淺析物聯(lián)網(wǎng)時代智能產(chǎn)品的設(shè)計思維和策略

徐威　王佳玥

摘要：隨著信息時代浪潮的推進更迭，物聯(lián)網(wǎng)作為信息技術(shù)領(lǐng)域的又一次大的飛躍，近年來受到各個行業(yè)的廣泛關(guān)注。與信息技術(shù)緊密相連的智能產(chǎn)品設(shè)計也在物聯(lián)網(wǎng)的推動下朝著新方向邁進。文章在簡述物聯(lián)網(wǎng)概念的基礎(chǔ)上分析了物聯(lián)網(wǎng)時代的智能產(chǎn)品相對于互聯(lián)網(wǎng)時代的顯著特點，更進一步借用劃分智商的概念對智能產(chǎn)品所具備的能力進行不同層級的分類，從而引出對物聯(lián)網(wǎng)時代的產(chǎn)品設(shè)計在不同層面的思考和策略指引導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；智能產(chǎn)品；工業(yè)設(shè)計；設(shè)計思維

檢索：www.artdesign.org.cn

中圖分類號：TU 文獻標志碼：A 文章編號：1008 2832（2016）04-0104-03

一、物聯(lián)網(wǎng)時代到來

我們曾幻想過出門前雨傘會告訴你今天下雨，開車時車載導(dǎo)航會為你自動避開擁堵的道路，睡覺時房間的燈光隨著時間緩緩熄滅，這種種的未來生活情景，在無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、信息技術(shù)、云計算以及傳感器技術(shù)等發(fā)展迅猛的今天，物聯(lián)網(wǎng)讓這些不在是幻想，它將軟件、硬件和數(shù)據(jù)結(jié)合到一起，將我們身邊的每一件設(shè)備和我們實時的行動或身體狀況形成一個網(wǎng)絡(luò)，萬物互聯(lián)的時代已經(jīng)到來。

物聯(lián)網(wǎng)被稱作繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后，信息通信產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮（web3.0）。在web1.0時代，人們使用計算機作為互聯(lián)網(wǎng)終端，實現(xiàn)人機交互；web2.0通過互聯(lián)網(wǎng)把人與人之間的交流方式變得豐富多樣，信息的交互和傳遞超越了人機界面交互；到了物聯(lián)網(wǎng)時代，除了人與計算機以外，所有具有感知能力的物品都可以作為一個網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點或終端?；ヂ?lián)網(wǎng)為物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供了技術(shù)支撐平臺和無線網(wǎng)絡(luò)的廣泛覆蓋，物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的延伸和擴展，豐富了互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用。

（一）物聯(lián)網(wǎng)的概念

物聯(lián)網(wǎng)（internet of things）的概念最初來源于美國麻省理工學(xué)院（MIT）在1999年建立的自動識別中心（Auto-IDLabs）提出的網(wǎng)絡(luò)無線射頻識別（RFID）系統(tǒng)，即把所有物品通過射頻識別等信息傳感技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，從而實現(xiàn)智能化識別和管理。2009年2月24日2009IBM論壇上，IBM公布了名為“智慧的地球”的最新策略，在這一策略中物聯(lián)網(wǎng)是這樣被定義的：把感應(yīng)器嵌入電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道等各種物體中，使它們結(jié)成網(wǎng)絡(luò)，并普遍連接，即是物聯(lián)網(wǎng)。簡單來說，物聯(lián)網(wǎng)使我們和物品在信息與通信技術(shù)的世界里獲得一個新的溝通維度，其目標從滿足人與人之間的溝通，發(fā)展到實現(xiàn)人與物、物與物之間的交流。

（二）物聯(lián)網(wǎng)時代智能產(chǎn)品的特點

相比于互聯(lián)網(wǎng)時代的智能化產(chǎn)品和智能化服務(wù)，物聯(lián)網(wǎng)的價值凸顯在萬物互聯(lián)的智能化?，F(xiàn)在出現(xiàn)的一些的智能設(shè)備已不再是簡單的“連接”，而是在互聯(lián)網(wǎng)作為網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的基礎(chǔ)上，能夠自主決定去感知信息源、預(yù)測信息的流向、以及如何做出反應(yīng)和協(xié)作。接下來在以往互聯(lián)網(wǎng)時代的智能產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，對現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)智能產(chǎn)品進行對比分析，其中的“物”有以下三個顯著的特點。

