冰箱的网络智能化交互设计策略研究

洪 鑫，陈 功

（中国矿业大学 建筑与设计学院，江苏 徐州 221116）

0 引言

当下信息时代已经进入了智能化的崭新阶段，将网络融入产品设计中让其为人类提供更加智能的生活，逐渐成为电子电器产品设计的发展趋势。家用电器的智能化转型重新描述了人与产品的交互关系，产品的交互体验也得到了前所未有的提升与创新。在这样的背景下，智能冰箱的市场渗透率和用户接受程度却始终偏低，远远不如智能电视等其他智能家电的发展速度。冰箱作为人类衣食住行中不可或缺的家电之一，势必在智能化大潮的冲击之下进入全新的智能冰箱时代。如何发掘用户智能化饮食需求，提升冰箱的智能化交互体验，让智能冰箱真正为用户提更加轻松便捷的生活，成为冰箱智能化转型的关键。

1 当下冰箱网络智能化现状分析

1.1 冰箱的智能化现状

冰箱的智能化主要体现在两个方面。一方面是非网络化的智能，主要指通过各种传感器和信息处理技术实现冰箱的智能化控制，包括智能变频、温度控制、风冷无霜、智能除菌等功能。这一方面的智能化实质是对冰箱传统贮藏功能的智能化升级。另一方面是网络化的智能，这是智能冰箱区别于传统冰箱的根本所在，也是未来智能冰箱的发展方向和本文的研究重点，冰箱依托互联网拥有了强大的数据获取能力和通信能力，从而延伸出传统冰箱难以企及的全新智能化功能。目前常见的功能主要有智能食品管理、健康烹饪助手、个性化线上购物和其他附加功能如家庭娱乐等，用户可通过冰箱门上的彩色触控屏幕以及智能手机APP来实现其强大的交互功能。

1.2 当下冰箱智能化的局限性

（1）产品使用负担加重导致功能不实用。目前的智能冰箱的探索更多是着力于开发智能化功能，寻求真正能刺激用户的爆点。这本身无可厚非，但比起如何让冰箱看上去更“智能”，更重要的应是如何让用户用起来更智能，这两种智能的内涵显然是不同的。真正的智能化产品应该让生活更加轻松便利，如果实现智能化的功能意味着用户在交互过程中需要花费更多的精力，投入更多的时间，那么这种智能就是华而不实的伪智能。智能冰箱的许多功能就面临这样的问题，例如食材到期提醒，用户需要提前进行手动设置，虽然最终功能得以实现，却延长了整个交互过程，增加了产品使用负担，甚至改变用户原有的使用习惯。这样的功能看上去很美，但实际交互体验却差强人意，也就很难让用户为其买单，更难以树立良好口碑。因此，智能冰箱应从用户的角度出发，提升智能服务交互体验，思考怎样的智能冰箱是用户真正需要的。

（2）产品受使用时间与场景制约导致体验不佳。一方面，冰箱的使用时间十分有限。智能产品的受众群通常是有一定经济实力的上班族，这类人群通常比较忙碌，闲暇时更愿意通过休闲娱乐来缓解压力，有些人甚至很少做饭，如此一天中使用冰箱的时间就屈指可数。另一方面，冰箱还受到使用场景的制约。在舒适的环境中，智能电视或智能手机交互体验上的瑕疵很可能被忽略或原谅，但同样的问题放在智能冰箱中很可能被放大，从而导致不良的用户体验。与坐在沙发上使用的智能电视不同，智能冰箱只能在厨房中站立使用，这种体验并不舒适，这就意味着智能冰箱各个功能的交互过程应尽量简化。很难想象用户会在冰箱的屏幕前进行长时间的操作，无论它的功能有多吸引人，例如虽然用户有在厨房进行视频娱乐的需求，但实际体验却不理想。

（3）相关服务不完善导致功能难以完美发挥。由于智能冰箱行业还处在探索和实验阶段，很多相关领域的服务不能及时协同跟进，行业内也没有统一标准，使智能冰箱并不像看上去的那么智能。例如目前先进的智能冰箱使用的智能图像识别技术，通过高清摄像头智能识别食物种类并自动推荐保存天数，可以说是真正的食材智能化管理，但在实际使用中由于各种塑料袋包装纸无法识别让这个功能不能有效发挥威力，这就要求智能识别功能与食品包装行业之间相互协调达成默契，寻求有效的解决方案。再比如通过冰箱购买食材看似省心省时，但与一般网购不同，用户希望商品能够在精准的时间送货上门，早则无人收货，晚则耽误使用。而且人们习惯在挑选食材时能亲把质量关，网购则让用户对新鲜度等问题心存疑虑。这就要求线上食材供应与物流行业能够升级优化，提供让智能冰箱用户满意的服务。

