智能交互在路灯中的应用

2019-09-10张紫然

现代信息科技 2019年10期

摘要：随着智能交互技术的快速发展，智能交互在建造城市、解放人力过程中逐渐被广泛应用，智能交互技术使得生活环境更加丰富多彩，也使人们的生活方式得到了提升。本文提出将智能交互的设计手段注入传统路灯设计中，为传统路灯增加了更多的功能，使其不再仅仅只是照明工具，更是传递信息的有效媒介。智能交互的注入为设计带来新的发展方向，让我们更懂生活，并能为我们的生活带来无限的可能。

关键词：智能交互;照明设计;交互模式

中图分类号：TP273.5 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2019）10-0047-03

Abstract：With the rapid development of intelligent interaction technology，intelligent interaction is gradually widely used in the process of building cities and liberating manpower. Intelligent interaction technology makes the living environment more colorful and improves people’s lifestyle. This paper proposes to inject intelligent interactive design methods into the design of traditional street lamps，so as to add more functions to traditional street lamps and make them not only lighting tools，but also effective media for transmitting information. The injection of intelligent interaction brings new development direction for design，makes us understand life better and brings infinite possibilities to our life.

Keywords：intelligent interactive;lighting design;interactive mode

0 引言

在对传统路灯进行改造的过程中延伸出了一种智能交互创新的模式，由此赋予了路灯设计新的发展方向，这一发展方向符合国家建设智慧城市、打造智慧科技国家的目标。本文希望通过智能交互产品在城市的应用，建立庞大的覆盖城市的交互网络，促进城市间信息的传递。

1 智能交互

1.1 智能交互是什么

智能交互指的是人和机器之间的交互方式，也就是人和机器之间交流方式的改变。智能交互带来了很多产品设计的改变创新，使得生活更加方便简单。清华大学全球创新学院院长史元春认为：在普适计算的时代，随着更多嵌入式设备的出现，如何更加自然地进行人机之间的信息交换、如何做到让机器更懂“你”、如何讓用户使用更自如是智能交互要实现的目标。

1.2 智能交互在如何改变生活

随着智能交互的迅速发展，人机间建立联系后，交互又创造了庞大的交织空间，使得人、产品、环境三者之间通过智能交互的形式形成隐形的、如物联网般范围更大的联系，让生活变得更加简单方便。

小米在家电产品的联系设定上建立了一个网络，并设置了一个智能交互终端：小米智能音箱——小爱同学。智能交互终端是实现家庭智能用电服务的关键设备，智能交互终端通过先进的信息通信技术，对家庭用电设备进行统一监控与管理。

小米及很多家电公司正是如此。小爱同学作为语音交互输出口（目前最常见的智能交互终端）可以控制小米的所有家电。举个例子，用户在出门时通过语音输出“小爱同学我要出门了”的指令，小爱同学就会将小米旗下相关的空调、空气净化器、灯和其他不必使用的产品关掉。这种语音交互在家电之间形成庞大的联系网，改变了传统出门检查电器的习惯，使用小爱同学的语音输出可以省力省时地完成很多事情，使生活变得更加简单。

除了小爱同学之外，其他公司也发布了自己的智能语音交互音响，如天猫精灵、苹果的HomePod和苏宁小biu等。语音交互目前是现有产品中最便利的操作方式，但是更多的公司还在研发更加方便的智能交互方式，给生活带来更多的便利。

智能交互在让生活变得更加便利的同时也为很多行业带来帮助。中国多个地区为地震频发地，抗震救灾工作一直是劳民伤财的，救援人员时常需要冒着余震频发的危险争分夺秒地探测废墟下的生命气息，恶劣的环境和时间的紧迫使得救援工作难以实施。无人机投放救灾物资、无人机地质勘测仪器、无人机红外线监测等技术的加入使救援人员可通过远程界面操控等方法迅速展开救援，降低救援起步的困难，也让灾害中的人们多了一分生存的希望。

1.3 智能交互的特点

（1）及时反馈性。智能交互的背后是庞大的大数据库和高速运转的互联网，因此在数据传递和接收的过程中，智能交互应能够迅速做出反应，并在使用后记录反馈予以后期整改。（2）操作便捷性。智能交互在视觉显示界面中简洁明了的提示和操作系统是经过多重运算获得的，与传统的交互不同，智能交互可以根据使用者的行为习惯和偏好进行自主调整，记录最便捷的操作方式并逐日调整发展。（3）多元选择性。智能交互的使用体验应较为多元化、多变化，给使用者带来多样、舒适的体验感受。（4）迅速匹配性。对于所需数据信息的快速收集筛选和迅速匹配是智能化的体现。（5）解放人力。智能交互的加入使得原先很多人力操作的工作被机械替代，使得更多的人可以从重复性的工作中解放出来，投入创造性思维的工作和机械不可替代的工作当中，推动社会发展。（6）高度精准性。智能交互是机械程序设置的，相比起人工操作更加精准无误，在很多公正性操作中，智能交互可以分析得更加透彻精准。