1.可識別化

如同人在社會中存在，為了方便管理，將每個人數(shù)據(jù)化，采用身份證編碼來識別每個人。隨著物聯(lián)網(wǎng)時代的到來，物品也同樣可以被編碼。從技術(shù)角度講，物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)層級分為以下三級：一是傳感網(wǎng)絡(luò)，二是傳輸網(wǎng)絡(luò)，三是應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)。其中的傳感網(wǎng)絡(luò)以二維碼、RFID、傳感器為主，作為物體被識別的基礎(chǔ)。為了讓所有與網(wǎng)絡(luò)連接的物品方便識別管理和提取數(shù)據(jù)，RFID電子標簽技術(shù)就成為了物品的“身份證”。比如，在食品衛(wèi)生領(lǐng)域，將放養(yǎng)的羊群中每一只樣都貼上一個二維碼標簽，這個標簽所包含的是這只羊的產(chǎn)地、質(zhì)量等并被錄入系統(tǒng)，當這只羊被宰殺后，每一部分出售的肉都會貼上同樣的二維碼，羊肉被販賣后可以通過掃描二維碼在系統(tǒng)中查找到信息，做到真正的來有源頭，去有追溯，從而更有效地保障肉類食品安全；在公共交通領(lǐng)域，智能手機上交通系統(tǒng)軟件會獲取每輛車輛的位置信息，發(fā)送我們的位置信息以及速度，然后結(jié)合實時交通信息為我們提供最佳路線；在智能家居領(lǐng)域，家中只有可以連入網(wǎng)絡(luò)的電器都可以被智能控制器所感知，在這個智能終端上操作就可以直接控制電燈、自動窗簾、風(fēng)扇、音箱、車庫大門等一切家用通電設(shè)備和系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)讓所有物品都能被感知和識別，他們每時每刻都產(chǎn)生著大量結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，這些巨大的數(shù)據(jù)蘊含了對社會生活、經(jīng)濟、教育、醫(yī)療等領(lǐng)域?qū)氋F的信息。

2.系統(tǒng)化

相比于互聯(lián)網(wǎng)時代，產(chǎn)品和人、人和網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)和產(chǎn)品之間單一的連接，物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，讓許多設(shè)備都有機地組合到了一起，從而形成了一個龐大而統(tǒng)一的系統(tǒng)，產(chǎn)品在這個系統(tǒng)中的角色被重新定義。例如，常規(guī)的智能冰箱可以通過用戶的設(shè)置自動調(diào)節(jié)溫度，但是物聯(lián)網(wǎng)要求智能冰箱作為一個食物的管理終端，如海爾發(fā)布的物聯(lián)網(wǎng)冰箱，可以通過用手機上安裝的軟件掃描食物的條形碼，當食物接近保鮮期時提醒用戶，還可以在食物短缺時自動推送購物網(wǎng)站的信息。在這個系統(tǒng)中，物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)了從冰箱內(nèi)食物到與購物網(wǎng)站，再到與用戶之間的多方面溝通。

物聯(lián)網(wǎng)時代的產(chǎn)品被賦予了更高的信息采集、數(shù)據(jù)處理信息交互的能力，人與產(chǎn)品之間的關(guān)系從人與物品直接接觸，衍生為由物品代替人與其他物品進行交互。在整個使用產(chǎn)品的過程中，產(chǎn)品之間頻繁的信息交換使得人可以解放更多的勞動力來專注于其他方面。在物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建的系統(tǒng)中，每個產(chǎn)品不是孤立存在的，而是整個系統(tǒng)中的一個節(jié)點或終端。

