物联网时代的智能儿童家具设计浅析

李秀娟 宗明明

摘 要：文章从物联网的时代入手，分析总结了智能化发展的趋势和特点，并以此为依据浅析儿童家具“物”与“网”的智能化设计如何满足儿童身心发展。

关键字：物联网；智能化：儿童家具

一、引言

当代社会，随着高新技术的发展，物联网技术也在蓬勃兴起，折让计算机技术和互联网通讯技术得到了更好的融合，智能家具也已经走到了人们的视野之内，我们在高速公务上见到的自动收费系统也是这一应用的体现，虽然物联网的也历经了很长一段时间的发展，但到目前为止还未形成一个完整的体系。而物联网的最终目的是实现物与物、物与人之间的通信，是以服务人为最基本的出发点的时代。其中，智能家具是物联网技术的重要领域和集中表现，在智能家具领域，虽然目前已经有了长足的发展，但是对于儿童智能这一块发展的并不十分完善，但是关注度却是越来越高，并且随着中国儿童人口结构层次的变化，以及二胎政策的全面放开和对生活质量的大幅度提升，使得对儿童产品健康舒适的关注远远超于从前，儿童家具设计因拥有广阔的应用前景和巨大的市场需求而广受关注。

二、物联网“物”与“网”的特点

在新一代信息技术的总成成分中，物联网占据了不可或缺的部分，也是信息技术发展必须经历的一个阶段。物联网从本质上说物体和物体通过互联网这个媒介而连接到一起，形成一个大的网络体系，是通过机器对机器设备之间的通信运用互联网进行沟通。这有两层意思：一是，互联网仍然是这个系统的基础，网联网必须依靠互联网才能建立，而所有的这些都依托于它猜得到延伸。二是，用户端区别于传统认知，它可以在任何物品之间进行，主要强调的是物品间的信息交换，通过数据的形式来进行整合。并将这些数据通过识别技术、智能感知与计算等通信感知技术进行整合，从而来补充物联网的信息技术融合，也因此被称为信息化发展的第三次世界浪潮主导者。

物联网与传统互联网相比较有很大的区别，物联网不是单个物体和互联网的简单相加，它们之间靠的是技术的支持—智能化，智能化技术是高新技术发展的一个重要表现方面，是物联网实现的重要承载着。因此智能技术的应用使得物联网有了以下特点：

首先，物体已经不是简单的物体，而是技术的一种承载者，是各种感知技术广泛应用的综合体。在物联网的中，我们常常冠于物体“智能”二字，在互联网时代我们大家都用所谓的电脑在上网，所以网络终端是标准的，但是到了物联网时代，网络端接入进来的是各种各样的物品，而面对各种各各样的物品我们需要为其打造不同的外衣——智能化，来满足不同的需求。面对这样的情况，网联网时代的物要有网络中唯一可识别的地址，这样才能通过物联网联系到每个物体。遵循物联网的相关协议，只有物品按照同一种协议才可进行互联沟通。要有CPU，这是智能化的核心。需要有自己的操作系统才能进行人机、物物的交流。并且通过有能够感知和收集信息的信息接收器接受信息，经过数据传输通路进行存储，最后整合过的信息通过具有决策功能的发射器发射出去。这便是物联网时代“物”的特点。

其次，物联网是各种感知技术的广泛应用，它根建于传统互联网，通过布有信息源的海量传感器进行信息网络的建设。这些传感器类型多样，不同的传感器接受的信息不同，互联网通过有线或者无线技术将传感器接受的不同信息进行编码排序存储。因此互联网是物联网的实现基础，它通过互联网的存在形式实现物联网的表达，只是物联网的“网”更加广泛，它不仅包含传统互联网的表现形式，更是传统互联网的新的信息数据的整合和智能数据处理。

最后，传感器的连接和智能处理的能力是新型物联网的特点，传感器接受信息将其送到智能处理中心，并经过智能处理、云计算、模式识别等进行海量信息的分析最终输出对物体实施智能控制操作。

物联网是全球性的生态系统，人是这个生态系统中的主要参与者，这区别于传统意义上的物物相联，在其中人的形式不再是基本的生存生活阶段，而是到了更高级的感知自然、认识自然、理解自然、顺应自然，利用自然的新阶段。如果说互联网的发展推动了人类对于自身的认识，那么物联网的发展将极大提升人类认识自然、认识自身的能力。这为人类重新融入自然，应对各种地质灾害和各种自然挑战提供了有效保障，对于人类在地球上的长期生存、延续、发展具有无力替代的重大意义。[1]

三、智能儿童家具不能用传统设计思维去设计

随着4G网络的推广和普及，在物联网、云计算和大数据概念的推动下，智能家居的操纵也正变得日益简单和快捷，产品的智能调控功能必将日益增多。有了大量的智能家具与家居用品，再结合应用计算机技术、互联网技术，以及遥控系统集成技术，智能家居的建设就初见端倪。

