0～3歲兒童智能安撫產(chǎn)品的交互設(shè)計(jì)研究

張范，熊紅云（通訊作者）

（北京服裝學(xué)院 藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院，北京 100029）

一、研究背景及發(fā)展現(xiàn)狀

據(jù)全國(guó)第六次人口普查顯示，我國(guó)目前的女性平均生育年齡為28.18歲，上次人口高峰期出生的人口正處于生育年齡范圍之內(nèi)，加上二胎政策全面展開(kāi)，有望迎來(lái)第三次嬰兒潮的回升潮。嬰兒人口的急劇增長(zhǎng)無(wú)疑給晉升家長(zhǎng)帶來(lái)很多困擾，其中安撫寶寶情緒成為首要待解決的問(wèn)題。因此，安撫玩具成為每個(gè)新生兒家庭購(gòu)物清單中的必買之物。加之人工智能技術(shù)的成熟，無(wú)疑給此類產(chǎn)品提供更多的創(chuàng)新方向和設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)。筆者通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外成熟的安撫產(chǎn)品的交互設(shè)計(jì)研究，以用戶體驗(yàn)的角度，總結(jié)出其中的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，并提出合理化建議。

目前，關(guān)于智能安撫產(chǎn)品的相關(guān)研究都關(guān)注在怎樣讓監(jiān)護(hù)人更方便的使用產(chǎn)品，更及時(shí)有效地解決嬰兒的哭鬧，但產(chǎn)品用戶區(qū)間過(guò)于模糊，多為0～3歲，并沒(méi)有了解嬰兒的身體發(fā)育狀況；另外，過(guò)分追求產(chǎn)品的技術(shù)層面，忽略了產(chǎn)品技術(shù)的對(duì)嬰兒的負(fù)面影響，同時(shí)家長(zhǎng)對(duì)產(chǎn)品過(guò)分使用技術(shù)所帶來(lái)的擔(dān)憂也是重要的考量點(diǎn)。例如，智能安撫奶嘴的設(shè)計(jì)。奶嘴內(nèi)置的紅外感應(yīng)和微型攝像頭雖有利于監(jiān)護(hù)人對(duì)嬰兒健康狀況有良好的檢測(cè)，但對(duì)是否有其危害目前沒(méi)有相關(guān)認(rèn)證，存在很大的隱患。此外，過(guò)多使用功能反而喧賓奪主，設(shè)計(jì)框架略顯生硬，很多家長(zhǎng)并不看好，選擇不予購(gòu)買。因此，應(yīng)重新審視用戶本身，應(yīng)在保證材料制作安全和使用安全的前提下，巧妙運(yùn)用新技術(shù)才是最行之有效的途徑。

二、國(guó)內(nèi)外智能安撫產(chǎn)品分析

圖 1 費(fèi)雪智能安撫小海馬產(chǎn)品及功能介紹

圖 2 左：Vtech偉易達(dá)小河馬投影儀 右：費(fèi)雪星空海洋燈

“安撫”顧名思義，即是安靜、撫慰之意，根據(jù)“達(dá)爾文反射”（Grasping Reflex），嬰兒自出生起就有短時(shí)間的抓握能力，輕輕觸碰嬰兒手掌，嬰兒立刻緊握拳頭。因此，傳統(tǒng)的安撫產(chǎn)品都利用了此理論進(jìn)行設(shè)計(jì)，例如安撫巾、毛絨玩具成為最初最純粹安撫神器。近年來(lái)，隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，萬(wàn)物互聯(lián)改變著我們的生活。大數(shù)據(jù)的采集和處理能力不斷增強(qiáng)，利用這些技術(shù)設(shè)計(jì)出的新型智能安撫產(chǎn)品也受到了廣大家長(zhǎng)們的喜愛(ài)。據(jù)2017年國(guó)外新出的玩具中，可以看到通過(guò)新技術(shù)結(jié)合的安撫產(chǎn)品越來(lái)越多，優(yōu)缺點(diǎn)也不盡相同。綜合國(guó)內(nèi)外產(chǎn)品，筆者根據(jù)制作材料和呈現(xiàn)形式將其劃分為以下幾種：互動(dòng)毛絨玩具類、智能聲光投影類、硅膠安撫奶嘴類、特殊材料混合類 。