3.智慧化

在物聯(lián)網(wǎng)時代到來以前，我們所說的智能產(chǎn)品是機械、電子、信息技術(shù)的結(jié)晶，通過植入的芯片，讓產(chǎn)品可以通過人的控制表現(xiàn)出之前設(shè)置好的某種功能。有人將物聯(lián)網(wǎng)時代的產(chǎn)品重新定義為“智慧型產(chǎn)品”，智慧型產(chǎn)品中的“智慧”解釋為從感覺到記憶再到思維這一過程，所以智慧型產(chǎn)品具有一定的學(xué)習(xí)記憶、根據(jù)不同情況判斷如何處理事件的能力。

簡單來說，物聯(lián)網(wǎng)時代產(chǎn)品的智慧化具體體現(xiàn)在物體的自我學(xué)習(xí)能力。如同智能硬件公司Nest生產(chǎn)的溫控器，它可以收集用戶的生活軌跡，如運動情況、體溫、甚至可以捕捉情緒波動和壓力等腦波，從而根據(jù)用戶的生活習(xí)慣來調(diào)節(jié)室溫，當你工作時，將溫度降低，讓你保持清醒；當雨雪天氣室溫降低，它也會自動的升高室溫。

通過這些物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用案例，可以對物聯(lián)網(wǎng)有更直觀的理解，在過去我們需要和設(shè)備有所接觸才能實現(xiàn)交互，而物聯(lián)網(wǎng)就像一個隱形的開關(guān)，當我們產(chǎn)生某種行為時，就觸動了這個開關(guān)，甚至不需要和物體接觸，就能使物體實現(xiàn)某種功能，物聯(lián)網(wǎng)時代的智能產(chǎn)品也就是“能夠?qū)W習(xí)和適應(yīng)用戶行為的物體”。

二、物聯(lián)網(wǎng)時代的智能產(chǎn)品的“智商”層級

相比于互聯(lián)網(wǎng)時代的智能產(chǎn)品和服務(wù)，物聯(lián)網(wǎng)的實現(xiàn)有賴于物體間信息的發(fā)出和接收，現(xiàn)在市場上的物聯(lián)網(wǎng)智能設(shè)備層出不窮，總結(jié)這些產(chǎn)品發(fā)出和接受信息的范圍，以及自主感知、預(yù)測、反應(yīng)和協(xié)作的實現(xiàn)程度，可以用“智商”這一概念來劃分智能產(chǎn)品感知和處理信息、以及做出反饋的水平。（圖1）

對于常規(guī)產(chǎn)品來說，其服務(wù)的對象始終都是人，設(shè)計師在設(shè)計產(chǎn)品時，從解決問題出發(fā)，立足于產(chǎn)品的使用環(huán)境以及與用戶之間關(guān)系，利用產(chǎn)品本身所具有的特性和功能來實現(xiàn)設(shè)計目標。在物聯(lián)網(wǎng)的背景下，設(shè)計師在面對智能產(chǎn)品設(shè)計時，首先應(yīng)該確立解決方案的問題所在層級，其次針對不同的問題層級選取相應(yīng)智商水平的產(chǎn)品類型，再系統(tǒng)的考慮產(chǎn)品與用戶及使用環(huán)境的關(guān)系，才能將產(chǎn)品的智慧發(fā)揮到極致。接下來就討論在物聯(lián)網(wǎng)的背景下，面對智能產(chǎn)品設(shè)計時如何在不同的層面進行思考和策略制定。

