利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)增強(qiáng)城市生活的趣味性

唐雨琦　朱曉東

摘 要：隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的日益成熟，各種智能產(chǎn)品如雨后春筍般涌入人們的生活并逐漸為人們所接受，智能家具也逐漸受到人們的關(guān)注。文章結(jié)合兒童的特點(diǎn)，探討如何利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)增強(qiáng)兒童家具中的趣味性，為兒童設(shè)計(jì)出滿足其身心發(fā)展的智能家具模型。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；智能家具；趣味性；兒童家具；設(shè)計(jì)

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，大量的智能單品涌現(xiàn)在人們的日常生活中，同時(shí)伴隨著智能家居的迅速發(fā)展，智能家具作為家居環(huán)境的一個(gè)重要組成部分，也隨之進(jìn)入發(fā)展的快車道。在居住條件漸入佳境的今天，兒童的物質(zhì)生活和精神生活愈發(fā)受到人們的關(guān)注。由于兒童時(shí)期是構(gòu)建積極人格、開發(fā)智力的最佳階段，因此在滿足基本使用功能的同時(shí)，家長(zhǎng)越來越重視兒童產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的趣味性和啟發(fā)性，在兒童家具設(shè)計(jì)過程中加入趣味性設(shè)計(jì)，不僅可以得到孩子們的喜愛，同時(shí)也對(duì)他們的啟蒙教育和成長(zhǎng)有所幫助。據(jù)統(tǒng)計(jì)表明，我國(guó)目前擁有將近2億多少年兒童，并且隨著二胎政策的全面放開，中國(guó)兒童人數(shù)也將大大提高，可以預(yù)見未來兒童家具市場(chǎng)的需求空間會(huì)隨著社會(huì)對(duì)兒童生活居住環(huán)境的關(guān)注而呈現(xiàn)穩(wěn)步增長(zhǎng)的趨勢(shì)[1]，本文主要從以下幾個(gè)方面探討如何利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)增強(qiáng)兒童家具的趣味性。

一、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

在信息技術(shù)飛速發(fā)展的今天，人們的生活已經(jīng)進(jìn)入到一個(gè)萬物物聯(lián)的時(shí)代，在新一代信息技術(shù)的總成分中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)占據(jù)了不可或缺的部分。有專家預(yù)計(jì)，在未來的十年，物聯(lián)網(wǎng)將實(shí)現(xiàn)數(shù)量和質(zhì)量的飛躍，全球物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)也將呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，數(shù)以十億計(jì)的互聯(lián)設(shè)備不斷涌現(xiàn)，來實(shí)現(xiàn)讓一切設(shè)備互聯(lián)，可以說物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將重塑我們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷妗?/p>

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展出來的一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，其用戶端不僅局限在人與人、人與物之間的聯(lián)系，也逐漸擴(kuò)展到物與物之間，主要通過射頻識(shí)別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)等信息傳感設(shè)備。按照約定的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在不同物品間建立連接，進(jìn)行信息交換和通訊，并將數(shù)據(jù)信息加以整合利用，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、監(jiān)控和管理等功能，來更好地服務(wù)大眾生活。[2]簡(jiǎn)單來說，物聯(lián)網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)人與物、物與物之間的信息傳遞和控制，其中傳感器技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及嵌入式系統(tǒng)技術(shù)是整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的三大關(guān)鍵技術(shù)。有專家曾經(jīng)對(duì)這三大技術(shù)，做了一個(gè)形象的比喻，如果把物聯(lián)網(wǎng)比作人體，那么傳感器就相當(dāng)于人的眼睛、鼻子、皮膚等感知器官，用來從外界獲取信息，而網(wǎng)絡(luò)就是神經(jīng)系統(tǒng)，用來傳遞獲取到的信息，嵌入式系統(tǒng)則相當(dāng)于人的大腦，在收到信息以后對(duì)信息進(jìn)行分類處理。

二、兒童家具

兒童家具是指適應(yīng)0～18歲兒童心理與生理發(fā)展路徑，并且滿足他們?cè)谏睢蕵?、學(xué)習(xí)和交往中，供他們坐、臥或支撐與貯存物品和作為裝飾等功能需要的一類器具，主要包括書房家具、臥室家具、學(xué)校家具、閱覽室家具、游戲室家具和幼兒園家具等。作為陪伴孩子必不可少的生活用具，越來越多的設(shè)計(jì)師嘗試著挖掘兒童家具更深層次的功能作用，比如家具的趣味性以及多功能等，可以說現(xiàn)代兒童家具既是兒童生活和學(xué)習(xí)中的器具，又是他們成長(zhǎng)中娛樂的道具[3]。

