物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的新型智能家電之設(shè)計思考

宋建林

【摘要】在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感技術(shù)及通信技術(shù)日趨成熟的條件下，體現(xiàn)一種新型關(guān)系即物與物之間聯(lián)系，并將所有物品通過射頻識別（RFID）、無線數(shù)據(jù)通信等信息傳感技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，組成具有智能化識別和管理功能的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)——“物聯(lián)網(wǎng)”滲透于各個學(xué)科及社會領(lǐng)域中，將對智能家電領(lǐng)域產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，使日常生活中任何物品都變得“有感覺、有思想，而且充滿智慧”，這也預(yù)示著它將帶來一場全新的生活觀念和生活方式的變革。融入了物聯(lián)網(wǎng)的智能家電必將為人們提供未來生活方式的全新解決方案。

【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下;新型智能家電;設(shè)計思考

1、前言

智能家電的概念自20世紀(jì)70年代提出至今發(fā)生了顯著的變化。如今的智能家電已是以互聯(lián)網(wǎng)和傳感網(wǎng)為基礎(chǔ)的，更加趨于網(wǎng)絡(luò)化、智慧化的“新型智能家電”。智能化產(chǎn)品出現(xiàn)給我們生活理念和生活方式帶來的重大變革和對家電產(chǎn)品的設(shè)計理念提出的新的要求和新挑戰(zhàn)，是本文研究的主要動機(jī)。

2、新型智能家電之智能所在

2.1聰明的自適應(yīng)能力

智能家電之所以“智能”的首要原因在于其自適應(yīng)的特征?；趥鞲屑夹g(shù)、無線通信技術(shù)以及RFID射頻識別等技術(shù)之上，通過其內(nèi)部的傳感器及微處理控制系統(tǒng)等，智能電器能夠“感知”環(huán)境，根據(jù)變化做出相應(yīng)的解決方案，為用戶提供最適宜及最自然的服務(wù)。以iPhone為例，它運用了包括光感應(yīng)、紅外感應(yīng)、加速度感應(yīng)、濕度感應(yīng)以及運動自適應(yīng)界面在內(nèi)的人性化感應(yīng)技術(shù)，可根據(jù)外界環(huán)境，自動調(diào)節(jié)屏幕亮度，不但省電，而且能達(dá)到最佳視覺效果，iPhone根據(jù)運動強(qiáng)度將操作界面放大見圖1。

圖1iPhone根據(jù)運動強(qiáng)度將操作界面放大

2.2智慧的解決方案

智能家電嵌入的傳感器可感知外部環(huán)境變化，同時采用先進(jìn)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模糊控制技術(shù)，根據(jù)自身條件、不同的情況做出不同的工作方案，以適應(yīng)不同的需求，時刻保持最佳狀態(tài);家電還可通過對用戶習(xí)慣的學(xué)習(xí)，替用戶省去大量狀態(tài)設(shè)定地操作，使用過程更加輕松便捷人性化，一旦用戶習(xí)慣改變，智能家用電器也隨之產(chǎn)生新的自動設(shè)定方式。例如，RFID智能冰箱會根據(jù)冷藏的食物量和濕度調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的工作狀態(tài)，并監(jiān)控食物保質(zhì)期、觀測食物儲備狀況等;智能變頻空調(diào)則根據(jù)氣候、環(huán)境、室內(nèi)人數(shù)等因素判斷調(diào)整需要供應(yīng)的制冷量;智能熱水器則會根據(jù)室外溫度和季節(jié)調(diào)配水溫和出水量;智能洗衣機(jī)將自動判斷衣物重量和質(zhì)地，并依據(jù)四季外界環(huán)境差異、水溫的不同調(diào)整洗滌程序。

2.3自然的人機(jī)交互方式

新型智能家電已漸漸擺脫單向信息傳達(dá)的單一自動化，開始追求人與家電間和諧自然的交互關(guān)系，注重用戶使用過程中的體驗感受。同時將情感化設(shè)計思想融入設(shè)計，以營造愉快的使用情境，提供良好的概念模型，保持持續(xù)有效容易理解的反饋為目標(biāo)，使用戶與產(chǎn)品充分互動，享受生活的美妙樂趣。這時，用戶與家電的關(guān)系發(fā)生了變化，家電不再是一個被動的命令執(zhí)行工具，而是協(xié)助人完成任務(wù)的幫手，是人的伙伴，交互雙方具有和諧一致的良好協(xié)作關(guān)系。兩者的交互是自然、自發(fā)的。正如Philips公司推出的DragDraw數(shù)碼繪畫工具，由魔術(shù)刷、魔術(shù)橡皮擦、魔術(shù)棒以及鐳射投影儀所組成的器材，讓整個家庭都成為兒童表達(dá)自我的虛擬畫布;兒童可以在任何表面涂畫或是將涂畫內(nèi)容擦除，并且通過計算機(jī)程序能夠使所畫圖案變成動畫。這種人與電器的自然交互不僅滿足了用戶內(nèi)心的情感需求，更為其營造了有趣而愉快的生活空間，真正體現(xiàn)了智能家電的互動和體驗特征。

