5G時代智能家居和數(shù)字媒體的融合

王 飛（江西服裝學院 藝術(shù)設(shè)計學院，江西 南昌 330201）

在物聯(lián)網(wǎng)飛速發(fā)展的時代，萬物相連已經(jīng)是必然的趨勢，5G網(wǎng)絡將會給我們的生活帶來許多質(zhì)的改變。家是生活不可分割的重要組成部分。同時90后成為當今社會主要的生產(chǎn)、消費群體，他們對新鮮事物有著勇于探索的心態(tài)。所以，從傳統(tǒng)家居到智能家居的發(fā)展是必不可少的。未來的智能家居是云端與終端的結(jié)合，而云端和終端的橋梁以及兩端未來的發(fā)展將要依靠5G網(wǎng)絡技術(shù)。而智能家居就是實時的反饋與互動，其與數(shù)字媒體藝術(shù)的交互設(shè)計的互動性、參與性不言而喻。

一、智能家居及5G基本概括

智能家居是對傳統(tǒng)家居的升級，相比于傳統(tǒng)家具的實用性功能性來說，有更進一步的提高。通過交互設(shè)計，人們的家居生活更加健康、安全、便捷，在離家?guī)装俟镆酝饪赏ㄟ^互聯(lián)網(wǎng)查看家居的基本情況和控制家居的相關(guān)設(shè)備的使用。

智能家居是在傳統(tǒng)家居的基礎(chǔ)上通過計算機技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)、信息技術(shù)建立云端與終端的鏈接，將嵌入式信息技術(shù)通過互聯(lián)網(wǎng)與云端數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)連接，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的鏈接以及匹配。

5G網(wǎng)絡地址數(shù)量大，功耗又相對低，能保障較長時間的續(xù)航，又加上網(wǎng)絡延遲小、出錯率小。所以5G的雙向性、實時性、高速性、開放性、標準化為智能家居掌上化的快速發(fā)展提供了技術(shù)保障。未來的家居通過我們的移動設(shè)備手機、手環(huán)輕松遠程控制與實時監(jiān)控。

5G網(wǎng)絡簡稱5G，是4G網(wǎng)絡一次跨越性的飛躍。相比于4G，5G的傳輸速率將從100Mbps提升到10Gbps，提高100倍。時效從4G的30～50ms到5G的1ms提高了30～50倍。連接數(shù)從10000到1000000的增加，提高了100倍。移動性從350KM/h增加到500KM/h，提高了1.5倍。所以5G在現(xiàn)有的室內(nèi)定位技術(shù)的基礎(chǔ)上，也探索新的定位方法，也提高了室內(nèi)定位的準確性，為移動智能家居打下基礎(chǔ)。

未來5G將可能會完全取代WIFI。因為目前市面上的路由器支持只有兩個頻段，一個是2.4G，一個就是5G。一直以來，速度快、費用低以及使用方便快捷是WIFI最大的優(yōu)點；但5G時代，對于WIFI來說，5G的上傳速度與下載速度將遠遠超過WIFI，WIFI范圍的局限性加之其快捷優(yōu)勢的丟失，使其只剩了一個“便宜”的優(yōu)點。如果未來5G的發(fā)展，設(shè)備到設(shè)備之間傳輸不需基站，費用可能將會比WIFI還要低，那么將會超越現(xiàn)在WIFI所具有的優(yōu)勢。

二、交互讓家居更智能

交互設(shè)計是指設(shè)計我們在日常生活中使用產(chǎn)品或服務時的用戶行為，具體來說，是用戶使用一個系統(tǒng)產(chǎn)品時所經(jīng)過的路徑，以及系統(tǒng)產(chǎn)品發(fā)生的對話。通過對產(chǎn)品界面和行為進行交互設(shè)計，使產(chǎn)品和它的使用者之間建立有機聯(lián)系，從而有效達到使用目的是設(shè)計的目標。交互設(shè)計的目標可以從“可用性”以及“用戶體驗”兩個方面上進行展開分析，將5G智能家居分為舒適性、健康型和安全性三個類別。

1.舒適型

“舒適型”是以用戶體驗為出發(fā)點的智能家居設(shè)計，通過便捷的生活方式增強用戶體驗，主要注重的是對生活環(huán)境以及智能家居的多樣化設(shè)計。通過一個家居智能終端，采用云端的本地與遠程控制，實現(xiàn)一個終端對整個智能家居系統(tǒng)的控制。終端主要運用采集控制人的語音指令（語音控制）與環(huán)境數(shù)據(jù)（室內(nèi)溫度、濕度、空氣質(zhì)量及環(huán)境亮度等）采集的交互方式，從而徹底實現(xiàn)智能家居帶來的便利。通過交互的方式，不斷地去積累采集數(shù)據(jù)后的反饋，努力地滿足用戶需求才能真正地提高用戶體驗。

