基于信任增進(jìn)的適老化家用智能攝像頭設(shè)計(jì)

陳卓婧 孫亞楠

（南京理工大學(xué),江蘇南京 210018）

當(dāng)前中國(guó)已進(jìn)入加速老齡化階段，老年人口占比逐年上升。隨著云計(jì)算、人工智能等高新科技的飛躍發(fā)展，家居產(chǎn)品的智能化水平逐步提高，依托“物聯(lián)網(wǎng)+大數(shù)據(jù)”的“智慧養(yǎng)老”成了必然發(fā)展趨勢(shì)。家用智能產(chǎn)品作為“智慧養(yǎng)老”的核心組成部分，其適老化設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)成為重點(diǎn)。

一、老年人與家用智能攝像頭

（一）家用智能攝像頭概述

目前家用智能產(chǎn)品分為智能視覺(jué)產(chǎn)品、智能語(yǔ)音產(chǎn)品和智能觸控產(chǎn)品，其中智能視覺(jué)產(chǎn)品以家用攝像頭為核心，延伸出多元的功能和產(chǎn)品形態(tài)。作為家用智能視覺(jué)產(chǎn)品中最為重要的組成部分，家用智能攝像頭依托攝像頭模組、云計(jì)算和人工智能三大關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)以安防監(jiān)護(hù)為主，附加危險(xiǎn)警報(bào)、語(yǔ)音通話、視頻分享等多元功能，成了家庭生活需求度最高的安防監(jiān)護(hù)類智能產(chǎn)品。數(shù)據(jù)顯示，家用智能攝像頭的使用群體45%為老年群體，是老年群體居家養(yǎng)老必備的基礎(chǔ)型智能家居，在全屋智能化、“智慧養(yǎng)老”的模式中發(fā)揮著重要作用。

（二）老年人對(duì)家用智能攝像頭的信任缺失

由于在老年群體家庭養(yǎng)老環(huán)境中的普遍使用及聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控的智能視覺(jué)特性，家用智能攝像頭的隱私安全成為老年人群的重要關(guān)注點(diǎn)。老年人普遍厭惡信息泄露帶來(lái)的詐騙等行為，對(duì)能夠記錄個(gè)人及家庭隱私信息的智能設(shè)備警惕性較高。當(dāng)家用智能攝像頭的隱私保護(hù)機(jī)制不清晰，老年人無(wú)法判斷家用智能攝像頭的拍攝行為時(shí)，會(huì)對(duì)其信息安全性產(chǎn)生嚴(yán)重懷疑，導(dǎo)向負(fù)面的使用體驗(yàn)。同時(shí)，老人接入智能家居產(chǎn)品的巨大數(shù)字鴻溝仍是智慧養(yǎng)老中最為突出的問(wèn)題。當(dāng)面對(duì)強(qiáng)烈的技術(shù)陌生感和使用壁壘時(shí)，重視情感性使用體驗(yàn)的老年群體會(huì)對(duì)家用智能攝像頭產(chǎn)生高度的信任敏感，從而在使用上產(chǎn)生抵觸心理。

二、家用智能攝像頭的信任增進(jìn)方法探究

（一）家用智能攝像頭的市場(chǎng)調(diào)研

選取11個(gè)國(guó)內(nèi)外智能攝像頭主流品牌，從陪伴型-工具型和安防-看護(hù)兩個(gè)特征維度進(jìn)行十字象限分析，（圖1）可以發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)品牌集中在【安防-工具型】象限內(nèi)，只有少數(shù)品牌如小蟻、360，較為注重家用智能攝像頭的情感化交互體驗(yàn)，處于【看護(hù)-陪伴型】象限內(nèi)。挑選每個(gè)品牌的經(jīng)典產(chǎn)品，進(jìn)行功能點(diǎn)的統(tǒng)計(jì)分析，并從語(yǔ)音功能、隱私回避功能、數(shù)據(jù)安全這三項(xiàng)與信任度、情感化關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)的功能點(diǎn)中選取了表現(xiàn)較好的4款典型產(chǎn)品，形成典型產(chǎn)品的“安防性-交流性-趣味性-易用性-隱私性”雷達(dá)圖，（圖2）從中可以看出交流性和隱私性是家用智能攝像頭兩大設(shè)計(jì)欠缺層面。

