关于AI（人工智能）应用在家居产品设计上的研究与探索

陈威龙，吕梦为

【摘 要】随着因特网技术的高速发展，数字信息以互联网或其他各种传输途径为载体高速发展，数字信息化发展已经成为国家发展的全新高科技信息发展手段。数字信息化发展形势也是国际发展的形势，各个国家都对其发展极其重视。智慧家居系统是利用先进的计算机技术、通信技术、人工智能等，按照人机工程学原理，融合了每个人生活上的个性需求，将与家居生活结合起来，实现一种全新的生活体验。本文以AI（人工智能）技术的发展为主线，通过对“智慧家居”系统设计中的科技与艺术共融的分析，探讨了“智慧家居”的特点、在用户体验、人机交互、人工智能、技术融合、艺术形式等方面的发展现状。

【关键词】大数据时代;人工智能;智慧家居;产品系统设计

中图分类号：TB472   文献标志码：A             文章编号：1007-0125（2019）17-0226-02

一、AI（人工智能）家居产品调研分析

（一）人工智能时代背景。随着科技的快速发展，我们的任何活动都离不开网络。在这个大数据时代，人工智能也随之爆发。我们好比生活在大数据时代里面的鱼，而大数据技术就是一个鱼塘，人工智能是钓具。现在很多企业掌握了人工智能就可以站在鱼塘边上，开始养鱼模式，随后等鱼长肥了就开始捕鱼。例如，阿里巴巴集团的淘宝、天猫，视音频产品爱奇艺、网易云音乐等，都结合了人工智能使其丰富我们的日常生活，还会自动学习我们平时的个人喜好，性格特点、思维习惯等，我们会发现大数据能够帮助我们感知受众。

（二）人工智能应用在家居行业的特点。随着人工智能技术的发展和普及，科学技术与人类发展紧密结合，科技已经越来越来贴近我们日常生活。面对这种发展趋势，“智慧家居”系统成为了我们体验科技与艺术融合的先行生活方式。“智慧家居”简单说利用数字信息技术从居室结构与功能、线条与色彩、空间与虚拟空间、人机交互与视觉艺术等整体规划，到装饰材料、电器、灯具、洁具、橱柜、家具，家装等的统筹设计与安排，进行全方位、立体化施工的家装科技新概念。“智能家居”系统设计在于结合了处理器、传感器、动作捕捉、网络通讯等多项技术融合进家电设备后形成的电子产品和具有电子功能的家具，具有自动感知用户在住宅空间状态和家电本身状态、服务状态，以及能够自动化控制和输送服务来满足用户平时日常生活的需求。

（三）人工智能技术应用在家居行业拥有较大的市场发展空间。当前的人工智能技术的普及，并且在广泛的21个子领域应用。如图1-1所示。

其中家居行业可以引用到多个子领域，主要的是虚拟现实、多媒体技术、人家交互、数据库、语音识别、物联网。次要的是数据挖掘、推荐系统、知识工程等。“智慧家居”系统的设计包括了智慧家具和智慧家电两大板块。就智慧家电举例而言，家电制造企业开始与人工智能技术的结合、加大了对智能化家电市场的投入。其中智能电视的市场调研数据分析显示，2018年上半年中国电视产品智能化高达97.8%，几乎完全实现了智能化;智能化率超过80%的还有电热和燃热，分别为81.6%和82.1%;2018年上半年智能空调、智能冰箱、智能洗衣机三者智能化率分别达到了39.4%、30.9%和42.30%。由此可见市场对技术和行业的接受力度大。（数据来源：前瞻产业研究院整理）

二、AI（人工智能）在家居设计领域中的应用现状

目前，我国的人工智能家居还只是处于物联网阶段，更多的只是做互联网家电，并没有很好地将家居智能化。市场上智能家居企业做得更多的是互联网家电，只是物理性地将所有家电的开关总成中控继承，从而改变了传统家电的开关模式，将原来的物理性按键移植到这类手机APP或者触控面板等互联网载体中来。真正意义上的智能家居更多的是结合技术本身的优势去进行空间上场景的融合，让智能家居在常规设定的情况下能够根据设计者的设计和自身学习下做出符合人类生活需求的正确决策。

三、AI（人工智能）与智慧家居技术融合存在的问题和重难点突破口

（一）人工智能在家居设计中存在的问题和重难点。智能经过了几十年的发展，在技术、理论和应用都取得了突破性的成果。并且已经开始影响整个世界的经济、政治、文化和社会发展，获得了世界各国政府、科研机构的高度重视，纷纷在人工智能领域下了重本。但是，人工智能在整体通用上还是处于初级起步阶段。在家居设计领域也存在一些弊端，首先，当前人工智能系统还无法自动去理解特殊场景和语境，一旦超出了人设定的范围，人工智能就会变得无法及时思考，容易给人带来不好的体验。其次，在我们日常生活空间里会存在很多突发事件，用户和人工智能都无法预测会各自做出何种决策，这里存在一定的风险，因为系统容易做出不符合设计者的决策。最后，人工智能在家居设计中会存在一定的决策弱解释性，比如通常人们在沙发上看电视打盹了，识别系统无法判断用户是否真是睡眠，是否该做出关闭电视机还是降低屏幕亮度和电视音量，这些情况会让人工智能系统无法解释这些图像的特征，不容易做出符合设计者的决策。

（二）人工智能在家居设计中的突破口。技术融合是对高新科技技术、家具、家电和所有相关人类住宅空间活动的深度集成，以改变各自的物质使用状态或附加属性和人类住宅生态系统，因而能够更好的服务人类活动。这种变化会在各个的生态系统中开辟出新的趋势、途径和机会。任何事物都具有两面性，技术融合虽然拥有很多优势，但同时也存在一些问题。其中包括前期需要大量的用户数据来支撑这套系统的设计，收集用户的生活习惯，说话方式、星座性格特点、偏向喜好、情感丰富程度等等。需要收集的数据量之大也是一个极大的挑战。通过收集大量的用戶数据可以制定出完整的系统去服务人类生活需求。

四、建立合理的智慧设计的理论体系

结合家居行业与人工智能技术的特点分析，本研究旨在加强在家居上人工智能技术的应用。家居是每天最贴近人类日常生活的系统组成，研发新的智慧家居系统则是让科技更容易的贴近人类的日常生活。当然，人才是科技的创造者和享用者，我们在这研发设计这类产品的同时不能让人工智能超越人类完成一些人类本身需要完成的事情。例如人类的七情六欲，信仰、教育等偏向感性的方面。建立合理的智慧设计的理论体系;产品在使用过程中不得危害人类个体;必须服从人类给予它的命令;人工智能产品必须清楚自己是人工的。这样才能让技术更好的为人类服务，升华生活的科技艺术。

五、结语

本研究以“人工智能”为主题，以“AI技术在家居中的应用”为基点，以“大数据行为方式、产品的智慧性、用户交互的体验性”等方法为理论依托，对智慧家居系统的研究，使智慧家居设施更加深入地融入到人们日常的生活中，并设计出实际的概念产品，以期望能够对未来从事这个行业的工作者有所启发和进一步研究。

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