（一）互動(dòng)毛絨玩具類

互動(dòng)類毛絨玩具類的主要特點(diǎn)：以可愛(ài)生動(dòng)的外觀形象吸引寶寶眼球，根據(jù)哭聲識(shí)別、智能提醒、部位觸發(fā)點(diǎn)等與之進(jìn)行互動(dòng)，結(jié)合手機(jī)端APP進(jìn)行個(gè)性化設(shè)置，給兒童帶來(lái)新的體驗(yàn)。例如圖1費(fèi)雪智能安撫小海馬，適合剛出生及以上的嬰幼兒，通過(guò)“抓握反射”（達(dá)爾文反射）嬰兒可以抱住玩具與之進(jìn)行互動(dòng)。白天它成為貼心的好伙伴，夜晚看護(hù)人通過(guò)按壓海馬身體的音樂(lè)圖標(biāo)觸發(fā)機(jī)關(guān)，發(fā)出安撫音樂(lè)或白噪音等助眠音樂(lè)以及溫和的光線營(yíng)造出安撫、助眠的氛圍，使其在快樂(lè)的玩耍后自然的進(jìn)入甜蜜夢(mèng)鄉(xiāng)。這種通過(guò)按壓的交互方式能夠鍛煉嬰幼兒的因果關(guān)系、培養(yǎng)形成良好的睡眠行為習(xí)慣；不僅如此，還能更好地促進(jìn)嬰兒手、眼各個(gè)器官的發(fā)育及協(xié)調(diào)能力。如圖3（右圖）Toyamail出品的毛絨對(duì)話玩具，同樣以觸發(fā)機(jī)關(guān)作為行為反饋的通道，玩偶內(nèi)置聲音處理芯片，能夠?qū)W習(xí)模擬用戶的說(shuō)話聲，從而與用戶互動(dòng)。此產(chǎn)品有效利用了嬰兒的好奇心，快速轉(zhuǎn)移其注意力，從負(fù)面的情緒之中解救出來(lái)，同時(shí)能夠提高兒童的反應(yīng)能力和語(yǔ)言能力，不失為一個(gè)成功的產(chǎn)品。

（二）智能聲光投影類

此類產(chǎn)品充分利用白噪音這一助眠聲音元素，結(jié)合緩動(dòng)交替的抽象的投影，形成聲光一體的安撫機(jī)制，在解決兒童哭鬧的同時(shí)，鍛煉其想象力，有利于促進(jìn)嬰兒的視力發(fā)育；有利于嬰幼兒的安全感的建立；有利于情緒自我調(diào)節(jié)能力的培養(yǎng)。研究表明：有色噪音能夠有效安撫人們情緒，提高專注力，達(dá)到以噪制噪的效果。其中，白噪音（指一段聲音中的頻率分量的功率在整個(gè)可聽(tīng)范圍〔0·20KHZ〕內(nèi)都是均勻的）是最接近子宮的聲音環(huán)境。因此，在諸多產(chǎn)品之中，白噪音的加入能夠有效地解決嬰兒哭鬧，平復(fù)嬰兒情緒有顯著的效果。此外，紅噪音、褐色噪音也有效平復(fù)嬰兒的情緒，提供一個(gè)安靜、助眠的作用。

例如圖2（左圖）偉易達(dá)小河馬安睡投影儀，能夠充分還原使用場(chǎng)景，利用哭聲喚醒技術(shù)即可緩解嬰兒負(fù)面的情緒。能夠以用戶的視角，滿足兒童哭鬧當(dāng)下需要安撫的需求，達(dá)到安撫的目的，從而實(shí)現(xiàn)心理模型的需求構(gòu)建。例如圖2（右圖）費(fèi)雪星空海洋燈，在傳統(tǒng)的小夜燈的基礎(chǔ)上，通過(guò)與手機(jī)相連，遠(yuǎn)程控制夜燈的亮度、投射內(nèi)容。操作更加方便快捷，其中投射內(nèi)容部分能夠從多方位進(jìn)行投射，滿足兒童多視角的需要，促進(jìn)頭部、頸部的發(fā)育，實(shí)現(xiàn)多元化、個(gè)性化、移動(dòng)性、智能化。但上述兩個(gè)案例投射內(nèi)容都比較單一固定，由于嬰幼兒視力發(fā)育分為黑白期、色彩期、立體期、空間期，所以不能滿足不同時(shí)期嬰兒的視力發(fā)育需求，是此類產(chǎn)品不足之處。

