智能化厨房创新设计思考

陈雨婷

摘要：文章以智能化厨房为研究对象，在明晰智能化厨房概念与构成的基础上，深层次分析研究智能化厨房现存问题，剖析其中关键点;从便利性与前沿性两方面对智能化厨房中的设计创新切入点与关键点进行思考，提出例如实现智能终端的手势交互、实现CUI语音烹饪导航提示等智能化廚房现阶段较可行且较前沿的创新方法思考。

关键词：厨房;智能化;交互;创新

中图分类号：TP37 文献标识码：A

文章编码：1672-7053（2020）05-0115-02

时下，“物联网”“5G”“人工智能”等领域的研究，已经把人类带入智能化的新时代，与家庭生活密切相关的产品也都开始向智能化转型升级，但与发达国家相比，我国对家居产品的智能化还处于起步阶段，对智能厨房的研究更是比较单一。怎样利用前沿技术提供新颖独特的服务，将是智能化厨房崛起的突破口。所以，文章通过挖掘智能化厨房存在的问题，找出其设计创新的关键点，提出现阶段智能化厨房较为可行和前沿的创新设计方法。

1智能化厨房概述

1.1智能化厨房概念

智能化厨房是随着科学技术的发展而逐渐出现的高效、合理的厨房解决方案。除传统厨房食物加工的基本功能外，它还能考虑到现代人群在实际烹饪过程和饮食生活中的实际需要，运用现代通信技术、计算机网络技术与现场总线控制技术，将厨房中的各种子系统与常用模式有机地结合起来，通过整体联合调动，减少用户的操作步骤和操作难度，提升用户的厨房使用体验，使厨房烹饪更有效率、更有趣味。

1.2智能化厨房构成

智能化厨房一般由四个部分构成，即硬件、传感器、操作终端与总控制器。

硬件，即用户使用的各种智能厨房电器，如油烟机、集成灶、洗碗机等，是构成智能化厨房的基础;传感器，即能感受规定的被测量并按一定规律转换成可用输出信号的装置，在智能化厨房中，传感器是总控制器感受、监控厨房的重要途径;操作终端，即用户操作的实体或虚拟显示屏，用户可以通过它实时掌控烹饪进程、监控各厨房电器的运行情况，使厨事操作更加高效和简单;总控制器，即实现厨房电器统一控制和系统化操作的核心控制模块，它能收集用户使用过程中的各种实时数据，通过逻辑分析做出判断，为用户提供高效可行的解决方案，使用户的厨事操作更加简便舒适。

2智能化厨房现存问题

2.1操作繁杂冗余

目前，市面上很多智能厨电的智能体现在让用户通过手机操作电器。手机就像远程无线遥控器一样，用户需要通过手机选择电器的工作模式，查看其当前状态、预定时间，但是这种模式会带来更多问题。第一，为了安全起见，用户很少对厨房电器进行远程操作，完全依靠手机来远程监控厨房的烹调状态;第二，对于厨房使用经验不足的用户来说，可能电器时间和温度的不恰当设定，就会直接导致烹调和烤制的失败。因此，这个将功能整合到手机中的解决方案，其出发点也许是为了方便用户的生活，但最终的结果却是为了所谓的“智能厨房”却给用户带来了大量的冗余操作。

2.2各类电器联动困难

近年来，为满足各种需要而出现的厨电种类越来越多，分工也越来越细。一般情况下，用户需要多种厨电协助才能完成一顿饭的烹调，这就需要各种厨电配合，才能真正帮助用户简化操作，所以现代智能厨房需要电器间的配合和联动。但现在的智能厨房普遍存在着各种厨电分离、联动难的问题，市场上能与其它产品联动的厨电较少，无法建立一套成熟的厨电联动网络，为用户提供全方位的服务。

2.3被动化服务

理想化的智能厨房应该像管家一样帮助用户，它通过收集和处理用户在厨房中产生的各种实时数据信息，了解用户的饮食偏好，能够感知用户的需求，并主动做出积极反应。但是如今的智能厨房提供了更多的被动式服务，并未主动分析用户的需求与响应。

3智能化厨房创新设计思路

高品质的智能化厨房并不取决于智能的覆盖范围、智能的先进程度，而在于智能的形式与厨房的契合度，以及智能控制下人与厨房环境的协调度。因此，在智能化厨房设计中提出以下两点创新设计思考：

3.1便利性设计

智能化的目的就是为了给人们提供更加便利的生活，所以厨房的复杂性应该隐藏在系统内部，使用户操作起来更舒适、更方便。在优质的智能厨房中，用户只需通过简单的程序指令，轻触按钮，甚至不需要触碰按钮，只需说出指令或做出相应的手势，智能终端就能为用户自动进行复杂的行为，实现最终的结果，这才是智能化的便利性所在。

