大数据时代下智能家居在室内设计中的运用

邓慧贤

中图分类号：TB47 文献标识码：A

文章编号：1003-0069（2021）08-0026-03

引言

本论文运用大数据分析用户的消费心理、行为分析等多方面的用户需求，分析了现有智能家居产品的现状和局限性，结合未来发展的趋势，以此拓展智能家居的设计方式，探索出新的设计思路，推动产品和系统升级，智能化家居产品以“注重用户体验”为根本出发点。

一、关于智能家居

（一）智能家居的研究背景

智能家居理念在很早的时候已经出现了，但是一直没有具体的实际建筑案例出现，直到1984年美国的Hartford Connecticut的摩天大楼出现时，才出现了全球首栋的“Intelligent Building”，是整个智能家居系统设计的鼻祖、雏形，在那个时代，就已经集合了灯光、空调、电梯、传感器设备，从那时起，智能家居系统设计开始登上历史的舞台。

随着科技的进一步发展，许多发达国家开始率先开发研制自己的智能家居系统，并通过设计完成了其在建筑方面的功能实现，其中比较重要的有：美国的X-10、CEBUS、LONWORKS、日本的HBS、欧洲的E1B和EHS等智能系统。上世纪90年代末，国内开始发展网络技术，在2000年时，国人初步认识并接受使用智能家居。

随着网络科技的高速成长，智能家居被细分为几个子领域，例如安防、自动感应、环境辅助等方面。智能家居以“家”为环境平台，使用户的生活习惯变得更加保障生命、智能、方便和舒服。

（二）智能家居的研究的方法

通过查阅文献资料来研究，并配合收集国内外的真实案例作为研究准备。熟知全球智能家居的历史、现状和未来发展趋势，初步认识智能家居系统。通过对室内设计原理的认识以及科学技术应用的了解，分析智能家居在室内设计的运用范围，将室内设计原理运用在住宅设计的同时，也能快速地使用到智能家居系统的相关产品，体现出整体家居智能化的特点。

（三）智能家居的研究现状与发展

1.文献研究：通过查阅有关的资料和文献，了解智能家居的过去、现在和未来，有了全面的认识。目前搜索收集到有关智能化家居在室内设计中运用的理论成果有：蒋伟明的《中国智能家居的现状及发展趋势》、王米成的《智能家居-重新定义生活》、张睿的《大数据时代的智能家居产品设计研究》，从以上发表的文献可以看出，未来智能家居在室内设计中会往个性化、信息化、安全化、可持续等多方面发展，更多考虑不同使用者的居家习惯，智能化家居在中国具有乐观发展的趋向。智能化家居将与室内空间环境紧密联系的家电控制、安防、网络信息服务等系统有机地联合在一起，通过中央控制管理平台，创造更合适现代人的家居环境。

2.案例分析：比尔.盖茨的智能之家：在1997年比尔.盖茨的新家，历时了年竣工，花费十几亿。作为计算机领域的掌门人，他的新家，从灯光、家电设备、门窗、可视对讲、安防等各个方面，都融入了智能家居大系统中，每个来拜访他的客人会戴一枚胸针，根据地板下面的传感器，甚至可以预测这位客人什么时候会去房间的哪个位置，提前把灯光打开，代表着那个时代智能家居的巅峰作品。

二、智能家居在室内设计中的发展现状与发展趋势

（一）智能家居在室内设计中的发展现状

把智能化家居系统引入到室内空间里，使用户利用室内空间环境更加方便。智能化家居可以为人们供应方便的办事方式，在日常活动中，使用户能合理、有效率地安排事情，充分利用时间和资源，如图l。

1.生活模式的信息化：在智能化家居的开发过程中，需要根据用户群体的生活习惯和喜好设计，高效科学化管理产品，确保科学智能的应用。智能家居产品可以显示场景模式的操作功能，贯彻个性化服务。智能家居能够帮助人们提高时间的利用率，摆脱生活中的繁琐事情。

2.保障生命安全：智能化家居与科学技术结合，相比以前的家具形态而言，有更加保障生命安全的优点，极大地提高了人们生活的安全系数，避免了许多不必要的意外发生。例如：智能系统控制家中的水电，实现自动开关功能，电子报警系统记录家中使用电压情况，带有自动提示切断功能，防止保险丝因高压而熔断造成的意外事故。自动报警功能系统还具有良好的防盗方式，保证了人们日常生活的安全。

3.具有可持续发展：确保智能化家居的可持续和可回收是室内空间中非常重要的，智能化家居将会促进室内空间的可持续发展。智能家居系统是具有自动功能集成的系统，可根据环境和人自动调节和控制灯光照明，不仅营造舒心的家居环境，还能降低能源耗损，避免家居生活中不必要的资源浪费。通过智能化家居系统构造一个可持续发展的家居环境，符合绿色低碳和可持续发展的概念。

（二）智能家居在室内设计中的发展趋势

智能家居概念是具有强烈的时代特征和一种高品质的新设计理念，两者不仅要全面考虑物质需求，还要以谨慎的态度来调整艺术与技术的和谐相融。智能家居为室内设计的发展增添新的元素，智能家居的诞生也是未来科技住宅的一个重要的发展目标，在未来室内设计中发挥着重要作用。

