基于用戶體驗(yàn)的智能家居終端交互設(shè)計(jì)研究

馬中華　郝曉峰　喬雅煊

關(guān)鍵詞：用戶體驗(yàn);智能家居;交互設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TB472 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編碼：1672-7053（2022）06-0106-03

1相關(guān)概念解析

1.1用戶體驗(yàn)用戶體驗(yàn)，由唐納德·諾曼提出，指的是用戶在使用某一產(chǎn)品、服務(wù)或系統(tǒng)時(shí)的主觀感受[1]。用戶體驗(yàn)由很多要素構(gòu)成，針對(duì)用戶體驗(yàn)要素的研究，受到較多設(shè)計(jì)師認(rèn)可的是由AJAX（Asynchronous Javascript And XML，Web數(shù)據(jù)交互方式，簡(jiǎn)稱AJAX）之父杰西·詹姆斯·加勒特在《用戶體驗(yàn)要素》中提出的，從戰(zhàn)略層、范圍層、結(jié)構(gòu)層、框架層和表現(xiàn)層自下而上地構(gòu)建用戶體驗(yàn)，如表1[2]。戰(zhàn)略層主要包括產(chǎn)品目標(biāo)和用戶需求，以及提出產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)目的;范圍層主要是根據(jù)戰(zhàn)略層提出的目的和需求進(jìn)行分析總結(jié);結(jié)構(gòu)層通過(guò)信息架構(gòu)和交互設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品良好的用戶體驗(yàn);框架層的主要任務(wù)是確定產(chǎn)品運(yùn)行邏輯、產(chǎn)品功能;表現(xiàn)層解決框架層呈現(xiàn)的問(wèn)題，解決用戶對(duì)框架層的感知問(wèn)題[3]。關(guān)于用戶體驗(yàn)的測(cè)量有很多方式，主觀測(cè)量方法如情感測(cè)量量表、可用性評(píng)價(jià)量表、問(wèn)卷調(diào)查、用戶訪談等;實(shí)驗(yàn)測(cè)量方法如：眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)、腦電實(shí)驗(yàn)、生理指標(biāo)測(cè)量等。用戶體驗(yàn)研究的是用戶交互過(guò)程的所有反應(yīng)和結(jié)果，具有很強(qiáng)的主觀感覺(jué)特性，因此主觀情感測(cè)量成為常用的測(cè)量方法[4]。借助用戶體驗(yàn)研究，可以了解用戶在產(chǎn)品使用過(guò)程中的影響因素，以指導(dǎo)設(shè)計(jì)師進(jìn)一步優(yōu)化完善產(chǎn)品的使用體驗(yàn)，從而創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

1.2交互設(shè)計(jì)

IxDA（The Interaction Design Association，交互設(shè)計(jì)協(xié)會(huì)）對(duì)交互設(shè)計(jì)的解釋如下：交互設(shè)計(jì)師旨在創(chuàng)造實(shí)用的產(chǎn)品和服務(wù)，以用戶為設(shè)計(jì)的基本原則;交互設(shè)計(jì)的實(shí)際操作必須基于對(duì)實(shí)際用戶的理解：包括他們的目標(biāo)、任務(wù)、經(jīng)驗(yàn)、需求等;從以用戶為中心的角度，交互設(shè)計(jì)師在努力平衡用戶需求、業(yè)務(wù)發(fā)展目標(biāo)和科技發(fā)展水平之間的關(guān)系的同時(shí)，為復(fù)雜的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)提供解決方案，并定義和開(kāi)發(fā)新的交互產(chǎn)品和服務(wù)。在早期，交互設(shè)計(jì)的研究主要是以人與機(jī)械產(chǎn)品之間的關(guān)系為核心，隨著計(jì)算機(jī)的普及，交互設(shè)計(jì)更加注重人的使用過(guò)程和操作方式，圖形用戶界面由此誕生;隨著“交互設(shè)計(jì)”學(xué)科的興起，設(shè)計(jì)越發(fā)注重用戶的體驗(yàn)，以用戶為中心的設(shè)計(jì)迅速發(fā)展。交互設(shè)計(jì)的研究?jī)?nèi)容主要分為兩個(gè)層次：理論研究和應(yīng)用研究。理論研究主要關(guān)注交互設(shè)計(jì)的定義、構(gòu)成要素、特點(diǎn)、設(shè)計(jì)原則和方法;應(yīng)用研究則側(cè)重于通過(guò)交互設(shè)計(jì)改善產(chǎn)品或服務(wù)的使用體驗(yàn)，選題和研究視角非常廣泛，涉及科技、教育、藝術(shù)、運(yùn)動(dòng)、健康、醫(yī)療、公共空間、交通出行等領(lǐng)域[5]。

