智能家居系统用户体验的研究*
2020-10-26陆兴华鄢炎维
翟 倩,肖 金,陆兴华,鄢炎维
(广东工业大学华立学院,广东 广州 511325)
现代社会科技进步使得人们对衣食住行各个方面要求越来越高,随着生活品质的不断提升,信息化产业迎来新的契机与挑战。智能家居概念早在20世纪就被提出,但碍于科技发展有限未能大范围实现。2000年后物联网、云计算、大数据技术和人工智能的发展,促进信息技术发展神速,为智能家居融入大众生活带来契机[1]。
国际物联网贸易与应用促进协会近年来发布的市场调研数据显示:我国智能家居市场从2010年到2012年期间连续3年保持超过20%的增长,市场规模达到24.9亿元;2017年我国智能家居市场规模达到80亿元以上。天猫2018年“双十一”期间发布的智能产品销量情况显示:智能手表成交额同比增长81.6%,智能音箱成交额同比增长120.0%,智能机器人成交额同比增长60.3%,智能翻译机成交额同比增长220.6%。其中,AI电视、智能电视等影音设备占到了平板电视销量的90%。从以上数据不难看出,越来越多的用户开始应用并热衷于智能产品,未来中国智能家电市场存在不可估量的潜力。
传统家用产品与用户的交互方式和模式有限,使得产品功能在售出后仅需要后期维修而不会再作系统更新和变化。但对于智能家居系统而言,重点倾向于售出后仍然还会持续更新,满足用户不断变化的需求,两者之间的关系将更加立体和丰富[2]。人们似乎开始不再满足于个体智能家电的使用,而是更深层次借助平台与网络通信等功能来实现交互体验,由此智能家居系统设计中的用户体验研究应运而生。
1 用户体验
从体验角度来说体验主要分两大类:一类是B.约瑟夫·派恩[3]从体验与人的关系入手对人的体验分类;另一类是贝恩特·施密特[4]针对消费者购买使用产品时的体验分类,通过对消费者体验的深入探索,形成其独特的顾客体验体系和系统的营销理论。
美国著名的认知心理学专家唐纳德·若曼[5]最早在20世纪90年代中期提出“用户体验”概念。他认为,用户的认知和人类情感研究与传统逻辑推理研究一样在用户体验中扮演重要的角色:早期用户体验在交互设计领域中广泛运用,之后延伸到产品系统设计;而当代智能设备大部分从信息加工角度来研究认知特性,通过人类情感研究产生交互式用户体验模式,用认知心理学来理解用户的行为特点,从而构建适当的服务方式[6]。
2 影响用户体验的因素
2.1 系统产品和硬件设计对用户体验的影响
(1)子系统兼容。智能家居研究涉及机械、自动化、计算机、电气等各个领域的交叉参与。智能家居管理系统作为家庭平台的终端管理装置,能够完成各类智能家电的成功对接和兼容,需要终端控制器和各项布线传感器兼容才能使用。目前而言,市面上制造和生产智能家电的公司多不胜数,这种差异容易造成子系统之间不能兼容,从而限制了智能家居系统的适用[7]。
(2)单向信号传送。智能家居系统虽然拥有无线传输的能力,但在用户使用过程中往往易出现以下情况:离家时输入“离家”指令,系统接收后应做出关闭所有用电器,启动门禁安防功能的措施,却因采用单向通信功能导致系统没有接收到指令并执行,或者接收指令部分执行,或者接收到指令并完全执行但当意外发生时没有及时发现并发出报警信号等状况发生,系统执行的效果不尽人意导致体验效果不理想。因此,在设计时需要考虑如何提高通信的可靠传输。
(3)网络传输协议。网络传输协议的效率与安全也是影响用户体验的一大因素。目前WiFi是应用最为广泛的无线局域网技术,其传输速率高使得系统控制中心向各项家居发送指令都能高效率完成。但也存在致命缺点:安全系数低。如果恶意破解WiFi无线信号并入侵到智能家居系统内部控制模块,会导致系统各项功能紊乱造成损失。因此,选用适宜的网络传输协议,才能使系统的功能性及安全性最大化的满足需求[8-9]。
(4)界面操作。智能家居系统是一套集多个技术领域的嵌入式开发系统,必须便利最大化。客户需求越多务必会使系统功能复杂而不易操作,因此在设计中图形化的菜单操作界面和全触摸的操作方式是设计重点。为了提高系统的简易性,要在考虑用户心理的基础上,简化设计,设计出符合大众认可的产品。
(5)电气设备的稳定运行。当一个智能家居系统投入家庭使用后,使用年限一定是安装十年以上来计算的,所以系统的稳定性值得推敲。系统不稳定,经常出现问题需要维护,势必会影响用户对于产品的好感度。系统的稳定运行与传输方式及系统架构都有很大的关系,因此研发设计上对于系统的稳定性要着重考量这些要素,确保系统的稳定运行。
2.2 情境感知对用户体验的影响
(1)感官层次。感官层次的用户体验是指产品通过刺激人的感官系统留下的较为直接的体验。这种体验是层次最浅的基础体验。它是系统设计的表面因素对感官系统较短时间的刺激,如果不能转换成更深层次的内容很快就会消失。此层次的体验主要包括视觉、触觉和听觉等。就目前而言,智能家居系统的设计最初也最直接的交互设计体现在这个层次。