2 智能冰箱的交互设计研究

2.1 交互系统与用户需求分析

智能冰箱交互系统中的主要对象为用户、冰箱以及食物，三者相互作用完成交互目标。其中用户在系统中处于主动地位，是交互任务的发起者和主导者；食物在系统中处于被动地位，是完成交互任务的物质基础；冰箱是交互任务的中枢核心，负责联通系统中所有对象，感知和处理各类信息，保证交互目标顺利完成。此外在这个系统中还包括辅助工具智能手机APP，各类外部信息以及各种相关服务，交互系统如图1所示。

图1 智能冰箱交互系统图Fig.1 The interactive system of smart refrigerator

因此，研究智能冰箱交互首先要研究其目标用户。智能冰箱的主要受众群主要是在大城市生活，眼界比较开阔，敢于打破常规，有一定经济实力，热爱生活并追求卓越的生活品质，乐于接受新鲜事物的中青年人群。用户选择智能冰箱是希望通过智能化的功能提升饮食品质，获得更轻松便捷的烹饪体验以及在更精准高效的食品管理服务。现代人在一天的忙碌后通常希望用更少的时间和精力来准备一顿丰盛可口的晚餐，这就要求智能冰箱能够在用户饮食需求的各个环节尽可能为用户提供方便高效舒适的智能化服务，为用户省时省心。

2.2 交互流程

冰箱的使用是紧密伴随着用户的饮食需求的，整个用户饮食交互流程可分为食材的管理、菜品的选择、食材的准备、食材的处理（烹饪）四个阶段。其中食材的管理无论用户是否有用餐需求都可能发生，其余阶段则属于完成用餐需求的三个子阶段。每个阶段都有对应的具体用户需求，用户旅程地图如图2所示。

图2 智能冰箱用户旅程地图Fig.2 The user journey map of smart refrigerator

食材的管理阶段分为入库、存储、出库三个步骤。用户将食材存入时，冰箱应智能识别种类、数量、保质期等信息。在存储阶段，用户可随时查看冰箱内食材的存储状况。由于直接选择现成食材更加方便，用户很可能放弃临时的线上采购，因此冰箱应在适当的时候提醒用户对缺少的常用食材进行及时补充。有效的补货提醒可以避免临时准备的仓促感，大幅缩短食材准备阶段的交互流程。此外，冰箱还应提醒用户对即将过期和已经过期的食物进行处理。用户将食材取出时，冰箱自动更新存储信息，让用户不再为食材状况费心。

菜品的选择阶段分为两种情况，一种是仅使用冰箱中现有的食材，一种是不限制食材进行选择。前者可在冰箱或APP端操作，无需准备可即选即做，而后者要为食材的准备阶段留出足够时间，用户可能无法在家中操作，需在移动端APP中完成。冰箱应根据用户的口味喜好和健康状况、食物的营养搭配、烹饪的难易程度和所需时间、财务预算等因素尽可能提供令用户满意的推荐菜品搭配方案供用户参考。用户亦可根据自己的想法自主进行选择。

食材的准备阶段若用户选择使用冰箱现有食材，则直接从冰箱中取出所需即可，若选择不限制食材则可通过冰箱或手机APP线上购买所缺食材，冰箱应根据用户所选菜肴以及冰箱内食材剩余状况为用户智能生成购物清单，让用户以最简单快捷的方式获取所需食材。

食材的处理阶段通常是在厨房中完成，冰箱需为用户提供与选定菜品方案对应的食谱来辅助烹饪。在这个阶段用户通常不方便用手对冰箱或手机屏幕进行操作，应尽量避免过多的触摸交互，例如文章式的长页食谱需要用户上下滑动页面，使用十分不便，可在食谱使用的过程中融入语音交互的方式。此外，在烹饪时进行影音娱乐是用户的普遍需求，用户可能同时需要烹饪食谱和影音娱乐两项服务。虽然冰箱受到摆放位置的限制很难为用户提供最佳的娱乐体验，但如果用户的手机或平板电脑已经被食谱占用，冰箱的娱乐功能就必不可少。冰箱可为用户推荐音频信息量大于视频信息量的节目，例如新闻、广播、音乐、听书等。

2.3 功能与结构设计

图3 智能冰箱交互功能框架图Fig.3 The interactive functional architecture of smart refrigerator

根据饮食流程的四个阶段及各阶段的用户需求，冰箱的网络智能化功能应包含食材管理、饮食规划、线上购物、食谱教程、烹饪娱乐五大主要功能模块，如图3所示。食材管理模块可自动识别、手动录入、查看、注销食物信息，并提供及时的食材补货提醒及食材过期提醒；饮食规划模块可以根据具体情况为用户智能推荐菜肴，用户亦可自主选择餐食；线上购物模块用户可根据冰箱智能生成的购物清单一键购买，也可以通过关键字搜索自助购买；食谱教程模块根据推荐菜肴给出对应的烹饪食谱，帮助用户轻松做出各种美味菜肴；烹饪娱乐模块为用户提供适合在厨房进行的娱乐节目，让烹饪过程更丰富多彩。