2智能家居終端設(shè)備交互設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

目前，比較有代表性的終端設(shè)備主要有智能面板、智能手機(jī)和智能音響等。智能面板主要通過(guò)固定屏幕，以觸控的交互方式實(shí)現(xiàn)對(duì)照明、音響、窗簾、溫控器等設(shè)備的控制，相關(guān)品牌如歐瑞博、綠米。智能手機(jī)是普及率最高的終端設(shè)備，主要通過(guò)手機(jī)APP實(shí)現(xiàn)對(duì)智能家居設(shè)備的控制，比較有代表性的有小米米家、HomeKit、華為智能家居等。智能音箱主要通過(guò)語(yǔ)音交互實(shí)現(xiàn)聽(tīng)音樂(lè)、查天氣、定鬧鐘等常規(guī)性功能，但是語(yǔ)音交互僅停留在命令層，同時(shí)存在互動(dòng)性差和識(shí)別率低等問(wèn)題，智能程度不高，并沒(méi)有給到用戶最完善的語(yǔ)音交互使用體驗(yàn);之后隨著帶屏智能音箱的出現(xiàn)，使屏幕承擔(dān)了視頻溝通和監(jiān)控查看等眾多功能，相對(duì)低效率的語(yǔ)音交互在一定程度上被彌補(bǔ)。產(chǎn)品使用功能及用戶體驗(yàn)，均是影響智能家居產(chǎn)品好壞的決定性因素[6]。受目前語(yǔ)音交互技術(shù)發(fā)展水平的限制，單純的語(yǔ)音交互并不能達(dá)到用戶對(duì)智能家居的控制要求，多通道的交互方式才能滿足用戶不同場(chǎng)景下的需求。如今，按照距離進(jìn)行劃分，智能家居終端設(shè)備交互控制方式形成以觸控、體感為主的近場(chǎng)交互，以語(yǔ)音控制為主的中場(chǎng)交互，以及以移動(dòng)終端APP控制為主的遠(yuǎn)場(chǎng)交互。人工智能時(shí)代下交互與體驗(yàn)設(shè)計(jì)的變革不僅是一種進(jìn)化，更是重構(gòu)[7]。語(yǔ)音、體感交互拓展了傳統(tǒng)的圖形交互界面呈現(xiàn)方式，而遠(yuǎn)程的交互形式也拓展了交互的距離和空間，并逐步在產(chǎn)品中進(jìn)行應(yīng)用，更為簡(jiǎn)單的信息架構(gòu)和交互流程用以精確定義用戶需求并尋求最優(yōu)解[8]。