3、未來新型智能家電之全新設(shè)計理念

隨著“物聯(lián)網(wǎng)”在各個領(lǐng)域的普及以及“智慧地球”這一目標(biāo)的逐步實現(xiàn)，設(shè)計師在對新型智能家電進(jìn)行改進(jìn)和設(shè)計之時，也將圍繞著全新的設(shè)計理念展開。

3.1思維形式由“智能”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸腔邸?/p>

人類之所以被稱為“智慧生物”是由于人擁有很強(qiáng)的認(rèn)知能力、思維推理判斷能力和記憶能力，善于學(xué)習(xí)和總結(jié)，能夠感知周圍環(huán)境、社會與人情況的變化，根據(jù)實際狀況縝密的判斷和推理，得出合理解決方案，同時將經(jīng)驗存入大腦以便以后靈活處理類似問題。

隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和研究的不斷深入，未來新型智能家電的一個重要設(shè)計方向，便是向人類“靠攏”，由單項智能向多項智能轉(zhuǎn)變，由“智能”向“智慧”轉(zhuǎn)變。智能家電不再僅僅局限于設(shè)計工程師所設(shè)定的程序框架，局限于被動的接受和執(zhí)行指令，局限于單一的判斷推理處事“思維”，而是發(fā)展成擁有多種思維方式，能夠自主識別、自主判斷、自主學(xué)習(xí)、自主作業(yè)的主動型智能家電，在其特殊工作模式中模擬多種人的智能思維或活動，能夠“身兼多職”，更好的與用戶進(jìn)行交互，并帶給用戶非凡的使用體驗。

3.2覆蓋范圍由家庭中心轉(zhuǎn)變?yōu)樯鐣W(wǎng)絡(luò)

將網(wǎng)絡(luò)滲透于整個家電使用過程和家居環(huán)境中，家電不但可以通過Internet自動升級、遠(yuǎn)程故障維修及安全報警，同時用戶也能夠?qū)ζ鋵嵭羞h(yuǎn)程操作控制，并實現(xiàn)家電間的相互“溝通”和操作。由于互聯(lián)網(wǎng)的參與，連接了用戶和智能家電，使之成為一個網(wǎng)絡(luò)共同體，而在未來發(fā)展中，這一網(wǎng)絡(luò)將逐漸擴(kuò)大到整個社會乃至整個地球。未來智能家電依靠傳感設(shè)備和檢測技術(shù)，“感知”周圍一切事物，包括外界環(huán)境、室內(nèi)情況、用戶身體和行為狀況、能源利用量等信息，并將這些信息通過網(wǎng)絡(luò)傳送給其他家電，為其他家電的工作提供支持?jǐn)?shù)據(jù)和可選建議;用戶之間通過智能家電可實現(xiàn)資源共享，甚至社交互動;家用醫(yī)療設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)將用戶健康數(shù)據(jù)直接傳輸于社會醫(yī)療保健機(jī)構(gòu)，幫助機(jī)構(gòu)了解用戶個人健康情況并對其進(jìn)行監(jiān)測，以便及時對用戶進(jìn)行健康指導(dǎo)，或是在用戶突發(fā)疾病時使之得到最快救治或是遠(yuǎn)程協(xié)助;當(dāng)出現(xiàn)安全問題或住宅受到外來侵害時，智能家電會自動報警，將信息發(fā)送到用戶通信設(shè)備的同時把危險情況傳輸于相關(guān)安全部門進(jìn)行求助;用戶還可以通過智能家電參與政府宣傳活動或是政治活動（如網(wǎng)絡(luò)投票，在線咨詢等）……整個社會智能網(wǎng)絡(luò)真正實現(xiàn)“智能互聯(lián)、資源共享、協(xié)同服務(wù)”。

結(jié)語：

目前，智能家電已處于迅速發(fā)展時期，隨著“物聯(lián)網(wǎng)”時代的到來，智能家電網(wǎng)絡(luò)化、信息化、智慧化、社會化、綠色化已成為未來發(fā)展的必然趨勢。從設(shè)計師的角度來說，借助物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)，令智能家電不僅有“智慧”，同時成為連接人類社會各領(lǐng)域的媒介，以人類的“助手”和“朋友”的身份，協(xié)助人類改變和優(yōu)化生活方式，創(chuàng)造“智慧的地球”。

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