3.1.1手势交互

由于厨房操作环境的特殊性，用户很难空出双手与机器进行交互，传统的点击式交互在厨房终端中并不适用。而在众多交互方式中，手势交互符合人类自然心智模型，并且已经具备了成熟的技术基础，极有可能成为智能化厨房的下一个设计引爆点。

近年来，神经网络技术和照相机技术的进步，共同为手势设计和手势交互开辟了新纪元。例如，苹果的True Depth、Nest的Nest IQ、Amazon的Echo Look，这些设备都配备了能够感知三维空间、用于手势交互的摄像头。神经网络能够学习这些摄像头获取的信息，描述用户的动作姿势和动作形式。通过训练，神经网络可以识别特定的人，对他们的行为进行分类，并远距离对他们的手势进行响应。

通过智能终端的手势交互，用户可以在厨房活动时隔空与终端交互，用特殊的手势就能完成特定的操作，而不需要与屏幕进行实际性地接触，从而提高了厨房操作的便利性。这样在烹饪时，即使用户手上沾满了面粉，也不会再弄得到处都是。

3.1.2 CUI语音烹饪教学提示

传统的在线食谱多采用GUI（Graphical User Interface），也就是图形化交互界面来指导烹饪过程，用户通过特定的指令与机器进行交互，如点击按钮、触摸屏幕等。但是在厨房的操作环境中，用户很难空出手与机器进行交互，此时相比于图形化交互，CUI对话式的交互方式，烹饪过程的提示会更加自然方便。CUI（Conversational User Interface），即对话用户界面，CUI交互产品被广泛地应用于各种类型的智能助手中，比如，谷歌的GoogleAssistant，苹果的Siri，亚马逊的Echo等。

在烹饪过程中，通过语音烹饪教学提示，用户的烹饪过程将会很方便，就像驾驶时使用语音导航软件一样，用户可以和终端进行语音对话，根据终端的语音提示完成操作，即使是厨房小白也不会手忙脚乱。

3.1.3智能互联与智能控制

以一个智能终端屏作为智能化厨房的“神经中枢”，打破目前厨房电器非成套联动的现状，将全部厨房电器的操控集于一体，实现整个厨房电器的智能互联，免去用户逐一操作的麻烦。在实现了智能互联后，用户就可以同时对微波炉、烤箱等厨房电器进行联动操作，既节省了时间，又让厨事操作更得心应手。

3.2前沿性设计

除了上述对厨房便利性的设计思考之外，笔者认为还有许多拥有巨大潜力的前沿功能可以在智能化厨房中实现，成为其升级过程中的机遇。

3.2.1通过基于深度学习的图像识别算法来识别食材

在智能化厨房设计中，可以通过构建卷积神经网络模型，加载食品及食材图片数据集，经过处理让模型进行深度学习训练，利用图像识别算法，对用户购买后放入冰箱的食品和食材进行识别，得到储存的食物和食材的种类、数量;根据用户所处的地域，再根据食疗计划的需求，为用户生成不同的推荐菜谱和推荐购料;根据用户对每一种食品的消费速度，及時提醒补充。

3.2.2提供饮食评估并量身定制食疗计划

现代人们大多心理压力大，生活起居不规律，处于亚健康状态。借助终端帮助用户了解吃下去的食物，提供饮食评估与改善建议，有助于帮助用户调整饮食。与此同时，在终端上接入用户的各类健康数据，可根据家庭中每个人的健康状况、个人体质情况量身定制食疗方案，并将家庭成员的健康状况作为智能化厨房整体运作的基本依据，作为终端对厨房其它电器下指令的重要参考，通过饮食来改善家庭成员的亚健康状况，有助于体重、体脂、内脏指数BMI、基础代谢、身体年龄等多个指标的持续提升与改善，具有很强的现实意义。

3.2.3分屏多任务

从安卓8.0开始，安卓系统中就已经引入了分屏多任务功能，苹果也在系统iOS 9中为iPad特别定制了分屏多任务设计，这种功能的优势在于，如果活动支持多窗口模式，用户可以将当前活动从一个屏幕转移到另一个屏幕，从而提高应用之间的协作能力和使用效率。当我们将分屏多任务的功能置入厨房环境中，能找到多任务同时处理的机会点。

现代都市人工作压力大，生活节奏快，闲暇时间少，因此家人之间的交流变得稀少，家庭关系开始疏远。所以在智能化厨房设计中，通过分屏多任务的功能，用户可以在烹饪过程中利用闲暇时间与父母子女视频电话，增进亲情。

4结语

文章中，笔者以智能化厨房为研究对象，在明晰智能化厨房概念与构成的基础上，深入分析研究智能化厨房现存问题，思考如何利用前沿技术提供新颖独特的服务，提出例如实现厨房电器的智能互联与智能控制、实现CUI语音烹饪导航提示、实现智能终端的手势交互、通过图像识别算法来识别食材、提供饮食评估并量身定制食疗计划、分屏多任务等智能化厨房现阶段较可行且较前沿的设计创新方法，以期为智能化厨房的研究和发展提供借鉴和参考。