(2)行为层次。行为层次的用户体验是用户使用和操作产品所产生的体验。基于这个层次体验的产品设计可以通过改变接触方式和操作产品的接触部位来体现对产品的认可度。在智能家居系统中,大多数产品设计借助智能设备完成产品控制,例如通过语音控制和手势识别控制电视、电灯、空调等电气设备,此方法控制起来简单、便捷、可操控性强。
(3)情感层次。这个层次的用户体验是指用户使用产品过程中的情感体验和升华。从某种意义上讲,情感的意义要比感官和行为重要得多,因为它赋予人们精神的满足感和生活的意义,是自身快乐的体现和自我展示。在智能家居环境应用下,情感层次的体验建立重在过程中带来的舒适度和愉悦度[10-15]。
2000名智能家居体验者研究调查表明:①功能调查如图1所示,可知提升生活品质优化居住环境是用户关注的焦点;②满意度调查如图2所示,可知智能设备的实用与否是影响用户选择的决定因素;③用户智能家居使用体验结果表明用户对智能家居的满意度均值为2.381,实用性评价均值为2.548,用户满意度值低于实用性评价值,说明智能家居系统还远未达到用户的期望。在一系列调查中用户认为智能家居产品之间联动功能没有做好是影响用户体验的主要原因,说明用户对产品功能需求不是孤立的而是基于情境且连续的,智能家居需要给用户提供的服务体验要从具体情境出发,体现用户的需求。
图1 智能产品功能调查图
图2 智能设备满意度调查图
3 用户评价机制的分类与建立
3.1 安全需求评判
安全需求评价可分为设备安全和功能安全两大类[9]。这类需求构建出一个安全的评价体系,确保智能家居行业健康发展和消费者人身财产安全。针对设备安全,主要存在的潜在风险是高温危险、着火危险、机械伤害危险、有毒有害物质释放等方面。评估标准是根据智能家居中的各项智能产品是否具有国家、国际生产标准。另外,在功能安全方面,主要体现在电气、电子、可编程电子安全相关系统及其他技术安全相关系统方面的稳定无差错运行。针对这一点的要求,可以参考《信息技术-家庭和建筑的功能安全要求》(ISO/IEC 14762),采用家电、家居控制系统的功能安全标准IEC 60335系列(GB4706系列)标准。对于功能安全评估,要在生产完成后评估软件控制器处理各种错误和故障的能力,并针对软件控制器进行全生命周期的过程评估,检查避免错误的能力。
3.2 操作风格评判
智能家居的使用者不能局限于青年人,而应该通用于各个年龄段的人,因此操作起来简单易上手是必要的。如果操作系统复杂繁琐,那对于用户来说功能再齐全也是华而不实,影响用户体验的愉悦感。因此对于用户评价的一大标准就是对于系统操作简单性及对所有年龄段的适用性。对中青年人来说,智能设备操作界面采用图形化一键式,对于这一年龄层的人接受事物快,能够快速接受并熟练运用。反之,对于一些年龄偏大和偏小人群,存在着或多或少的使用障碍,需要在智能设备操作界面增加如语音、图像、视频等互动助手功能。因此在界面评判标准上可以根据实时模式的使用下载情况判断哪种操作模式是更加适用的,避免了年龄差异带来的使用产品差异的局面。
3.3 运行速度评判
电子产品最直观的使用感受是它能否高效快速地响应,智能家居系统的响应运行速度将成为客户评价的重要标准。以此建立运行速度的评判机制可以通过利用智能家居系统使用Zigbee协议的双向通信特点来完成。
在智能家居系统设计中对比协议如表1所示,可发现ZigBee协议比较符合现在用户体验要求,其安全系数高,采用AES128加密算法使得破解难度增加,另外能耗低符合系统设计节能环保的初衷。此外组网方式灵活,可以连接多台设备,也符合于智能家居系统多件家电同时工作使用的需求。
表1 协议对比
双向的通信功能可以理解为人机交互的工作方式,是在发出指令后终端处理器根据接收到的指令是否成功执行再将反馈信号返还给用户移动终端上的过程,因此在指令能够成功被执行的前提下通过交互设备发出指令再到接受反馈信号到计算系统的运行速度,建立对于系统运行速度的评判方式。
3.4 智能家居系统用户体验的复合并存评判
就智能家居系统而言,从最初的产品设计到电气设备系统界面设置,再到智能系统使用情景以及用户的实时操作,都会影响到用户对智能系统产品的体验效果。在产品系统设计体验的过程中要避免设计者根据自身的主观认识对产品做出抉择。智能家居产品中的用户体验设计总能给用户和消费者带来额外的新的体验,虽然对于系统本身设置而言与消费者需求的联系并不那么紧密,但从购买消费角度出发这些感知设计必不可少。高层次的设计要精确研究用户需求,配合体验要素的精确控制使得系统设计本身更加具有目的性和精准性,最终能够产生与用户自我心理需求共鸣的体验[16-18]。
4 结语
文章以设计和理解对用户体验有帮助的理论模型为目的,通过调研方法收集和归纳了影响用户体验的因素,调查研究显示智能设备的实用性和客户对设计的需求相辅相成,共同影响着用户体验效果。综合考虑用户的自身特点设计合理、安全、实用性强的系统,根据已有的智能系统和影响因素建立复合并存的用户评价机制,以设计者融入实际生活需求体系为目标的设计才是智能家居往后设计改善的方向。