智能化廚房創(chuàng)新設(shè)計(jì)思考

陳雨婷

摘要：文章以智能化廚房為研究對(duì)象，在明晰智能化廚房概念與構(gòu)成的基礎(chǔ)上，深層次分析研究智能化廚房現(xiàn)存問(wèn)題，剖析其中關(guān)鍵點(diǎn);從便利性與前沿性兩方面對(duì)智能化廚房中的設(shè)計(jì)創(chuàng)新切入點(diǎn)與關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行思考，提出例如實(shí)現(xiàn)智能終端的手勢(shì)交互、實(shí)現(xiàn)CUI語(yǔ)音烹飪導(dǎo)航提示等智能化廚房現(xiàn)階段較可行且較前沿的創(chuàng)新方法思考。

關(guān)鍵詞：廚房;智能化;交互;創(chuàng)新

中圖分類號(hào)：TP37 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編碼：1672-7053（2020）05-0115-02

時(shí)下，“物聯(lián)網(wǎng)”“5G”“人工智能”等領(lǐng)域的研究，已經(jīng)把人類帶入智能化的新時(shí)代，與家庭生活密切相關(guān)的產(chǎn)品也都開始向智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)，但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)對(duì)家居產(chǎn)品的智能化還處于起步階段，對(duì)智能廚房的研究更是比較單一。怎樣利用前沿技術(shù)提供新穎獨(dú)特的服務(wù)，將是智能化廚房崛起的突破口。所以，文章通過(guò)挖掘智能化廚房存在的問(wèn)題，找出其設(shè)計(jì)創(chuàng)新的關(guān)鍵點(diǎn)，提出現(xiàn)階段智能化廚房較為可行和前沿的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法。

1智能化廚房概述

1.1智能化廚房概念

智能化廚房是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而逐漸出現(xiàn)的高效、合理的廚房解決方案。除傳統(tǒng)廚房食物加工的基本功能外，它還能考慮到現(xiàn)代人群在實(shí)際烹飪過(guò)程和飲食生活中的實(shí)際需要，運(yùn)用現(xiàn)代通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與現(xiàn)場(chǎng)總線控制技術(shù)，將廚房中的各種子系統(tǒng)與常用模式有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，通過(guò)整體聯(lián)合調(diào)動(dòng)，減少用戶的操作步驟和操作難度，提升用戶的廚房使用體驗(yàn)，使廚房烹飪更有效率、更有趣味。

1.2智能化廚房構(gòu)成

智能化廚房一般由四個(gè)部分構(gòu)成，即硬件、傳感器、操作終端與總控制器。

硬件，即用戶使用的各種智能廚房電器，如油煙機(jī)、集成灶、洗碗機(jī)等，是構(gòu)成智能化廚房的基礎(chǔ);傳感器，即能感受規(guī)定的被測(cè)量并按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的裝置，在智能化廚房中，傳感器是總控制器感受、監(jiān)控廚房的重要途徑;操作終端，即用戶操作的實(shí)體或虛擬顯示屏，用戶可以通過(guò)它實(shí)時(shí)掌控烹飪進(jìn)程、監(jiān)控各廚房電器的運(yùn)行情況，使廚事操作更加高效和簡(jiǎn)單;總控制器，即實(shí)現(xiàn)廚房電器統(tǒng)一控制和系統(tǒng)化操作的核心控制模塊，它能收集用戶使用過(guò)程中的各種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，通過(guò)邏輯分析做出判斷，為用戶提供高效可行的解決方案，使用戶的廚事操作更加簡(jiǎn)便舒適。

2智能化廚房現(xiàn)存問(wèn)題

2.1操作繁雜冗余

目前，市面上很多智能廚電的智能體現(xiàn)在讓用戶通過(guò)手機(jī)操作電器。手機(jī)就像遠(yuǎn)程無(wú)線遙控器一樣，用戶需要通過(guò)手機(jī)選擇電器的工作模式，查看其當(dāng)前狀態(tài)、預(yù)定時(shí)間，但是這種模式會(huì)帶來(lái)更多問(wèn)題。第一，為了安全起見，用戶很少對(duì)廚房電器進(jìn)行遠(yuǎn)程操作，完全依靠手機(jī)來(lái)遠(yuǎn)程監(jiān)控廚房的烹調(diào)狀態(tài);第二，對(duì)于廚房使用經(jīng)驗(yàn)不足的用戶來(lái)說(shuō)，可能電器時(shí)間和溫度的不恰當(dāng)設(shè)定，就會(huì)直接導(dǎo)致烹調(diào)和烤制的失敗。因此，這個(gè)將功能整合到手機(jī)中的解決方案，其出發(fā)點(diǎn)也許是為了方便用戶的生活，但最終的結(jié)果卻是為了所謂的“智能廚房”卻給用戶帶來(lái)了大量的冗余操作。