（三）硅膠安撫奶嘴類

此類產(chǎn)品是以硅膠為主要制作材料，安全無(wú)毒、形狀更接近乳頭，讓嬰兒更有安全感。內(nèi)置的貼片能夠測(cè)量嬰兒當(dāng)下的體溫。例如圖4所示REER智能奶嘴體溫計(jì)，在安撫的同時(shí)，能夠同時(shí)測(cè)量嬰兒的體溫。此外，現(xiàn)有的研究已設(shè)計(jì)出：在安撫的基礎(chǔ)上，通過(guò)內(nèi)置數(shù)字?jǐn)z像頭和貼片式紅外線LED能夠?qū)崿F(xiàn)嬰兒口腔狀況和體溫情況的同時(shí)監(jiān)測(cè)。微型傳感器能夠采集嬰兒的口腔圖像，通過(guò)手機(jī)APP進(jìn)行健康監(jiān)測(cè)。手機(jī)能夠根據(jù)接收到的體征信息給予相應(yīng)的安撫。綜上所述，此類產(chǎn)品能夠從用戶本體出發(fā)，在滿足基本需求的同時(shí)，增加輔助功能，能夠提升產(chǎn)品購(gòu)買價(jià)值，使產(chǎn)品更加智能，符合現(xiàn)代人多重需求的心理。

（四）特殊材料混合類

除了以上兩種類型，加入一些具有安撫作用的材料更能直接縮短使用路徑，減少了開(kāi)發(fā)時(shí)的成本，實(shí)現(xiàn)用戶和廠家的雙贏。例如圖3（左圖）為 Manhattan Toy 出品的毛絨玩具，外部形象為一個(gè)初生嬰兒并帶有一只小毛熊、一本布書(shū)、奶嘴和一個(gè)嘴巴。奶瓶?jī)?nèi)置相關(guān)裝置可以吸附到寶寶嘴部，當(dāng)嬰兒抱住此玩具時(shí)，會(huì)釋放令人安神熟睡的薰衣草香味。由于它遠(yuǎn)離了數(shù)字產(chǎn)品直接的傷害，通過(guò)植物草香，達(dá)到安撫、凝神的效果，使嬰兒逐漸建立起良好的情緒控制力，受到了新生兒家庭的追捧。

總結(jié)：綜合以上產(chǎn)品類別分析，目前的安撫產(chǎn)品能夠從用戶本體出發(fā)（例如達(dá)爾文反射），巧妙運(yùn)用，最終達(dá)成安撫的目的。并充分利用現(xiàn)有的技術(shù)，比如有色噪音能夠平復(fù)情緒，利用萬(wàn)物互聯(lián)增加產(chǎn)品的智能化，提升個(gè)性化服務(wù)；利用語(yǔ)音識(shí)別、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)增加產(chǎn)品的時(shí)效性、可移動(dòng)性，使產(chǎn)品功能趨于多元化、智能化，使產(chǎn)品更有利于使用，更接近用戶的心理模型。但在解決安撫的同時(shí)，嬰兒的身體發(fā)育特征同樣也是設(shè)計(jì)師們有待挖掘的點(diǎn)，在滿足基本的安撫需求之外，既能潛意識(shí)地提升嬰兒的情緒控制力，更能多方位地關(guān)注嬰兒不同時(shí)期身體發(fā)育的需要（例如嬰兒視力發(fā)育的需求）是優(yōu)于其他產(chǎn)品最重要的依據(jù)。

圖 3 左：MahattanToy出品的薰衣草毛絨玩具右：Toyamail出品的毛絨對(duì)話玩具

圖4 德國(guó)REER智能奶嘴體溫計(jì)

三、人工智能技術(shù)在安撫產(chǎn)品中的優(yōu)勢(shì)

（一）人工智能的概念

人工智能（AI）,是模擬人的思維和邏輯方式的一門學(xué)科，主要研究機(jī)器人、語(yǔ)音識(shí)別、圖像識(shí)別、自然語(yǔ)音處理等領(lǐng)域。人工智能是計(jì)算科學(xué)的分支之一，它試圖深度了解智能的本質(zhì)，了解人類的思維、想象力、記憶力、判斷力，通過(guò)智能機(jī)器展現(xiàn)出來(lái)的學(xué)問(wèn)。智能（intelligence），可以解釋為人類感知、學(xué)習(xí)、理解和思維的能力，是人類區(qū)別與其他生物的主要特征。

（二）嬰兒哭鬧的特點(diǎn)