3智能家居終端用戶調(diào)研與分析

3.1用戶調(diào)研

為了更精確地捕捉用戶需求，文章采用問(wèn)卷調(diào)查與用戶訪談相結(jié)合的方式，針對(duì)用戶基本特征、用戶經(jīng)濟(jì)能力、用戶行為特征、用戶心理特征、用戶痛點(diǎn)等問(wèn)題進(jìn)行調(diào)研，以挖掘新的設(shè)計(jì)機(jī)會(huì)點(diǎn)和產(chǎn)品優(yōu)化方向。此次問(wèn)卷調(diào)查，通過(guò)問(wèn)卷星平臺(tái)進(jìn)行問(wèn)卷的發(fā)放、收集與整理，問(wèn)卷共設(shè)置了12個(gè)問(wèn)題，發(fā)放221份，有效問(wèn)卷156份。經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)分析，調(diào)查結(jié)果如下：目標(biāo)用戶主要集中在25—35歲，80后、90后成為絕對(duì)用戶群主力，其中男性居多;學(xué)歷主要集中在本科及以上，居住區(qū)域與消費(fèi)水平呈正相關(guān)關(guān)系;80%用戶對(duì)智能家居有了解，50%表示愿意在未來(lái)安裝智能家居系統(tǒng);目標(biāo)用戶家用住宅面積主要集中在90—120m2，如圖1，其中夫妻二人與三口之家占據(jù)主要消費(fèi)人口，如圖2;與其他設(shè)備相比，家庭安防和智能語(yǔ)音設(shè)備需求較多;終端設(shè)備選擇如圖3，用戶普遍選擇智能手機(jī)，其次是智能音箱;交互方式選擇如圖4，其中語(yǔ)音交互最受用戶偏愛(ài)。針對(duì)智能家居終端設(shè)備存在的問(wèn)題，有31.20%的用戶反饋，語(yǔ)音交互智能化程度低，交互體驗(yàn)弱;有33.30%的用戶反饋終端設(shè)備操作繁瑣，需要花費(fèi)一定時(shí)間學(xué)習(xí)使用;有13.60%的用戶反饋，不同品牌設(shè)備需要不同終端進(jìn)行控制，操作繁瑣;有21.90%的用戶反饋，終端設(shè)備交互方式單一，不能滿足不同環(huán)境的需求。針對(duì)問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果，選擇其中6名用戶進(jìn)行用戶訪談，年齡范圍從25—35歲，職業(yè)包括學(xué)生、上班族以及專業(yè)人員，為避免定式思維影響，其中6位為不同程度的智能家居使用者。針對(duì)終端設(shè)備使用經(jīng)驗(yàn)、使用場(chǎng)景、使用中遇到的問(wèn)題進(jìn)行訪談，訪談結(jié)果如下：

1）終端設(shè)備使用經(jīng)驗(yàn)：6名用戶均使用過(guò)智能手機(jī)控制智能家居設(shè)備，其中4名用戶具有智能音箱使用經(jīng)驗(yàn)，均為家中購(gòu)買(mǎi)智能音箱，3位具有智能面板使用經(jīng)驗(yàn)，其中1名用戶家中安裝智能面板，2名用戶在酒店使用過(guò)智能面板。

2）終端設(shè)備使用場(chǎng)景：在外出時(shí)，用戶通過(guò)手機(jī)和智能攝像頭實(shí)時(shí)關(guān)注家里的安防狀況以及老人、孩子、寵物等狀態(tài);當(dāng)有快遞、外賣(mài)、朋友來(lái)訪，將會(huì)聯(lián)動(dòng)智能門(mén)鈴或門(mén)鎖，通過(guò)手機(jī)接收通知，并查看訪客與其對(duì)話;家里設(shè)有煙霧、天然氣、水浸等傳感器，如有異常將會(huì)聯(lián)動(dòng)智能開(kāi)關(guān)等其他設(shè)備進(jìn)行關(guān)閉，也可以通過(guò)手機(jī)遠(yuǎn)程關(guān)閉，并通過(guò)手機(jī)對(duì)用戶進(jìn)行提醒。在家時(shí)，通過(guò)語(yǔ)音喚醒智能音箱，控制窗簾、空調(diào)等智能設(shè)備，還可通過(guò)智能音箱播放音樂(lè);對(duì)于沒(méi)有智能音箱的用戶，則使用手機(jī)APP進(jìn)行控制。夜晚時(shí)，傳感器自動(dòng)觸發(fā)亮燈關(guān)燈，也可通過(guò)語(yǔ)音控制關(guān)燈。對(duì)于智能面板的使用，主要通過(guò)觸控來(lái)控制窗簾、空調(diào)、燈光等設(shè)備。