2.2各類電器聯(lián)動(dòng)困難

近年來(lái)，為滿足各種需要而出現(xiàn)的廚電種類越來(lái)越多，分工也越來(lái)越細(xì)。一般情況下，用戶需要多種廚電協(xié)助才能完成一頓飯的烹調(diào)，這就需要各種廚電配合，才能真正幫助用戶簡(jiǎn)化操作，所以現(xiàn)代智能廚房需要電器間的配合和聯(lián)動(dòng)。但現(xiàn)在的智能廚房普遍存在著各種廚電分離、聯(lián)動(dòng)難的問(wèn)題，市場(chǎng)上能與其它產(chǎn)品聯(lián)動(dòng)的廚電較少，無(wú)法建立一套成熟的廚電聯(lián)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，為用戶提供全方位的服務(wù)。

2.3被動(dòng)化服務(wù)

理想化的智能廚房應(yīng)該像管家一樣幫助用戶，它通過(guò)收集和處理用戶在廚房中產(chǎn)生的各種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息，了解用戶的飲食偏好，能夠感知用戶的需求，并主動(dòng)做出積極反應(yīng)。但是如今的智能廚房提供了更多的被動(dòng)式服務(wù)，并未主動(dòng)分析用戶的需求與響應(yīng)。

3智能化廚房創(chuàng)新設(shè)計(jì)思路

高品質(zhì)的智能化廚房并不取決于智能的覆蓋范圍、智能的先進(jìn)程度，而在于智能的形式與廚房的契合度，以及智能控制下人與廚房環(huán)境的協(xié)調(diào)度。因此，在智能化廚房設(shè)計(jì)中提出以下兩點(diǎn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)思考：

3.1便利性設(shè)計(jì)

智能化的目的就是為了給人們提供更加便利的生活，所以廚房的復(fù)雜性應(yīng)該隱藏在系統(tǒng)內(nèi)部，使用戶操作起來(lái)更舒適、更方便。在優(yōu)質(zhì)的智能廚房中，用戶只需通過(guò)簡(jiǎn)單的程序指令，輕觸按鈕，甚至不需要觸碰按鈕，只需說(shuō)出指令或做出相應(yīng)的手勢(shì)，智能終端就能為用戶自動(dòng)進(jìn)行復(fù)雜的行為，實(shí)現(xiàn)最終的結(jié)果，這才是智能化的便利性所在。

3.1.1手勢(shì)交互

由于廚房操作環(huán)境的特殊性，用戶很難空出雙手與機(jī)器進(jìn)行交互，傳統(tǒng)的點(diǎn)擊式交互在廚房終端中并不適用。而在眾多交互方式中，手勢(shì)交互符合人類自然心智模型，并且已經(jīng)具備了成熟的技術(shù)基礎(chǔ)，極有可能成為智能化廚房的下一個(gè)設(shè)計(jì)引爆點(diǎn)。

近年來(lái)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和照相機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，共同為手勢(shì)設(shè)計(jì)和手勢(shì)交互開辟了新紀(jì)元。例如，蘋果的True Depth、Nest的Nest IQ、Amazon的Echo Look，這些設(shè)備都配備了能夠感知三維空間、用于手勢(shì)交互的攝像頭。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)W習(xí)這些攝像頭獲取的信息，描述用戶的動(dòng)作姿勢(shì)和動(dòng)作形式。通過(guò)訓(xùn)練，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以識(shí)別特定的人，對(duì)他們的行為進(jìn)行分類，并遠(yuǎn)距離對(duì)他們的手勢(shì)進(jìn)行響應(yīng)。

通過(guò)智能終端的手勢(shì)交互，用戶可以在廚房活動(dòng)時(shí)隔空與終端交互，用特殊的手勢(shì)就能完成特定的操作，而不需要與屏幕進(jìn)行實(shí)際性地接觸，從而提高了廚房操作的便利性。這樣在烹飪時(shí)，即使用戶手上沾滿了面粉，也不會(huì)再弄得到處都是。

3.1.2 CUI語(yǔ)音烹飪教學(xué)提示

傳統(tǒng)的在線食譜多采用GUI（Graphical User Interface），也就是圖形化交互界面來(lái)指導(dǎo)烹飪過(guò)程，用戶通過(guò)特定的指令與機(jī)器進(jìn)行交互，如點(diǎn)擊按鈕、觸摸屏幕等。但是在廚房的操作環(huán)境中，用戶很難空出手與機(jī)器進(jìn)行交互，此時(shí)相比于圖形化交互，CUI對(duì)話式的交互方式，烹飪過(guò)程的提示會(huì)更加自然方便。CUI（Conversational User Interface），即對(duì)話用戶界面，CUI交互產(chǎn)品被廣泛地應(yīng)用于各種類型的智能助手中，比如，谷歌的GoogleAssistant，蘋果的Siri，亞馬遜的Echo等。

在烹飪過(guò)程中，通過(guò)語(yǔ)音烹飪教學(xué)提示，用戶的烹飪過(guò)程將會(huì)很方便，就像駕駛時(shí)使用語(yǔ)音導(dǎo)航軟件一樣，用戶可以和終端進(jìn)行語(yǔ)音對(duì)話，根據(jù)終端的語(yǔ)音提示完成操作，即使是廚房小白也不會(huì)手忙腳亂。