圖1 國(guó)內(nèi)外主流品牌十字象限分析

圖2 典型家用智能攝像頭雷達(dá)圖分析

目前市面上現(xiàn)有的家用智能攝像頭在外觀上較為單一，為簡(jiǎn)潔流暢的圓體狀，色調(diào)以黑白灰為主，符合現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品特性，但對(duì)于老年人來(lái)說(shuō)親和力較低。多數(shù)產(chǎn)品的功能點(diǎn)對(duì)趣味性和交流性的關(guān)注不足，也有部分做得較好的產(chǎn)品如360旗下的云臺(tái)系列，定位為家庭陪伴智慧機(jī)器人，其多樣化的趣味功能值得借鑒。在體驗(yàn)上，大部分產(chǎn)品對(duì)智能移動(dòng)端的依賴性較強(qiáng)，對(duì)于攝像頭端的用戶來(lái)說(shuō)體驗(yàn)感較差。例如隱私遮蔽功能大多通過(guò)APP實(shí)現(xiàn)，對(duì)于智能設(shè)備使用程度不深的老年人并不友好。

通過(guò)市場(chǎng)調(diào)研，可以根據(jù)現(xiàn)有不足總結(jié)出三個(gè)創(chuàng)新設(shè)計(jì)思路：更具親和力的外觀，更具趣味性的交流功能，對(duì)老年人更友好的隱私回避交互方式。

（二）信任增進(jìn)方法探究

Bartneck等人（2005）的研究表明，機(jī)器人的外觀對(duì)人們吸引力的大小與信任度之間是一種正相關(guān)關(guān)系。除了外觀，智能產(chǎn)品行為的擬人化也會(huì)增強(qiáng)對(duì)人的吸引力和信任感知。在人機(jī)交互過(guò)程中，Sirkin和Ju.W(2012)研究發(fā)現(xiàn)增加物理實(shí)體接觸，對(duì)人機(jī)信任有一定的促進(jìn)作用。對(duì)于最基礎(chǔ)的技術(shù)功能來(lái)說(shuō)，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)安全、機(jī)器學(xué)習(xí)自主程度高低，在一定程度上會(huì)增強(qiáng)人機(jī)信任。

人機(jī)信任與人際信任的系統(tǒng)因素之間具有可轉(zhuǎn)移的對(duì)稱性。Parasuraman等人研究發(fā)現(xiàn)，人際信任系統(tǒng)的優(yōu)化方式同樣適用于人機(jī)信任系統(tǒng)。因此，在人際信任中尋找可轉(zhuǎn)移到人機(jī)信任中的信任增進(jìn)方式也是可能的途徑。李偉民、梁玉成（2002）認(rèn)為，血緣家族關(guān)系，以及血緣家族、社會(huì)交往關(guān)系中所包含的情感內(nèi)涵，對(duì)中國(guó)人的人際信任具有明顯和重要的影響作用。轉(zhuǎn)移到人機(jī)信任中，將智能機(jī)器的定位轉(zhuǎn)變?yōu)榍楦械募耐谢蚪涣鞯钠脚_(tái)，建立人機(jī)之間的情感內(nèi)涵，就有可能促進(jìn)人機(jī)信任提升。Elena Rocco等人(2000)研究表明，距離是對(duì)人際信任的主要威脅之一，人們總是期望近距離互動(dòng)帶來(lái)的可信賴關(guān)系。

通過(guò)文獻(xiàn)研究，可以總結(jié)出信任增進(jìn)的正向影響因素，并進(jìn)一步將人際信任增進(jìn)的正向影響因素向人際信任轉(zhuǎn)化。（表1）