3 冰箱的网络智能化交互设计策略

3.1 仓储式食材管理

冰箱的实质是食材从市场中的商品变为餐桌上的食品的中转站，是用户的食材仓库。因此，智能冰箱可通过智能仓储式管理模式实现食材的智能化管理。智能仓储式管理分为三个阶段，即食材存入阶段（入库）、食材保存阶段（存储）、食材取出阶段（出库）。入库阶段是实现冰箱智能仓储式管理的核心和关键阶段，冰箱应智能识别食材信息并自动录入库存。这个过程可通过在食材包装上的条形码内增加食品的相关信息或新增一个标签，记录包括食品的种类、数量（质量）、生产日期、保质期、产地、物流方式等信息，再在冰箱中安装RFID阅读器进行标签的识别来完成。这个模式可以首先由冰箱制造商与有自主品牌生产线的大型商超进行合作，最后推广至整个食品包装行业来进行规范化管理。储存阶段用户可通过智能手机APP随时随地对冰箱内的食材信息进行查询，冰箱根据仓储信息智能的为用户推荐食谱以及相关提醒。出库阶段分为两种情况，一种是一个独立包装的食材被用完，可直接通过出库RFID阅读器扫码清除库存信息；另一种是一个独立包装的食材被部分使用，可在重新存入冰箱时二次扫码入库，此时冰箱屏幕应给出调整该食材库存数量（质量）的反馈信息。除了通过RFID技术自动识别，还应有用户手动录入和更改信息的通道以保证信息的完整和准确。

3.2 大数据精准推荐

冰箱网络化智能的核心首先应体现为精准推荐，大数据为冰箱的精准推荐提供了有力保障。推荐内容的用户采纳率将直接决定产品的智能化品质，减少用户的思考过程和使用负担。在整个交互流程中冰箱需要为用户推荐包括饮食规划、购物清单、娱乐服务等内容，若要做到精准推荐必须要明确相关服务的影响因素和信息来源并加以大数据分析最终做出最符合用户需求的判断。饮食规划的影响因素包括用户的健康状况、口味喜好、营养搭配、烹饪时间、用餐人数、饮食预算、季节养生、特殊节日等。其中健康状况的信息来源有个人医疗记录、智能手环等，如用户近期有看牙医的记录，冰箱可为其推荐软质、少糖、清淡的食谱。口味喜好的信息来源有用户平常冰箱的使用记录，外卖的消费记录等，智能冰箱APP可在用户初次登录时为做一个口味喜好小测试。购物清单由饮食规划决定，其中应包含缺少或不足的食材（必买）、即将缺少或不足的食材（推荐）以及未存放在冰箱中的食材如米、面、调味品等（可选）三部分内容，且应在常备食材不足时及时给出补货推荐。娱乐服务的影响因素包括个人兴趣以及是否适宜在厨房中进行，个人兴趣的信息来源有用户个人信息、冰箱娱乐历史数据、智能电视历史数据、特定影音娱乐软件的多端口历史数据等。

3.3 智能适时提醒

冰箱网络化智能的实现还应做到适时提醒，信息提醒应确保及时有效性，在合适的时候推送合适的信息才能让用户更省心，也更容易被用户接受，获得最佳的用户体验。智能推荐饮食方案、冰箱中的常备食物不足或即将有食物过期都需要冰箱提醒用户，而如何做到“适时”才是信息提醒的关键。试想如果用户在上午和领导开会时收到食物过期提醒，这条消息势必不能得到及时处理，甚至可能被用户直接忽略。冰箱的优势在于使用时间与用户作息紧密相关且相对规律，因此信息提醒时间应根据用户的作息时间决定。例如推荐食谱时，针对上班族工作日只需推送晚餐食谱，需另购食材的食谱可提前一晚在用户晚餐后2～3小时进行推送。首先，现代人在晚上休息时基本都会使用手机且多数目的性不强，这时收到信息最容易被关注和处理。其次，在这个时间段用户既不感觉饱也不感觉饿，适合处理食物信息。再者，还可为食材的物流运输预留充分的时间。无需另购食材的可在当天中午12点左右推送，在这个时间用户关注的重点会从工作转移到午餐，在此时推送信息可避免用户因思维的跨越和注意力的转移而产生负面情绪，信息更容易引起用户的关注。此外，在食材补充提醒时，冰箱应综合保质期、使用频率、用量和冰箱剩余容积等因素在最适合的时候提醒用户，过早则意味着使用时食材不新鲜，过晚则耽误使用。

4 结束语

家电智能化是家电设计的发展趋势，智能冰箱产业目前落后于其他智能家电产业的发展，仍处于探索阶段。本文从用户体验的角度分析了当下智能冰箱存在的局限性，并以此为基础，通过研究智能冰箱的目标用户、使用场景以及交互流程，提出了智能冰箱的交互关系模型和功能结构设计。最后提出了提高智能冰箱用户体验和智能化品质的交互设计策略，为未来智能冰箱交互设计的探索和发展提供参考和依据。

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