2.健康型

健康型智能家居是從“可用性”的交互目標出發(fā)，主要是關(guān)注用戶及用戶家人的身心健康的環(huán)境以及設(shè)備的設(shè)計。通過微型投影、VR技術(shù)的交互方式完善運動方式，通過交互糾正運動中的錯誤與不足，防止運動帶來的潛在傷害，并且增加運動帶來的樂趣；通過環(huán)境數(shù)據(jù)采集（空氣環(huán)境、水質(zhì)及紫外線等）的交互方式，再通過智能家居的處理，從而保證用戶家中環(huán)境質(zhì)量，成為外部健康不可或缺的一部分。以及，通過身體信息感知（腦電波、心率、血壓和體溫）以及肢體動作的感知方式（陀螺儀等）的交互方式保證用戶自身的內(nèi)在健康，此交互方式是穿戴式設(shè)備與智能家居的結(jié)合，可以實時將身體數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫?，加以計算，更好地調(diào)整身體素質(zhì)，從而也實現(xiàn)了每個人的私人醫(yī)生的訴求。并且在5G網(wǎng)絡定位以及實時傳輸?shù)闹С窒?，即使在戶外發(fā)生險情，也可以實時地將身體狀況以及具體位置發(fā)送給救援者，避免危險的發(fā)生。

3.安全性

“安全性”則主要是關(guān)注對家這個物質(zhì)空間內(nèi)的安全檢測以及控制，如今已經(jīng)有性能很高的安防系統(tǒng)和安全性較高的監(jiān)控設(shè)備，但由于傳輸數(shù)據(jù)以及儲存數(shù)據(jù)的風險，為我們提供安全保障的監(jiān)控系統(tǒng)同時也可能變成威脅我們隱私的兇器，此時智能監(jiān)控設(shè)備就因運而生。通過聲音采集、人臉識別和傳統(tǒng)物理輸入（按鍵和觸摸器）的交互方式進行選擇性錄入保護用戶隱私。同時5G信息網(wǎng)絡的建設(shè)，必將成為解決數(shù)據(jù)傳輸安全問題的不可或缺的因素。

安全也不僅僅是外來入侵的威脅，水、電和氣對我們的生活來說是把雙刃劍。未來智能家居系統(tǒng)會通過環(huán)境數(shù)據(jù)采集（環(huán)境監(jiān)測、氣體檢測）和局部壓力及接觸反饋（溫度、氣體變化），在危險發(fā)生前精準定位，高效控制。

三、智能家居的機遇與挑戰(zhàn)

未來5G智能家居，在5G提供高速、實時以及雙向安全的傳輸環(huán)境下，徹底解決“云+端”中+的問題，并且從室內(nèi)精準定位，解決了移動式智能家居的方位問題。智能家居與多種交互方式的服務，大大增加智能家居的可用性以及用戶體驗，智能家居迎來全所未有的機遇和挑戰(zhàn)。

1.發(fā)展機遇

（1）經(jīng)濟基礎(chǔ)。今年是改革開放40周年，40年我國風雨兼程經(jīng)濟得到快速發(fā)展，人民生活富裕，對生活質(zhì)量的要求也大幅提升。人們對智能家居的需求日益增長。

（2）科技基礎(chǔ)。2020年5G技術(shù)的全面商用，為智能家居的傳輸、定位和安全提供了技術(shù)保障，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)讓智能家居互相連接，智能家居終端與云端互相連接，化解信息不共享、信息單向傳輸?shù)谋锥?。近些年來，我國人工智能、AI技術(shù)也突飛猛進。將交互設(shè)計與智能家居相融合通過多種交互方式（環(huán)境數(shù)據(jù)采集、身體信息感知和局部壓力及接觸反饋）讓采集信息更便利，家居更智能。

（3）文化基礎(chǔ)。80，90后已經(jīng)成為當今社會的主要的消費生產(chǎn)力，愿意接受新鮮事物并對先進技術(shù)也有著濃厚的興趣，是智能家居快速發(fā)展的重要文化基礎(chǔ)。

2.發(fā)展中的挑戰(zhàn)

（1）簡化操作系統(tǒng)。目前智能家居的安裝、調(diào)試和使用流程復雜。預估未來智能家居的唯一指令是語言，簡單的操作系統(tǒng)，高速的后臺計算，使智能家居傳輸指令像人與人之間交流一樣方便快捷。未來普通話就是控制智能家居的唯一方式。

（2）維護費用昂貴。智能家居是一個新興行業(yè)，目前行業(yè)沒有完善的管制標準，生產(chǎn)商與制造商質(zhì)量參差不齊，不同的商家制作的接口標準不同，智能家居的開放性兼容性也互不相同，對日后的維護產(chǎn)生一定的困難，并且維護費用昂貴。除此之外，大多數(shù)智能家居由智能家居終端同一控制，后期的更換可能會影響到每一個家居的傳輸與接收，維護難度較高。從而制約著智能家居的普及和推廣。

（3）提高安全性。多數(shù)的智能家居采用了“云+端”的運行模式，勢必會收集大量私人數(shù)據(jù)，5G移動通信技術(shù)大大提高了傳輸?shù)陌踩?；但在各個廠家儲存數(shù)據(jù)時，許多廠家缺少安全意識，不注重數(shù)據(jù)的保護，可能會發(fā)生信息泄露的危險。

總結(jié)

5G智能家居是多種新興產(chǎn)業(yè)和高科技產(chǎn)業(yè)結(jié)合的產(chǎn)物，會使我們的生活產(chǎn)生巨大的變革。它能帶來便利，但我們不要讓智能家居支配我們的生活方式，讓懶惰和欲望蔓延。它只是提高我們生活質(zhì)量的一種途徑。5G時代會建立完善的行業(yè)標準，降低維護成本，解決私人數(shù)據(jù)傳輸存儲問題。交互讓家居更智能，5G讓智能更快捷。