表1 信任增進(jìn)正向影響因素

三、家用智能攝像頭設(shè)計(jì)實(shí)踐

（一）設(shè)計(jì)點(diǎn)選取

通過(guò)前面的市場(chǎng)調(diào)研和文獻(xiàn)研究，得出可能增進(jìn)老年用戶對(duì)家用智能攝像頭信任度的方法措施：

1.更具親和力的外觀：通過(guò)改變?cè)煨?、色彩、材質(zhì)，減少冰冷感、降低監(jiān)視感，使其能更自然地融入居家環(huán)境。

2.更具趣味性的交流功能：從中國(guó)人信任的傳統(tǒng)語(yǔ)義出發(fā)，賦予攝像頭智能陪伴機(jī)器人這一情感內(nèi)涵，增強(qiáng)其情感交流平臺(tái)特性，滿足老年群體強(qiáng)烈的情感需求。

3.更友好的隱私回避交互方式：將虛擬操作變?yōu)榻嚯x的物理實(shí)體操作，并加入能清晰區(qū)分工作狀態(tài)的強(qiáng)反饋。

（二）方案提出與評(píng)估

從不同的設(shè)計(jì)點(diǎn)出發(fā)，進(jìn)行了大量的頭腦風(fēng)暴、草圖繪制，提出多個(gè)方案。

從更具親和力的外觀出發(fā)，得到方案一：以手動(dòng)推動(dòng)為隱私回避方式的陪伴萌寵攝像頭。（圖3）手動(dòng)推動(dòng)鏡頭完成物理遮蔽，具有明顯的工作狀態(tài)區(qū)分。外觀以貓為原型，設(shè)計(jì)為陪伴萌寵的形象，更具親和力。

圖3 陪伴萌寵攝像頭

從增進(jìn)攝像頭的情感交流特性出發(fā)，得到方案二：可移動(dòng)分享型攝像頭。（圖4）將提手下?lián)芸赏瓿社R頭遮蔽，包含了戴上墨鏡的意象，擬人化意向增添產(chǎn)品趣味性的同時(shí)也有助于提升信任度。上撥提手后老年人可輕松將攝像頭提起移動(dòng)，向家人展示不同的畫(huà)面，滿足老年人的即時(shí)分享欲，促進(jìn)他們與家人的良性情感交流。

圖4 可移動(dòng)分享型攝像頭

從隱私回避的新型交互方式出發(fā)，得到方案三：以拉繩開(kāi)關(guān)為隱私回避方式的壁掛攝像頭。（圖5）從人們內(nèi)心的潛意識(shí)出發(fā)，將生活中常見(jiàn)的交互動(dòng)作運(yùn)用到攝像頭的隱私回避交互上。當(dāng)人們回家時(shí)，開(kāi)燈是一個(gè)自然的、形成習(xí)慣的動(dòng)作，將隱私回避與拉燈的意象相結(jié)合，對(duì)于回家后關(guān)閉攝像頭保護(hù)隱私有潛意識(shí)中的提醒作用。老年人與拉繩的物理實(shí)體接觸，拉動(dòng)拉繩后開(kāi)關(guān)的聽(tīng)覺(jué)反饋和鏡頭翻轉(zhuǎn)的視覺(jué)反饋，充滿懷舊感和親切感的情感化形式，都有助于信任度的提升。

圖5 拉伸開(kāi)關(guān)壁掛攝像頭

（三）最終方案闡述

邀請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)專家對(duì)方案進(jìn)行評(píng)估后，選取以拉繩開(kāi)關(guān)為隱私回避交互方式的創(chuàng)新方案，同時(shí)進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化。（圖6）

圖6 以鳥(niǎo)為意象的方案推敲

外形采用鳥(niǎo)的意象，使得攝像頭整體外觀更親和自然，如同裝飾品一般融入居家環(huán)境，減少攝像頭的突兀感。（圖7）拉繩從鳥(niǎo)爪底部伸出，拉動(dòng)拉繩帶動(dòng)鳥(niǎo)爪向下?lián)軇?dòng)發(fā)出“咔噠”聲，同時(shí)攝像頭向上翻轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)物理遮蔽，整個(gè)隱私回避的交互過(guò)程帶來(lái)趣味性的同時(shí)給予用戶清晰的視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)反饋。拉繩末端設(shè)置控制器，正面為語(yǔ)音通話呼叫按鈕，背面為總開(kāi)關(guān)。攝像頭整體為清新淡雅的灰白色和淺木色，主體選用軟質(zhì)磨砂塑料搭配胡桃木，拉繩選用軟麻編織包裹控制線，能協(xié)調(diào)自然地融入不同的居家風(fēng)格。（圖8）