隨著中國(guó)綜合國(guó)力的提高，我們和其他國(guó)家在各個(gè)領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)無疑會(huì)更加激烈，而未來的競(jìng)爭(zhēng)核心是人才的競(jìng)爭(zhēng)，眾所周知，兒童是祖國(guó)的未來，民族的希望，并且兒童時(shí)期是一個(gè)人性格和興趣愛好形成的關(guān)鍵時(shí)期。因此家長(zhǎng)也越來越注重孩子的啟蒙教育，在家具領(lǐng)域表現(xiàn)為，近幾年涌現(xiàn)出來大量的益智兒童家具，比如芙萊莎兒童家具使孩子在有限的空間里盡情娛樂，而且基于芙萊莎兒童家具可以隨意組裝的特點(diǎn)，可以很好地培養(yǎng)孩子的創(chuàng)新意識(shí)和動(dòng)手能力，設(shè)計(jì)師們通過這些益智家具模型，希望能潛移默化地培養(yǎng)孩子的形象思維和動(dòng)手能力，從而提高孩子的創(chuàng)新創(chuàng)造能力[4]。

兒童一直處于生長(zhǎng)發(fā)育的過程中，無論是生理還是心理上面都與成年人之間有著顯著的不同，并且不同年齡階層的兒童也有著其各自的生理和心理特征。因此現(xiàn)代兒童家具設(shè)計(jì)的需要根據(jù)兒童的年齡、性別和性格等因素進(jìn)行設(shè)計(jì)，如果忽略兒童之間的差異性、為兒童建立一個(gè)統(tǒng)一的設(shè)計(jì)模版，會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)最終流于形式，從而無法滿足不同身體狀況和生活能力的兒童需求。因此在設(shè)計(jì)兒童家具時(shí)，我們應(yīng)該針對(duì)不同階段的兒童生理和心理熱點(diǎn)進(jìn)行研究，并在此基礎(chǔ)上，總結(jié)出兒童家具設(shè)計(jì)的原則和方法，從而更好地來指導(dǎo)兒童家具實(shí)踐，為兒童創(chuàng)造一個(gè)健康、安全的成長(zhǎng)環(huán)境。

三、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在提高兒童家具趣味性中的設(shè)計(jì)原則

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)發(fā)展的高速通道，同時(shí)伴隨著智能家居的興起，智能家具的發(fā)展也漸入佳境。智能家具是指在現(xiàn)代時(shí)尚家具的基礎(chǔ)上，將組合智能、機(jī)械智能、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)巧妙地融入到家具設(shè)計(jì)中，以實(shí)現(xiàn)家具產(chǎn)品的智能化，為人們創(chuàng)造一個(gè)更加舒適的家居環(huán)境。智能家具作為一個(gè)集成控制系統(tǒng)，主要大致可以分為軟件和硬件兩個(gè)部分，硬件部分包括家具本體、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、微控制器、各種傳感器、硬件電路等，軟件部分包括主程序、驅(qū)動(dòng)程序，對(duì)應(yīng)各個(gè)功能的服務(wù)程序等[5]?？梢哉f，智能家具是未來家具發(fā)展的趨勢(shì)，并且國(guó)內(nèi)外智能家具的研究均已取得一定的成績(jī)。例如 下圖所示2016年米蘭國(guó)際家居展上亮相的一款智能家具lift-bit智能沙發(fā)，這件模塊化家具的每一個(gè)單體是一個(gè)可以升降的正六面體，每一個(gè)模塊都有一個(gè)直線電機(jī)，可以彼此之間進(jìn)行信息交流，同時(shí)能夠相互依靠；不僅如此，我們還可以通過與之配套的手機(jī)APP，任意改變其中每一個(gè)椅子的高度，使之變成我們想要的造型和形態(tài)。

雖然國(guó)內(nèi)外對(duì)智能家具的研究正在積極開展，而且智能家具產(chǎn)品也層出不窮，但是對(duì)于如何將智能技術(shù)嵌入到兒童家具設(shè)計(jì)中的研究暫無系統(tǒng)的定論，并在利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)增強(qiáng)兒童家具中的趣味性應(yīng)用也顯得更加缺乏[6]。因此對(duì)于兒童家具市場(chǎng)而言，如何抓住其發(fā)展的高速通道，就顯得尤為重要。本文主要探討如何利用最新的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將兒童智能家具作為終端設(shè)計(jì)時(shí)能夠增強(qiáng)其中的趣味性。