3）使用終端設(shè)備時(shí)遇到的問(wèn)題：某些智能設(shè)備過(guò)于依賴手機(jī)APP，甚至需要單獨(dú)下載APP，不能用統(tǒng)一的控制設(shè)備進(jìn)行控制，用起來(lái)相當(dāng)繁瑣;部分設(shè)備需要單獨(dú)的遙控器控制，遙控器太多難以分清;通過(guò)智能音響喚醒智能設(shè)備，智能音箱識(shí)別率太低，需要多次喚醒，有時(shí)智能音箱答非所問(wèn)，智能化低;只能用設(shè)置好的場(chǎng)景，不能自由設(shè)置聯(lián)動(dòng)場(chǎng)景;某些APP系統(tǒng)管理界面太雜亂，不同終端設(shè)備控制同一智能設(shè)備的界面不具有統(tǒng)一性，操作效率低，學(xué)習(xí)成本高;智能設(shè)備的遠(yuǎn)程控制，操作反饋不明顯。

3.2用戶分析

1）用戶特征：關(guān)注手機(jī)、電腦、智能穿戴等科技產(chǎn)品的發(fā)展，樂(lè)于嘗試科技產(chǎn)品用于生活，在此方面有較大消費(fèi)投入;工作壓力大，生活節(jié)奏快，注重家庭生活質(zhì)量，追求便捷、高效、舒適的生活方式;對(duì)家居安全較為關(guān)注，具有遠(yuǎn)程操控需求。

2）用戶需求：需要智能設(shè)備具有統(tǒng)一的入口，方便操作管理;根據(jù)不同的環(huán)境，可選擇合適的設(shè)備交互方式;將操縱頁(yè)面統(tǒng)一風(fēng)格，規(guī)范布局，方便學(xué)習(xí)使用;設(shè)備聯(lián)動(dòng)個(gè)性化定制，滿足不同用戶需求;提高語(yǔ)音交互的精準(zhǔn)度;簡(jiǎn)化操作使用流程，降低學(xué)習(xí)門(mén)檻。

4基于用戶體驗(yàn)的智能家居終端交互設(shè)計(jì)原則

4.1可擴(kuò)展性原則

由于硬件設(shè)備種類非常的豐富，從智能門(mén)窗到智能音箱，從智能攝像頭到智能門(mén)鈴，未來(lái)終端設(shè)備需要持續(xù)性地接入新的硬件設(shè)備，這就要求終端設(shè)備具有可擴(kuò)展性、可兼容性。雖然不同設(shè)備操作方式不盡相同，但是可以通過(guò)合理的安排布局，實(shí)現(xiàn)規(guī)律的組織呈現(xiàn)方式，從而嵌入到控制終端設(shè)備中。同時(shí)增加設(shè)備接入方式，兼容WIFI、藍(lán)牙等，統(tǒng)一智能設(shè)備入口。

4.2一致性原則

一致性設(shè)計(jì)包含很多內(nèi)容，例如：視覺(jué)風(fēng)格一致性、功能流程一致性、操作模式一致性等。通過(guò)統(tǒng)一顏色、功能布局、設(shè)計(jì)風(fēng)格等從而達(dá)到視覺(jué)統(tǒng)一。通過(guò)采用相同的入口方式，相似的交互方式，相同的層級(jí)位置，達(dá)到功能流程和操作模式的統(tǒng)一。