从儿童家具尺寸与家具适应性的关系来考虑，儿童家具设计应该采用可调节的设计手法，使儿童家具的设计尺寸满足儿童静态或者动态的各种体势变化需求，使儿童生理尺寸和家具的设计尺寸更适应，满足儿童生理发展的人机尺寸需求。这就要求“物”设计的合理性与适应性符合儿童成长人机尺寸，从而保证儿童家具操作的适应性与安全性。例如，桌子倒角防磕碰设计与儿童可调节成长书桌设计都考虑到了“物”与可调节的结合，而物联网时代则更加注重于适应性前提下的儿童智能调节系统的开发与设计。

另外，从儿童家具尺寸与家具舒适性的关系来考虑，结构设计的合理性应该得到广泛关注，这要求只有从儿童的心理出发，才会满足儿童心理和身体上的舒适感觉，例如，如果儿童家具色彩不合适，会影响儿童的视觉情感，长此以往会影响儿童身心健康，这要求物联网时代设计儿童智能家具时更加注重收集与分析儿童心理数据，在“网”增加各种感知技术进行进行智能处理的情感化设计，同时结合“物”的动作输出以适应孩子的不同需求，这样才能发现新的应用领域和模式。

儿童智能家具已经初步建成，主要涉及安全保护、健康监测系统，以及环境照明调节系统，这些总的控制于家电总控制系统，另外为了安全还设置有意外应急系统。儿童家具的安全保护系统主要涉及的方面包括：家具使用倒角防磕碰物理系统，安全隐患使用系统和防漏水的无线漏水探测系统等。环境照明调节系统主要包括：环境光传感器、无线调光器和空气质量探测器温度控制器等。家电总控制系统主要涉及：无线智能插座、无线红外转发器。另外安全应急系统主要设置有无线紧急求助按钮、无线断电报警器、无线断电自照明等。

物联网发展渐入佳境，智能家居的发展已经为家居环境系统的研究打好部分基础，因此儿童智能家具作为终端设计时就必须改变传统设计观念，将家具当作接入网络的设备的同时还要将嵌入式系统、传感器、RFID等合并到家具的结构与造型设计之中。信息接收器、发送器、数据传输通路、数据处理芯片、操作系统、存储空间等要考虑合理的放入在家具的身体里面。这样才能从传统家具制造业里脱颖而出，才能形成物联网时代的新兴产业。这将改变整个家具行业的创新思路，为传统的家具设计和家居设计企业提供一条与时俱进的发展道路。

随着我国二孩政策的全面放开和逐步实施，在未来新生儿的增长比例会有所提高。在新政的推动和国际家居品牌的纷纷入住，儿童家具在渠道、品牌上的竞争也将愈演愈烈。国内整个儿童家具市场会达到前所未有的高温，针对青少年儿童这一特殊群体，对其生理和心理方面的特征进行研究分析，在人体工程学和设计心理的基础上，提出了基于儿童生理和心理的儿童家具设计原则。并从儿童家具尺度设计，造型设计，色彩设计，结构设计等方面结合智能化的特点论述智能化设计，并且寻求智能化设计的突破点。[2]

材料和设计是相辅相成的。在整个设计活动中，任何设计都要最终的材料应用中，例如设计一匹玩具马，在材料的最终选择中考虑的安全、环保等因素可能就确定到木材这一方面，考虑到简便、价格等方面可能最终选择ABS塑料。所以任何材料都有可能成为设计的最终表现形式对象。同样智能儿童家具设计中材料的选择也会考虑多方面的需求，综合多种因素而最终确定，其中智能材料的选择要注意以下几点：处理的智能人性化需求，产品操作中智能化的人机性，重点在于满足人类自身需求。能材料的应激性与驱动性使得材料本身有类似自主思考的智能性，此种特性使得它可以主动处理工作，而非等待人操作。例如目前市场上部分洗浴设备的智能调温装置中，内部功能部件已使用部分材料技术。TOTO卫浴产品中的恒温装置可以对于水温的变化敏感，通过装置的设定反应可以让热水和冷水的混合比例协调，从而达到恒温的效果。

四、结语

从上面的论述可以看出，“人”是物联网服务的根本，脱离这一点智能化的物联网设计则成为空谈，只有考虑人的基本需求才能让家具和互联网结合的更和谐，才能推动物联网的发展。我国人口结构中儿童的层次是最受到保护和关注的，随着二胎政策的全面放开，这会成为我国家具发展的新动力，从以上分析我们应该在物联网时代将儿童智能家具设计结合结构力学、人体工程学、材料学、心理学及人的感觉特性等知识设计真正适合儿童发展需求的智能家具，使家具的尺度符合儿童身体成长需求，使智能化的人机操作反馈终端更加迎合儿童心理变化，从而保护孩子的身心健康。据以上的分析在日益兴起的物联网时代，中国会抓住机遇，顺应智能化的发展趋势，建立自己的智能儿童家具品牌，并且在质量、文化内涵、风格、营销策略及售后服务等层次上都走上一个新的台阶。

参考文献：

[1]舒文琼.五巨头争霸智能家具[J].通信世界，2010，（41）.

[2]黄永军.木材科学与技术[D]，西北农林科技大学，2009.

作者简介：

李秀娟，齐齐哈尔大学美术与艺术设计学院研究生，研究方向：产品设计。

宗明明，齐齐哈尔大学硕士生导师。