3.1.3智能互聯(lián)與智能控制

以一個(gè)智能終端屏作為智能化廚房的“神經(jīng)中樞”，打破目前廚房電器非成套聯(lián)動(dòng)的現(xiàn)狀，將全部廚房電器的操控集于一體，實(shí)現(xiàn)整個(gè)廚房電器的智能互聯(lián)，免去用戶逐一操作的麻煩。在實(shí)現(xiàn)了智能互聯(lián)后，用戶就可以同時(shí)對(duì)微波爐、烤箱等廚房電器進(jìn)行聯(lián)動(dòng)操作，既節(jié)省了時(shí)間，又讓廚事操作更得心應(yīng)手。

3.2前沿性設(shè)計(jì)

除了上述對(duì)廚房便利性的設(shè)計(jì)思考之外，筆者認(rèn)為還有許多擁有巨大潛力的前沿功能可以在智能化廚房中實(shí)現(xiàn)，成為其升級(jí)過(guò)程中的機(jī)遇。

3.2.1通過(guò)基于深度學(xué)習(xí)的圖像識(shí)別算法來(lái)識(shí)別食材

在智能化廚房設(shè)計(jì)中，可以通過(guò)構(gòu)建卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，加載食品及食材圖片數(shù)據(jù)集，經(jīng)過(guò)處理讓模型進(jìn)行深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練，利用圖像識(shí)別算法，對(duì)用戶購(gòu)買后放入冰箱的食品和食材進(jìn)行識(shí)別，得到儲(chǔ)存的食物和食材的種類、數(shù)量;根據(jù)用戶所處的地域，再根據(jù)食療計(jì)劃的需求，為用戶生成不同的推薦菜譜和推薦購(gòu)料;根據(jù)用戶對(duì)每一種食品的消費(fèi)速度，及時(shí)提醒補(bǔ)充。

3.2.2提供飲食評(píng)估并量身定制食療計(jì)劃

現(xiàn)代人們大多心理壓力大，生活起居不規(guī)律，處于亞健康狀態(tài)。借助終端幫助用戶了解吃下去的食物，提供飲食評(píng)估與改善建議，有助于幫助用戶調(diào)整飲食。與此同時(shí)，在終端上接入用戶的各類健康數(shù)據(jù)，可根據(jù)家庭中每個(gè)人的健康狀況、個(gè)人體質(zhì)情況量身定制食療方案，并將家庭成員的健康狀況作為智能化廚房整體運(yùn)作的基本依據(jù)，作為終端對(duì)廚房其它電器下指令的重要參考，通過(guò)飲食來(lái)改善家庭成員的亞健康狀況，有助于體重、體脂、內(nèi)臟指數(shù)BMI、基礎(chǔ)代謝、身體年齡等多個(gè)指標(biāo)的持續(xù)提升與改善，具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。

3.2.3分屏多任務(wù)

從安卓8.0開始，安卓系統(tǒng)中就已經(jīng)引入了分屏多任務(wù)功能，蘋果也在系統(tǒng)iOS 9中為iPad特別定制了分屏多任務(wù)設(shè)計(jì)，這種功能的優(yōu)勢(shì)在于，如果活動(dòng)支持多窗口模式，用戶可以將當(dāng)前活動(dòng)從一個(gè)屏幕轉(zhuǎn)移到另一個(gè)屏幕，從而提高應(yīng)用之間的協(xié)作能力和使用效率。當(dāng)我們將分屏多任務(wù)的功能置入廚房環(huán)境中，能找到多任務(wù)同時(shí)處理的機(jī)會(huì)點(diǎn)。

現(xiàn)代都市人工作壓力大，生活節(jié)奏快，閑暇時(shí)間少，因此家人之間的交流變得稀少，家庭關(guān)系開始疏遠(yuǎn)。所以在智能化廚房設(shè)計(jì)中，通過(guò)分屏多任務(wù)的功能，用戶可以在烹飪過(guò)程中利用閑暇時(shí)間與父母子女視頻電話，增進(jìn)親情。

4結(jié)語(yǔ)

文章中，筆者以智能化廚房為研究對(duì)象，在明晰智能化廚房概念與構(gòu)成的基礎(chǔ)上，深入分析研究智能化廚房現(xiàn)存問(wèn)題，思考如何利用前沿技術(shù)提供新穎獨(dú)特的服務(wù)，提出例如實(shí)現(xiàn)廚房電器的智能互聯(lián)與智能控制、實(shí)現(xiàn)CUI語(yǔ)音烹飪導(dǎo)航提示、實(shí)現(xiàn)智能終端的手勢(shì)交互、通過(guò)圖像識(shí)別算法來(lái)識(shí)別食材、提供飲食評(píng)估并量身定制食療計(jì)劃、分屏多任務(wù)等智能化廚房現(xiàn)階段較可行且較前沿的設(shè)計(jì)創(chuàng)新方法，以期為智能化廚房的研究和發(fā)展提供借鑒和參考。