通過(guò)研究表明：嬰兒啼哭聲不同于成人，一切需求都是最基本的生理需求，不因嬰兒的變化而變化，因此稱之為統(tǒng)一性；所有的嬰兒的哭聲頻率不分國(guó)籍、種族，可以從生理需求上分饑餓、不適、困覺(jué)等，因此具有一定的可識(shí)別性；嬰兒的哭鬧不受外界的干擾，因此具有客觀性；監(jiān)護(hù)人可以根據(jù)觀察發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律，因此具有可預(yù)測(cè)性。嬰兒哭鬧的特點(diǎn)即為：統(tǒng)一性、客觀性、可識(shí)別性、可預(yù)測(cè)性。綜合嬰兒哭鬧的特點(diǎn)分析，可以大量收集嬰兒哭鬧的不同狀況的哭聲音頻，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，有利于安撫產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。因此，語(yǔ)音識(shí)別、大數(shù)據(jù)分析是安撫產(chǎn)品前期調(diào)研不可缺少的技術(shù)支持。

（三）人工智能在安撫產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的優(yōu)勢(shì)

第一，自然語(yǔ)音處理技術(shù)作為人工智能的重要研究領(lǐng)域，有利于安撫產(chǎn)品的智能化升級(jí)，實(shí)現(xiàn)更自然的語(yǔ)調(diào)、口吻進(jìn)行有效的人機(jī)交互，加快產(chǎn)品迭代速度，滿足人們更加便捷的生活需求。第二，語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)使產(chǎn)品交互行為趨于流暢化、簡(jiǎn)潔化，并且讓交互方式以一種新穎的方式進(jìn)行判斷輸出，傳達(dá)給產(chǎn)品中樞，進(jìn)而做出相應(yīng)的行為反饋，來(lái)滿足用戶的需求。第三，智能安撫產(chǎn)品在滿足安撫情緒的基礎(chǔ)上，還肩負(fù)著游樂(lè)啟智的作用，因此，需要設(shè)計(jì)師在深入了解嬰幼兒的哭鬧行為模式的同時(shí)總結(jié)嬰兒在0～3歲期間不同階段的發(fā)育特點(diǎn)，適應(yīng)每個(gè)階段的嬰兒各個(gè)器官發(fā)育的需要，促進(jìn)其健康、快樂(lè)的成長(zhǎng)。第四，大數(shù)據(jù)分析使產(chǎn)品功能更具有個(gè)性化，因人而異，滿足嬰幼兒的不同的需求。例如能根據(jù)兒童的喜好，進(jìn)行產(chǎn)品的預(yù)設(shè)。根據(jù)嬰兒的日常行為習(xí)慣，制定規(guī)律的睡眠計(jì)劃，借助智能安撫產(chǎn)品，利用智能提醒和定時(shí)功能培養(yǎng)其良好的生活習(xí)慣和情緒控制力。第五，安撫產(chǎn)品不受淡旺季的影響，只要有嬰兒出生，就會(huì)有這樣的需求。因此對(duì)于此類產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)激烈，需要廠商不斷采取當(dāng)下成熟的人工智能技術(shù)，使之成為贏得市場(chǎng)占有率的重要技術(shù)保障。

結(jié)論

智能安撫產(chǎn)品不同于傳統(tǒng)的安撫產(chǎn)品，它通過(guò)語(yǔ)音識(shí)別、智能提醒、白噪音等技術(shù)，滿足安撫嬰兒的需求，使用起來(lái)更加智能，技術(shù)更加先進(jìn)，解決問(wèn)題上具有及時(shí)性，產(chǎn)品操作更具人性化。但美中不足，產(chǎn)品對(duì)用戶年齡的劃分過(guò)于模糊，不能根據(jù)嬰幼兒不同階段的身體發(fā)育狀況（例如可利用嬰兒的視力發(fā)育情況，對(duì)投影儀內(nèi)容進(jìn)行個(gè)性化需求分析和設(shè)計(jì)）來(lái)定義產(chǎn)品的功能和結(jié)構(gòu)，從而縮短使用路徑，讓操作方式變得簡(jiǎn)潔、易于使用。因此，在人工智能時(shí)代的今天，對(duì)產(chǎn)品的改進(jìn)需要更加深入了解哭鬧的行為習(xí)慣、身體各個(gè)器官的發(fā)育狀況，這顯得尤為重要?！?/p>

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