（一）平常智商產(chǎn)品

“平常智商”是指這一類產(chǎn)品的工作核心以感知為中心，通常是以某一個體或行為為感知對象，當周圍環(huán)境或使用者的行為發(fā)生變化，就好像觸發(fā)了一個隱形的開關(guān)，產(chǎn)品就會對這個刺激做出相應(yīng)的反應(yīng)，并且可以通過網(wǎng)絡(luò)與其他產(chǎn)品連接，進行“隔空對話”。如現(xiàn)在被大家津津樂道的智能家居就是此類產(chǎn)品的代表，智能烤箱可以通過wifi與手機相連，用戶可以在下班路上遠程控制烤箱開關(guān)以及溫度，烤箱也可以感知內(nèi)部溫度變化，從而自行預(yù)熱和保溫；飛利浦、LG等品牌推出的智能燈泡同樣代表了非常直觀的物聯(lián)網(wǎng)體驗，通過在手機安裝程序，我們可以隨心開關(guān)燈、改變亮度和顏色，還能夠?qū)崿F(xiàn)讓燈光伴隨音樂旋律舞動，活躍居室的氛圍。還有一類產(chǎn)品可以感知到處于同一網(wǎng)絡(luò)中的其他產(chǎn)品，與之進行點對點的交流。Good Night Lamp由一盞大燈和一盞小燈組成的燈具，小燈可以感知大燈的變化，如果放在小朋友房間的大燈被關(guān)閉，那么另一盞父母房間的小燈也隨之熄滅，這樣父母就知道孩子睡了，這類產(chǎn)品也在潛移默化的改變?nèi)伺c人之間的交流方式。

設(shè)計師在面對這類只需具備基本感知力、不需要調(diào)動其收集大量數(shù)據(jù)的“平常智商”產(chǎn)品時，需要全面考慮在產(chǎn)品所處的系統(tǒng)中可能產(chǎn)生的各種用戶行為和周圍環(huán)境的變化因素，產(chǎn)品應(yīng)在感知不同信息時做出何種的反饋，充分挖掘智能產(chǎn)品的感知和反饋能力的無限可能，為消費者實現(xiàn)更好的用戶體驗。

（二）超常智商產(chǎn)品

“超常智商”指的是擁有明顯的自我學(xué)習(xí)和自主決策能力的產(chǎn)品。相比于前者在了解用戶行為方面的表現(xiàn)明顯更突出，甚至可以同時處理感知到的多種信息，提供系統(tǒng)化的解決方案。這種表現(xiàn)類似于我們使用瀏覽器時會覺得它的智力水平明顯高于人類，這并不是全靠軟件工程師或設(shè)計師的功勞，而是通過收集用戶在使用計算機時的行為及智能硬件工作時產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)，結(jié)合實時高速的處理這些數(shù)據(jù)得到的結(jié)果，是匯集了智能硬件記憶學(xué)習(xí)和大數(shù)據(jù)處理的共同智慧。對于物聯(lián)網(wǎng)時代的智能產(chǎn)品來說，具備這種共同智慧的表現(xiàn)之一是自我學(xué)習(xí)能力。還是以Nest為例，在最開始的一周，Nest需要手動調(diào)整，一個人每天可能需要設(shè)置四次：起床，上班，下班，睡覺。但此后Nest就會利用自身算法，對用戶的每次手動調(diào)整進行記憶和學(xué)習(xí)，它將了解和記錄用戶的日常作息習(xí)慣和溫度喜好自行幫助用戶控制空調(diào)溫度，nest具備在感知力基礎(chǔ)上，發(fā)展了自我學(xué)習(xí)力，對用戶行為產(chǎn)生的數(shù)據(jù)做加工，在預(yù)測到某種行為時，自動的做出相應(yīng)的反應(yīng)。在此基礎(chǔ)上，還有一類產(chǎn)品具有自主規(guī)劃和決策的智慧，如芬蘭一家科技公司研制的可以提高回收垃圾效率、節(jié)約城市公共資源的智能城市垃圾箱Enevo One Collect。這款垃圾桶內(nèi)置的傳感器可以檢測桶內(nèi)垃圾的高度，當垃圾高度達到一定程度時它就會提示環(huán)衛(wèi)人員垃圾箱已滿，這時環(huán)衛(wèi)人員可以通過專用軟件查看區(qū)域內(nèi)所有垃圾桶內(nèi)的情況，更重要的是當環(huán)衛(wèi)車輛出發(fā)時，系統(tǒng)會自動規(guī)劃好垃圾回收的最優(yōu)路徑，快速略過那些還有足夠空間的垃圾桶。這一應(yīng)用經(jīng)專業(yè)機構(gòu)統(tǒng)計可以解決近20%-40%的運營成本。