2 智能交互与篮球路灯结合

2.1 智能路灯的诞生

现在市面上使用的路灯多为传统路灯，现有的智能路灯大多仅加入灯光调节操控和Wi-Fi发射功能，并未达到“智能”的标准。随着科技发展和未来人工智能时代即将到来的信息爆炸，企业纷纷对传统路灯进行重新审视，着手对路灯投入与科学技术相结合的形式创新改造，智能交互被锁定在路灯改造计划当中。

2.2 篮球场发现设计点

2.2.1 篮球场体验中的不足点提取

现有的户外球场为篮球爱好者带来的体验较差，灯光的限制导致夜晚的篮球运动受限很大，球场内设置的路灯照明效果较差，且其带来的反光使得体验感更差。

传统球场路灯在位置的选择中考虑了篮球投篮的球体碰撞和多场组合的方式，将路灯设置在球场外场的位置，路灯的高度大约为12米，并且灯光向内打，导致球筐篮板反光严重，内部球场光线不足的现象。

2.2.2 用户特点分析

篮球爱好者在进行运动时大多选择下午，因此一般户外球场的频繁使用时间为下午两点到六点左右，六点后的光线逐渐昏暗，使得球场视线不佳。但需要上课或者工作的人群在这段时间并不能出现在球场，而相对空闲的夜晚时段又会因照明效果不佳而放弃。

2.2.3 用户习惯分析

（1）篮球爱好者在打球前一般会结友约球，确认了一起打球的伙伴后在出发前往球场。（2）对于球场的使用情况不清晰，在很多时候需要抵达球场才能发现无场可用。（3）单一性的练习方式进步不大，独自练习的时长维持不久，单人使用球场容易被介入者影响。（4）对于户外球场的临时比赛体验感受不明显，缺少了重要的第三方裁判的介入和计时计分的紧张感。

2.2.4 现有篮球场的路灯分析

（1）球场路灯使用不便，光亮不足，且晃眼。（2）球场灯光需要专人控制，否则易造成电的浪费。

2.3 智能交互式篮球路灯设计点分析

2.3.1 球场智能裁判

篮球比赛中的规则日渐严格，最新的篮球规则也随着篮球的发展情况逐渐改变，例如对于侵犯带球运动员的判定已经从肢体接触转变成对带球者身体形成的圆柱体的侵犯。因此，了解并且习惯篮球比赛的规则是每一个篮球爱好者必须做到的。户外篮球在很多时候因为打法不规范或者规则不清晰容易形成口角或者导致“野球”的出现。球场智能裁判功能可以很好地帮助人们了解规则并进行裁判。

2.3.2 球场智能计分计时功能

户外球场的训练时间往往随太阳下山而结束，人们时常在运动中忽略时间的流逝，有时会因运动过度造成肌肉损伤或者中暑现象，适量的运动才可以真正维持身体的健康。户外篮球还存在大多数时候计分较为笼统，使比赛体验感不强的情况。智能交互系统的计分计时功能可以很好地解决这一问题。

2.3.3 球场约友系统

户外球场也是一个结交好友的场所，智能交互系统下可通过附近推荐以及多种方式形成篮球好友圈，互相切磋球艺，建立友谊。

2.3.4 球场比赛录频演示功能

比赛的过程中有很多时候出现失误的原因不明了，或者有些配合打得好的球想借机分析，时刻准备相机录像又容易遗忘的情况。智能交互路灯的录像功能不仅能满足视频录制的要求，还可以下载视频或者现场投影分析来满足使用需求。

2.3.5 球場模拟跑位训练功能

球场的跑位和配合训练一直都是队伍比赛前至关重要的环节，比赛过程中需要根据每个位置人员的优点特征发挥其最大优势，帮助队伍得分，而一次完美的配合是通过无数次的跑位训练完成的。球场的模拟跑位训练功能提供了全网战术跑位和红外线投射引导功能，帮助训练高效完成。

3 智能交互篮球路灯设计应用展示

3.1 智能篮球路灯模式

教学模式：教学模式主要采取红外线投点和影像播放功能，达到在球场中通过互联网投射教学的方式进行篮球教学，如图1所示。

比赛模式：采用路灯中部的摄像头进行全方位视频记录，并且用红外线感应和计数传感器模块达到模拟裁判和计分计时的效果，使得户外篮球比赛达到随时进行的效果，如图2所示。