以情境感知为基础的智能家居设计

2019-03-27艾敬园

设计 2019年3期

艾敬园

摘要：文章以情景感知为基础的智能家居设计为目的进行研究。通过对国内外以情景感知为基础的智能家居行业研究，分析开展以情境感知为基础的智能家居设计途径。基于情景感知三层模型和从低到高的信息处理等级要求开展智能家居设计工作，提高了智能家居的设计水平及使用效果。在开展以情景感知为基础的智能家居设计中，要明确国内外发展状况，基于情景感知理念，明确大众需求，结合先进技术，才能提高智能家居设计水平。

关键词：情景感知智能家居设计发展

中图分类号：TB472

文献标识码：A

文章编号：1003-0069 （2019） 02-0114-02

引言

由于人们生活水平质量不断改善，大众传统的生活、消费观念已经悄然发生了改变。当前，人们开始追求舒适、干净、整洁、高效的高品质生活环境。为了满足大众的生活需求，基于情景感知为基础，完善智能家居设计方案将显得十分有必要。

一、阐述智能家居概念与发展的状况

随着时代的快速发展，智能家居的概念逐渐被大众熟知。美国作为世界上唯一的一个超级大国，是智能家居概念的发源地。在二十世纪八十年电子技术快速发展的影响下，利用单独的电子设备实现住宅自动化成为了全新发展方向。之后在各种先进技术的影响下，终于实现了统一管理、监管、控制住宅内部家电、安全防护设备等的发展目标。而智能家居概念在先进科学理念及技术的双重影响下，已经更加明确，即“利用高科技建设住宅设施，通过在住宅中引入立体化管理系统，提高住宅的安全性、舒适性、便利性，然后根据用户要求提供个性化差异服务;同时引入大数据、物联网等技术满足当前社会的高品质智能化生活需求。”[1]

智能家居除能够满足居住需求外，借助立体化信息交互技术，还能为用户自主提供高效率、高品质、节约型、智能化的生活环境。而独立的智能家居主要由管理、通信、控制、维护四部分组成，通过各部分的合理配合，实现了给用户创设安全、舒适、便捷数字化居住环境的目标。

经研究发现，智能家居市场在美国等发达国家正在以每年5.8%的交易增速快速发展，但是，由于发达国家智能化家居市场已经进入高价、需求减少等阶段，所以交易额正在回落。而国内的智能家居市场虽然成立时间有限，但是具有强劲的发展动力，其发展规模正在不断扩大，经预测，到达2020年后，中国智能家居市场交易总额可能突破2900亿元大关;不过在实际研究中发现，国内智能家居市场渗漏效率较差，同时没有实现大面积普及运用，该现象主要由两点因素造成：[2]

（二）国内智能家居产业链条没有彻底成型，依旧属于发展阶段;同时国内消费者未能建立智能家居消费观，主流观念依旧以“日常生活所需家居”为主，很多家庭短时间内无法转变传统生活形式。

（二）智能家居设计方面的标准未能统一，由于存在较多的智能家居生产平台，所以导致诸多职能家居设备无法完成统一管控与产品间的相互连通，进而影响了智能家居体验效果。

（三）智能家居生产企业对产品技术升级过于关注，忽略了购买者的实际需求状况，影响了智能家居使用的价值。

二、以情景感知为基础的智能家居设计分析

（一）情景感知是智能家居设计的理论核心：构建具备计算、通信双重能力的全新环境，利用先进技术使人类生活与其结合，让该环境为人类实时提供数字化服务的新概念被称为普适计算概念。受到普适计算概念的影响，情景感知技术概念逐渐浮出水面，即“利用传感器与先进的技术让外界环境的状态被计算机设备感知，从而根据当前环境状况，给用户提供舒适的服务”。通过分析可以發现，智能化正在从“人们随时随地获取信息”朝“在需要的、适宜的地点获取信息”的方向发展。而情景感知正是家居智能化实现发展的核心理念。[3]

把外界游离的用户、情境环境、系统状态有效地集成在一起，是情景感知的特性。在确定的条件情境中，系统能够基于所在环境的状态、用户的信息预测即将出现的情境变化，这是智能科技未来发展的全新趋势。同时，在大数据技术的支撑下，情景感知技术实现了完善，目前已经能够对搜集的数据实施有效的处理与储存，借助和云端大数据终端的合作，实现了人机交互的智能化与人性化，改善了用户的真实体验效果。

（二）基于处置信息的视角分析情景感知机制，“对某个时间、空间里面的元素实施感知，掌握其内在含义，有目的性的开展未来发展趋势预测活动”。既是情景感知机制内涵;同时其把人类的情境感知过程划分为三大阶段，即“感知、理解、预测”;同时，还完成了情景感知三层模型和从低到高的信息处理等级的建设，由此获得了以下结论：

首先，感知情境内有关元素组成与动态;该阶段要搜集大量的数据信息，一般要在搜集和情景相关的人、目标、状态、环境、属性变化等信息时使用传感器设备，如大量使用空气、运动传感器等。传感器的运用主要承担着视觉、听觉、嗅觉等功能，能够对四周环境状况予以精确的探测、记录。[4]

其次，有效理解事件，通过模式识别、解析、评价、估计感知时收集的要素。这种行为属于智能化的直接表现，通过解析收集的相关信息，对用户个人的兴趣爱好、生活习惯等进行甄别性选择，从而实现半能动性与初步学习的目标。这有助于改善用户体验效果、帮助用户脱离“自己动手丰衣足食”的状态，具有较高的模仿及主动学习能力。[5]