由于兒童一直處于一個(gè)生理和心理同步成長(zhǎng)的過程，因此在不同的年齡階層他們有自己不同的喜好。我們?cè)谶M(jìn)行家具設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)該充分了解他們各個(gè)階段的真實(shí)心理訴求，這樣在將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)嵌入傳統(tǒng)家具設(shè)計(jì)時(shí)，才可以更好地匹配他們?cè)诟鱾€(gè)年齡階層的心智模型，使得家具不僅具有基本的使用功能，還具有較強(qiáng)的精神功能，提高使用的趣味性，讓其既是一款家具，又是一款玩具，為孩子創(chuàng)造一個(gè)健康舒適的成長(zhǎng)環(huán)境的同時(shí)，積極調(diào)動(dòng)他們的動(dòng)手能力，提高他們創(chuàng)造能力和藝術(shù)素養(yǎng)。

（一）延展性原則

首先一款產(chǎn)品都有兩種功能，第一是其物質(zhì)功能，第二是其精神功能，物質(zhì)功能主要是指產(chǎn)品能否滿足人們?cè)谏矸矫娴男枰?，如產(chǎn)品的操作是否方便、能否提高工作效率，維修、運(yùn)輸是否方便、安全等。對(duì)于家具產(chǎn)品而言，即其是否滿足家具的基本使用功能。由于兒童正處于生長(zhǎng)發(fā)育的階段，家具的尺寸會(huì)隨著兒童的年齡增長(zhǎng)發(fā)生改變，那么為了延長(zhǎng)家具的使用壽命，使其符合綠色設(shè)計(jì)的理念，在進(jìn)行趣味性兒童家具設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要保證其一定的延展性。兒童家具延展性是一件家具通過改變某些組成部件，保證基礎(chǔ)功能作用的前提下，通過一系列的技術(shù)手段——折疊、調(diào)節(jié)器、傳感技術(shù)等，延伸擴(kuò)展兒童家具的使用功能，從而達(dá)到延長(zhǎng)家具使用壽命的效果。比如你可以將嬰兒搖籃通過拆卸重新組合以后變成一個(gè)兒童沙發(fā)，這樣不僅可以有效地減少資源浪費(fèi)，還可以增強(qiáng)他們的動(dòng)手能力，同時(shí)帶給他們成就感[7]。

（二）安全舒適性原則

產(chǎn)品的另外一個(gè)重要功能是其精神功能，趣味性是兒童家具重要的精神功能體現(xiàn)。兒童對(duì)周圍環(huán)境和事物都十分敏感，并且不同年齡段的兒童喜好也各不相同。因此我們?cè)谶M(jìn)行兒童家具設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)該在基于了解各個(gè)年齡兒童的心理基礎(chǔ)上，在家具設(shè)計(jì)中加入他們?cè)诟鱾€(gè)階段喜愛的趣味元素；同時(shí)根據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，具有一定情趣化的家具，會(huì)使兒童有主人翁的感覺，并且在家庭環(huán)境中能夠擁有歸屬感。

情趣化兒童家具產(chǎn)品除了擁有合理的功能之外，可以在材質(zhì)、造型、色彩中加入一些有趣的設(shè)計(jì)元素，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)如傳感器技術(shù)、RFID、嵌入式系統(tǒng)讓這些元素之間的組合與變化帶來了更多新的可能，但在提高兒童家具趣味性的同時(shí)，我們也應(yīng)當(dāng)留意到其帶來的安全隱患，比如用電安全性問題等。因此趣味性兒童家具在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該以安全舒適性原則為標(biāo)準(zhǔn)，創(chuàng)造出實(shí)用、安全、有趣的設(shè)計(jì)作品，其中安全性原則強(qiáng)調(diào)兒童家具應(yīng)當(dāng)具有穩(wěn)定結(jié)構(gòu)和功能，避免掉使用時(shí)可能引發(fā)的安全隱患；舒適性原則是指滿足兒童生理特別是心理的舒適感覺，激發(fā)兒童創(chuàng)造力和獨(dú)立思考能力?？傊?，趣味性兒童家具不僅是一個(gè)簡(jiǎn)單的使用器具，更可以為兒童創(chuàng)建一種高層次的生活方式。

