研究方向：產(chǎn)品設(shè)計。

宗明明，齊齊哈爾大學(xué)碩士生導(dǎo)師。