最后，能够对未来情况予以预测，情景感知可以有效判断未来属性与状态变化情况，具有高级特性。由于人类具有独一无二的主观能动性，因此，该阶段智能家居除了具备学习、模仿功能外，还能够通过分析环境及相关因素变化，对用户的真实需要进行预测，从而实现自主工作，而不用在依赖用户反馈的数据实现功能运作，使真正的高级人工智能变成现实。[6]

（三）以情景感知为基础的智能家居设计案例分析：国内知名专家学者认为显示感知、蕴含感知才是组成情景感知的重要种类。现实感知利用传感器对情境环境内的数据实施侦搜，对四周环境进行感知;蕴含感知属于高级感知级别，在对情境环境中的用户行为进行预测时依赖数据解析结果，这主要是为了满足用户的个性化体验需求。所以，智能产品的设计中十分依赖情景感知，而情景感知已经和人类工作、生活等环境实现了有效融合。同时，对用户情境信息的侦搜、处理能力是情景感知系统必须具备的，同时，还要根据用户特征、环境状况，对用户提出的要求予以回应。情景感知应用环境中智能设备的情境感知概念是指“智能化家居主要处于一种具备流动性、开放性、动态性的智能化空间环境当中”。因此，基于用户家庭环境改变情况，合理地对侦搜的情境信息进行针对性的处理、创设，符合用户需求，成为了智能家居未来主要的科研方向。[7]

当前，智能市场中存在的智能家居产品主要以智能单品为主，他们需要智能手机安装APP客户端，才能实现点对点的终端控制。基于智能家居系统整体性来讲，智能单品只能使用户对日常生活中某家居的某功能需求得到满足，无法通过产品配套组合给用户营造良好的体验效果。当前，场景化理念正在被强硬地融入到智能产品的设计当中，这不仅未能结合用户兴趣、生活习惯等要素，还影响了需求预测的准确性。同时，国内诸多企业正在投入大量资源，期待实现智能家居场景化、融合性以及除旧更新的发展目标。[8]

比如，国内知名企业海尔公司旗下的“海尔U+智慧生活平台”和传统的独立智能家居产品存在较大差异，U+主打智慧家庭系统整体化销售理念（如图1）。同时在2016年推出了“智慧家庭”专题定制的UHomeOS操作系统，他可以根据场景、用户、功能元素重新构建用户基本需求，然后利用深度定制、云端数据、大数据解析等功能，制订健康、安全、温馨、舒适的智慧家庭生活环境供用户享受。嘲比如，在客厅场景的智能化家居设计中，用户可以通过智能门锁指纹识别的方式开门。另外，当用户通过指纹扫描开门后，客厅内所有智能家居设备开关将同时打开，智能系统自动转换到回家状态，空调等设备将根据室内状况自动开启、调节温度等。为了提高用户智能家居设计的体验感，当用户打开房门后，系统会将用户开门的行为定义成“回家模式”，然后根据室内环境状态，科学调控空调、灯光等智能设备，从而使室内环境达到最佳。[10]比如，室内的智能空调开启后.会利用温度传感器收集客厅内的温度信息，然后根据用户生活习惯对温度进行调节;而智能灯则会利用光传感器对室内光线状况信息进行搜集，然后根据用户个人习惯对灯光亮度实施调整，该过程不需要用户参加（如图2）。实际上，智能家居系统就是通过点切入到面，利用收集用户当下状态、四周环境信息等方式，对用户需求进行预测，这有效地提高了用户的智能家居真实体验感。[11]

三、促进智能家居健康发展的建议

（一）智能家居的发展将得到完善：智能家居正逐渐被国内大众熟知，但并未得到批量使用。所以，国内智能家居设计行业要积极学习发达国家智能家居技术、设计方法，要结合中国文化及国情，取其精华，去其糟糠。在宣传阶段，不仅要重视一线城市的宣传，还要增加二三线城市宣传力度。同时，政府方面要建立健全相关制度，规范智能家居行业的建设，促进智能家居行业健康发展。[12]

（二）改善用户体验效果，促进智能家居健康发展：为了更好地推广智能家居，政府部门可以在许多公共单位装置惠民智能家居，检验智能家居的成果。与此同时，房地产商在进行推广时，也可以将智能家居作为推广的重点，创建互联网的家居结构，增强广大用户对于智能家居的感受。[13]

（三）根据用户需求完善智能家居设计：智能家居理念最早在斜放出现，受到东西文明差异影响，必须结合中国国家文化才能提高智能家居设计的合理性。受传统安全意识影响，未来智能家居可朝家电、防盗智能控制领域发展;同时，随着人们生活水平的改善，更要根据大众的实际需求做好设计调整。[14]

结语

智能家居行业在中国具有巨大的发展强力，随着大众生活及新生代理念的改变，智能家居设计必然成为家居制造业的主流发展趋势。因此，在智能家居设计中要结合国情及用户需求，改善体验效果、提高性价比等，才能提高智能家居设计方案的利用价值。

参考文献

[1]支林，王祥基于情感化的智能家居设计方法探究[J].设计2018 （06）：104-105

[2]吴俊杰智能化技术在厨房家电产品设计中的应用探研——以伊莱克斯概念设计为例[J]设计2015（09）：26-27

[3]物联网智能家居系列标准发布[J]轻工标准与质量2018 （02）：10

[4]邓玮祎浅析智能家居的情感化设计[J]设计2018 （03）：36-37

[5]景亚明，赵龙，樊伟，郑顺福，郝洪阳，杨林场智能家居控制方式探讨[J]住宅与房地产2018 （07）：256+265

[6]邱彦昌聚焦中国智能家居[J]大社会2015 （22）：60-63

[7]尹童慧，谢敏敏智能家居行业发展环境浅析[J]西部皮革2018 （14）：29