所以，當設(shè)計師在處理具備自我學(xué)習(xí)和自主規(guī)劃能力的產(chǎn)品時，例如智能健康、智能服務(wù)類的產(chǎn)品，需要打破產(chǎn)品本身具有功能的局限，充分利用物聯(lián)網(wǎng)全面深入的感知記憶能力和實時的海量數(shù)據(jù)處理能力，立足于挖掘整體系統(tǒng)中產(chǎn)品輸入和輸出信息的潛能，讓產(chǎn)品更好的理解用戶的行為意圖，提供更智慧更系統(tǒng)化的解決方案。

（三）超級智商產(chǎn)品

“超級智商”指的是智能產(chǎn)品在具備接受和處理其所在系統(tǒng)產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，可以與其他系統(tǒng)的產(chǎn)品進行大數(shù)據(jù)的交換，利用云計算技術(shù)將不同系統(tǒng)提供的海量數(shù)據(jù)協(xié)同運算分析，從而讓這些數(shù)據(jù)產(chǎn)生新的應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)筑了物與物交流的橋梁，通過把分散運輸在這些橋梁上的數(shù)據(jù)資源化零為整，才能體現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的終極價值。雖然現(xiàn)在面臨著數(shù)據(jù)孤島的問題，即很多潛在的大數(shù)據(jù)被掩埋在各類企業(yè)的數(shù)據(jù)庫中，但是我們?nèi)匀豢梢赃M行大膽設(shè)想。比如在上面提到的智能城市垃圾桶的案例中，如果某一區(qū)域的所有垃圾桶可以將內(nèi)部產(chǎn)生的數(shù)據(jù)收集起來，如垃圾的回收頻率、垃圾品類占比，就可以分析出附近居民的消費水平、購物能力以及飲食偏好等。這些數(shù)據(jù)在某種程度上來說是很好的營銷數(shù)據(jù)，當考慮在這附近建造一個購物中心時，就可以通過分析這一類型數(shù)據(jù)不同時期變化，得到區(qū)域內(nèi)的需求比重和趨勢、產(chǎn)品品類的市場受歡迎程度、消費者的消費能力等，最終應(yīng)用于商場的品牌引入和產(chǎn)品銷售策略的調(diào)整。

這類擁有極超常智商的智能產(chǎn)品所處的角色已然從為用戶提供服務(wù)的一個節(jié)點或終端上升到一個完整的服務(wù)體系，當設(shè)計師希望將設(shè)計對象定義為物聯(lián)網(wǎng)中的信息節(jié)點去思考設(shè)計策略時，如智慧城市、智慧醫(yī)療、智慧交通等解決方案，就要充分考慮把服務(wù)系統(tǒng)中的每一個可以觸及的環(huán)節(jié)協(xié)同起來，這些環(huán)節(jié)是否可以進行信息和數(shù)據(jù)的共享，用智慧服務(wù)設(shè)計理念為使用者提供更高質(zhì)量的體驗，從更有社會意義的角度來看，具有極超常智商的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品可以將一定區(qū)域內(nèi)收集到的數(shù)據(jù)繪制成一幅完整的宏觀信息圖，將有價值的信息通過數(shù)據(jù)眾包推動社會監(jiān)管進程，可能會賦予公眾一種責任的力量，并將公民的執(zhí)行能力提升到一個新的層次。

結(jié)語

我們正站在一個新的通信時代的邊緣，物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)讓我們重新認識了人和物的交流關(guān)系。物聯(lián)網(wǎng)為產(chǎn)品設(shè)計的發(fā)展進程提供了新的引導(dǎo)方向，產(chǎn)品的智能化程度也被賦予更豐富的可能。對于設(shè)計師而言，每一次重大技術(shù)的變革，都會引起設(shè)計思維和設(shè)計策略的創(chuàng)新。當我們面對由單個產(chǎn)品、用戶需求和服務(wù)體系組成的信息宏圖時，如果能對產(chǎn)品在系統(tǒng)中扮演的角色和所處層級準確定位，并借助物聯(lián)網(wǎng)激發(fā)出其最大效能，使之與用戶日常生活中最緊要的事情進自然的連接，那么相信未來的智能產(chǎn)品設(shè)計一定會向著更具智慧化及整體化的方向得以發(fā)展。