4.3去繁就簡(jiǎn)原則

根據(jù)用戶調(diào)研可以發(fā)現(xiàn)，目標(biāo)用戶集中在中青年，其中大部分用戶生活節(jié)奏快，追求效率，過(guò)于繁復(fù)的設(shè)計(jì)，會(huì)導(dǎo)致目標(biāo)用戶的流失，也會(huì)增加用戶的操作負(fù)荷。簡(jiǎn)約的設(shè)計(jì)，可以避免用戶過(guò)多的思考，減輕用戶記憶負(fù)擔(dān)，增加設(shè)備的易學(xué)性、易用性。盡可能地簡(jiǎn)化操作步驟，并進(jìn)行合理地刪減，在操作步驟確定的情況下，盡可能地減少每一步的操作負(fù)荷，例如：增大交互對(duì)象面積，減少交互對(duì)象距離，減少交互接觸點(diǎn)，減短交互時(shí)間等。

4.4信噪比原則

信噪比，又稱為訊噪比，原指電子設(shè)備中信號(hào)與噪音的比例，在交互設(shè)計(jì)中指重要內(nèi)容與不重要內(nèi)容的比例。主要功能醒目，合理地刪減、適時(shí)地隱藏不重要功能信息，保持一定的視覺(jué)復(fù)雜度，突出重點(diǎn)信息，保持界面清晰，從而提高產(chǎn)品的使用效率。因此，可以采用28原則，重要功能和信息只占20%，篩選出這20%重要功能和信息，并讓這些內(nèi)容展示在用戶能輕松接觸的位置中。

4.5有效反饋原則

當(dāng)用戶進(jìn)行某項(xiàng)操作，產(chǎn)品需要提供相應(yīng)的反饋，告知用戶當(dāng)前操作已經(jīng)完成。在信息傳輸效率和可理解性方面，圖形和富媒體信息將比文本信息更容易理解和吸收，因此在互聯(lián)網(wǎng)上有一句俗語(yǔ)“文字不如表格，表格不如圖片”。為了降低用戶的認(rèn)知成本，應(yīng)該盡可能地對(duì)信息進(jìn)行結(jié)構(gòu)化和可視化，盡可能使信息一目了然，減少用戶理解的認(rèn)知負(fù)荷。

5基于用戶體驗(yàn)的智能家居終端交互設(shè)計(jì)流程

以用戶體驗(yàn)五要素為理論基礎(chǔ)，以手機(jī)控制端為例，設(shè)計(jì)流程如圖5所示。

5.1需求調(diào)研階

段市場(chǎng)調(diào)研主要利用PEST（Political政治，Economic經(jīng)濟(jì)，Social社會(huì)，Technological技術(shù)）模型，針對(duì)政治、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、技術(shù)因素進(jìn)行宏觀環(huán)境分析;針對(duì)產(chǎn)業(yè)上游供應(yīng)商議價(jià)能力、產(chǎn)業(yè)下游消費(fèi)者議價(jià)能力、替代品的替代能力、行業(yè)內(nèi)現(xiàn)有競(jìng)爭(zhēng)者、潛在競(jìng)爭(zhēng)者進(jìn)入可能性進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)分析;然后分析市場(chǎng)規(guī)模、市場(chǎng)階段、市場(chǎng)問(wèn)題、市場(chǎng)機(jī)會(huì)以及目標(biāo)用戶群體結(jié)構(gòu)，生成SWOT（Strengths優(yōu)勢(shì)，Weaknesses劣勢(shì)，Opportunities機(jī)會(huì)，Threats威脅）總結(jié)，以探索產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)機(jī)會(huì)點(diǎn)和初期定位。產(chǎn)品調(diào)研主要包括兩方面內(nèi)容，一方面，是結(jié)合人機(jī)工程學(xué)理論和行業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范，歸納色彩、尺寸、控制等方面的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，以指導(dǎo)后期設(shè)計(jì);另一方面，是從用戶體驗(yàn)五要素角度進(jìn)行產(chǎn)品調(diào)研，挖掘行業(yè)通用的解決方案，使之可以保證產(chǎn)品符合市場(chǎng)用戶的期待和既有的心智模型，以此降低用戶認(rèn)知成本，并且通過(guò)對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品的分析，揚(yáng)長(zhǎng)避短，避免同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)。用戶調(diào)研主要是定量和定性研究相結(jié)合，針對(duì)行業(yè)資深用戶、核心用戶、低頻用戶、流失用戶、邊緣用戶、非用戶，進(jìn)行用戶基本特征、用戶經(jīng)濟(jì)能力、用戶行為特征、用戶心理特征、用戶痛點(diǎn)等問(wèn)題調(diào)查，以挖掘新的產(chǎn)品機(jī)會(huì)、尋找用戶增長(zhǎng)方法、尋找用戶流失原因、現(xiàn)有產(chǎn)品的使用滿意度及產(chǎn)品優(yōu)化方向，最終生成目標(biāo)用戶畫(huà)像。