（三）參與性原則

隨著時(shí)代的進(jìn)步和發(fā)展，設(shè)計(jì)也經(jīng)歷了從1.0到3.0 的時(shí)代，在設(shè)計(jì)1.0時(shí)代，我們?yōu)槿藗冊(cè)O(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)2.0時(shí)代，我們和人們一起設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)3.0時(shí)代由人們?cè)O(shè)計(jì)，并且在現(xiàn)今這個(gè)強(qiáng)調(diào)“參與感”的時(shí)代，提高兒童在兒童家具設(shè)計(jì)中的參與感也顯得尤為重要，讓孩子不僅是家具的使用者，同時(shí)也是智能家具的設(shè)計(jì)者，培養(yǎng)孩子對(duì)家具的主人翁意識(shí)，提高他們的成就感。我們利用各種新型技術(shù)、通過DIY、多功能拼裝模塊化兒童家具，充分調(diào)動(dòng)孩子的動(dòng)手能力，培養(yǎng)孩子的創(chuàng)造力，與此同時(shí)也可以增加父母和孩子之間的生活交流，激發(fā)兒童對(duì)生活的熱情，為兒童提供一種快樂、自由、無拘無束的生活方式。

四、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在提高兒童家具趣味性中的設(shè)計(jì)方法

（一）造型

作為玩具界翹楚的樂高，在孩子和家長(zhǎng)的心中，它代表的是快樂，無盡的想象和創(chuàng)意，我們可以借助樂高玩具的設(shè)計(jì)方法，將家具分解為一個(gè)個(gè)造型各異的樂高玩具模塊，孩子可以對(duì)這些模塊進(jìn)行拆分和重新組合，實(shí)現(xiàn)造型組合變換，培養(yǎng)孩子動(dòng)手能力的同時(shí)，提高他們的創(chuàng)造力[8]。

（二）色彩

傳統(tǒng)家具設(shè)計(jì)的色彩具有固定性，不可以發(fā)生實(shí)時(shí)的變化，如今我們可以借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，在家具表面貼上LED屏，同時(shí)搭配手機(jī)APP，讓孩子可以自己選擇改變家具表面的色彩，并且在APP上也可以做一些引導(dǎo)性設(shè)計(jì)，給孩子一些與環(huán)境和造型搭配起來相和諧的色彩建議，從小培養(yǎng)孩子對(duì)美和色彩的一種感覺，提高他們的藝術(shù)素養(yǎng)。

（三）功能

我們?cè)诶梦锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的時(shí)候，可以結(jié)合模塊化的設(shè)計(jì)方法，提高兒童家具中的趣味性。模塊化是基于產(chǎn)品的物理特性及功能特征把基本結(jié)構(gòu)劃分為零部件、組件、模塊，通過各個(gè)子模塊的組合來實(shí)現(xiàn)總功能的一種設(shè)計(jì)方法[9]。模塊化設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)在于我們可以通過交換各個(gè)子模塊、使其重新排列組合成一個(gè)新的產(chǎn)品，創(chuàng)造出新的功能[10]。我們?cè)趯⒅悄軆和揖咦鳛榻K端設(shè)計(jì)的時(shí)候，可以借助于模塊化的設(shè)計(jì)方法，為兒童設(shè)計(jì)不同功能的子家具模塊，通過不同功能模塊的重新排列組合[11]，由孩子們自己創(chuàng)造出他們想要的家具功能，比如我們可以將測(cè)試體溫的功能包裝成一個(gè)單一的模塊，顯示溫度的LCD屏幕作為一個(gè)模塊，孩子可以將其任意嵌入到書桌、坐具等家具里，將其變成可以顯示溫度、色彩的書桌或者凳子等。

五、結(jié)語

兒童時(shí)期是構(gòu)建積極性格、開發(fā)智力的最佳時(shí)機(jī)，趣味性家具可以為兒童提供在一個(gè)輕松、快樂的家居環(huán)境，讓他們?cè)谕嫠５倪^程得到樂趣，緩解他們的壓力。顯然這樣的家居環(huán)境更利于兒童的健康成長(zhǎng)。在工業(yè)4.0時(shí)代，我們可以借助飛速發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，在對(duì)兒童家具進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，在一定規(guī)則的指導(dǎo)下，利用一些方法，加入一些趣味性和益智性的設(shè)計(jì)元素。這樣不僅能得到小朋友的喜愛，并且有助于他們的啟蒙教育和成長(zhǎng)，讓家具不僅具有使用功能，同時(shí)也滿足孩子的精神需求，充分培養(yǎng)孩子的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力，并且提高他們的藝術(shù)素養(yǎng)。

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作者單位：

東北林業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院