圖7 創(chuàng)新設(shè)計(jì)攝像頭

圖8 場(chǎng)景效果圖

四、設(shè)計(jì)實(shí)踐的信任增強(qiáng)效果驗(yàn)證

（一）驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)

驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)將會(huì)根據(jù)現(xiàn)有可行的人機(jī)信任量表設(shè)定打分指標(biāo)以及打分規(guī)則，選取一定數(shù)量的老年人，對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品與創(chuàng)新方案進(jìn)行對(duì)比、打分，此過(guò)程中將控制環(huán)境等變量保持一致。

表2 人機(jī)信任量表-HRI漢化版（帶＊為反向編碼項(xiàng)）

打分量表選用K.E.Schaefer于2016年設(shè)計(jì)的有效且多領(lǐng)域適用的人機(jī)信任感知量表-HRI(Human-robot Interaction)，此表用于測(cè)量人機(jī)信任的變化，評(píng)估引起人機(jī)交互過(guò)程信任感知變化的多種交互措施。此表分為40個(gè)項(xiàng)目與14個(gè)項(xiàng)目?jī)煞N規(guī)格，考慮到40個(gè)項(xiàng)目對(duì)老年人理解并完成來(lái)說(shuō)難度較大，本次實(shí)驗(yàn)選用了用于快速測(cè)量的14個(gè)項(xiàng)目分量表，并進(jìn)行了漢化、通俗化，使其易于理解。（表2）

（二）實(shí)驗(yàn)進(jìn)行

本次實(shí)驗(yàn)一共選取了15位老人進(jìn)行信任度測(cè)試。目前市場(chǎng)上智能攝像頭的主要隱私回避方式主要包括手機(jī)APP控制、手動(dòng)推動(dòng)攝像頭轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)閉，本次實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備了2款分別包含這兩種交互方式的攝像頭及創(chuàng)新方案的圖文、動(dòng)畫(huà)視頻介紹，并輔以現(xiàn)場(chǎng)解釋說(shuō)明，被測(cè)者了解清楚后進(jìn)行信任感知量表的打分。

（三）結(jié)果分析

測(cè)試共得到15份有效數(shù)據(jù)。對(duì)信任感知量表中的3個(gè)反向編碼項(xiàng)“有錯(cuò)誤”“無(wú)反應(yīng)”和“故障”項(xiàng)目進(jìn)行了反向編碼后，將14個(gè)項(xiàng)目得分求平均值，分別得到3款產(chǎn)品對(duì)應(yīng)的信任度量分?jǐn)?shù)。（圖9）從圖中可以看出，得到的信任度量分?jǐn)?shù)大小關(guān)系為“拉繩開(kāi)關(guān)”＞“手動(dòng)上推”＞“APP控制”，由此說(shuō)明，以拉繩開(kāi)關(guān)為新型隱私回避交互方式的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能有效促進(jìn)老年人對(duì)家用智能攝像頭的信任，并且相比于前兩種現(xiàn)有產(chǎn)品分別能夠提升46%、6%的信任程度。創(chuàng)新設(shè)計(jì)對(duì)于信任度的提升得到驗(yàn)證。

圖9 各交互方式信任測(cè)試平均分值

結(jié)語(yǔ)

本次設(shè)計(jì)實(shí)踐通過(guò)從老年人普遍對(duì)家用智能攝像頭信任缺失這一現(xiàn)象出發(fā)，選擇隱私回避交互方式為主設(shè)計(jì)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)踐，創(chuàng)新性地融合老年人拉燈繩開(kāi)關(guān)燈這一過(guò)往經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)拉繩控制攝像頭轉(zhuǎn)動(dòng)遮蔽的新型交互方式，在基于人機(jī)信任量表-HRI的信任度測(cè)試中表現(xiàn)出較為顯著的信任增強(qiáng)效果。實(shí)踐中總結(jié)出的人機(jī)信任增進(jìn)方法，對(duì)未來(lái)以信任增進(jìn)為主題的適老化家用智能攝像頭的設(shè)計(jì)具有一定的借鑒意義。