5.2需求分析階段

根據(jù)前期調(diào)研，總結(jié)目標(biāo)用戶痛點(diǎn)問(wèn)題、現(xiàn)有選擇和解決方案，確定用戶價(jià)值;產(chǎn)品形態(tài)是產(chǎn)品解決需求的核心方法，是用戶價(jià)值的延伸，商業(yè)價(jià)值就是各利益相關(guān)方的組合方式;根據(jù)產(chǎn)品形態(tài)確定商業(yè)價(jià)值，然后從產(chǎn)品形態(tài)出發(fā)，找到中途的業(yè)務(wù)模塊;根據(jù)業(yè)務(wù)模塊的特性分類，對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)指標(biāo)建模，以指導(dǎo)后期運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)工作;最終根據(jù)用戶價(jià)值和商業(yè)價(jià)值確定產(chǎn)品定位。然后將調(diào)研收集得到的用戶、產(chǎn)品、市場(chǎng)需求，根據(jù)需求層次理論進(jìn)行功能需求轉(zhuǎn)化，根據(jù)商業(yè)價(jià)值、用戶價(jià)值和市場(chǎng)階段過(guò)濾需求。通過(guò)KANO（卡諾）模型，進(jìn)行定量問(wèn)卷研究，通過(guò)Better-Worse（需求影響力）系數(shù)分析，進(jìn)行功能項(xiàng)優(yōu)先級(jí)權(quán)重計(jì)算，生成功能需求量表。根據(jù)功能需求量表，確定功能規(guī)劃和版本迭代。

5.3設(shè)計(jì)實(shí)踐階段

根據(jù)商業(yè)價(jià)值分析，確定應(yīng)用架構(gòu)的搭建;根據(jù)功能需求量表，確定產(chǎn)品演進(jìn)藍(lán)圖;根據(jù)數(shù)據(jù)指標(biāo)建模，確定產(chǎn)品信息架構(gòu);然后根據(jù)信息架構(gòu)，確定產(chǎn)品結(jié)構(gòu);由產(chǎn)品結(jié)構(gòu)出發(fā)，進(jìn)行頁(yè)面流程和業(yè)務(wù)流程設(shè)計(jì)，最后進(jìn)行產(chǎn)品視覺(jué)層面設(shè)計(jì)。

6結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，由于智能家居市場(chǎng)不斷擴(kuò)大、技術(shù)飛速發(fā)展，智能家居設(shè)備層出不窮，但是智能家居的發(fā)展還有很長(zhǎng)的一段路需要走，特別是在智能家居終端設(shè)備不斷革新發(fā)展的情況下，交互設(shè)計(jì)需要不斷優(yōu)化完善。文章以用戶體驗(yàn)為理論基礎(chǔ)，問(wèn)卷調(diào)查與用戶訪談相結(jié)合，挖掘用戶需求，提出智能家居終端設(shè)備交互設(shè)計(jì)原則，并以手機(jī)控制端為例，進(jìn)行設(shè)計(jì)流程梳理，希望能夠?yàn)樾袠I(yè)發(fā)展提供借鑒。