1.具有一定的前瞻性：现代室内设计发布新产品的周期时间越来越短，越来越多的新事物迅速融和到人们的家居生活中，用户在设计的风格和居家习惯也发生了频繁更换。智能家居设计将可持续发展的设计想法融入到日常設计中，使设计能够适应当前的发展现状，让室内设计能够长久地传承发展。

2.提升住宅的品质及附加值：在智能化家居系统中，高含量科学技术的新材料和新技术得到充分展现，有着宽广的市场。智能化家居能提升室内环境的安全指数和舒适度，满足用户在日常中的各种需要，从根本上改善家居环境，提升居家品质，使用户的居家方式和习惯更加科学合理。

3.体现居住者的个性需求：个性是一个人的世界观念、价值观念和思维方式的展现，并通过一定的形势反映人的欣赏美的水平。生活环境要充分尊重居住者的个性化需求，避免同化的发生，智能家居通过室内设计要细致地反映居住者的审美情趣和态度。

三、智能家居在室内设计中的运用

伴随着智能化趋势与生活需求的升级，越来越多的人想要改善家居环境，通过局部改造的方式，使智能家居融合智能化的家电组合，可以让场景空间使用起来更加便捷、智慧。智能家居对整个室内空间的使用效率、使用频次和整个空间的使用质量有非常大的提升，既让人们受到科学技术的存在，又能切身实地地体验到科学技术给居家环境带来的便利。

（一）人机交互

随着我国物联网科学技术的快速成长，人们追求智能产品便捷、高效的使用方式。

1.现在人机交互的方式有：手动、手机、跨屏幕、语音和手势。

手动交互方式是最经典的交互形式，如手动遥控调节产品等方式。为了避免指示出错，市面上的智能化家居产品正在供给智能交互方式的同时，也保存了经典的手动模式。手机交互方式是当前最经常看见的，手机的APP和微信小程序实现了远程遥控和按时开关的功能，还能设置情景模式，实现一键多控，十分便捷。跨屏幕交互方式可以解决没带手机或手机不方便拿出的问题，智能型手表的出现能让使用者及时了解各种状况，避免使用者错过关键的信息。语音交互方式分为直接语音和间接语音，直接语音是直接对设备发出语音指令，间接语音是通过中间智能产品和其他产品进行交互。手势交互方式是设备通过红外线感应用户体感或者摄像头识别手势来接收和实现用户发出的指令。

这些人机交互方式，使人们的家居生活更加便利，提高工作效率，为人们提供更加舒适的家居生活习惯。

2.人机交互的方式会随着物联网的不断更新升级以及人工智能的发展会往三个方面发展：以用户为中心、个性化的生物识别、全方位感知。

以用户为中心的人机交互方式关键在于智能产品能否更有效地识别用户表达的细微情感，并且迅速理解，以及满足用户的潜在需求，智能产品能够感知用户需求的本质来源，通过后台大数据与人工智能的融合分析用户行为动机，并随之快速做出合理的反馈。密码在未来使用的频率会越来越少，会逐渐被生物识别所替代，生物识别最重要的就是安全，智能穿戴设备与人体相互融合后，个性的生物识别人机交互的方式会成为打造安全智能生活最大的前提。未来的智能产品会更加自然地与人类生物反应及处理过程同步，包括思维、感觉、爱好等，能够全方位地感知用户的需求，并提供解决需求的途径，甚至预知用户潜在的需求。

以目前的人机交互方式来看，触控只是初级阶段的人机交互方式，未来肢体、语音识别才是更进一步的生物识别方式，相信未来的人机交互方式会越来越简单，未来的发展趋势将会倾向于自然交互的模式，人机、环境的和谐交互将会处于自然融合的状态。以交互性、沉浸感和构想性为基本特征的虚拟现实和增强现实技术具有实时的三维空间表现力，自然的人机交互方式能带给用户身临其境的感受。

（二）自动感应

自动感应即智能家居系统中的传感器，具有智能开关与调节的功能，通过传感器发送指令，从而在某种意义上解放了人们的双手。传感器能感应红外线触感、人体移动、光照度、温湿度、燃气、烟雾警报灯，为人们提供便利、安全的家居环境。

人体红外线传感器主要联动智能照明系统，实现自动开关灯光功能，人们不用摸黑寻找灯的开光，还能根据时间和区域自动调节情景模式，如果单纯地使用红外线探测器容易产生误报的情况，人体、红外双感应能降低家居系统的错误率。在智能安防方面，人体红外传感器结合AI技术的智能安防系统，起到了防止非法入侵、自动报警、保护人们安全的作用。在智能化卫生间能解决水资源浪费问题、用户可根据个人洗浴习惯预先设置定制模式、提供最佳的设备自洁功效和舒适的清洗体验、电源和调节温度方面采取了多种安全的措施，智能卫浴提升家居卫浴的体验感。温度传感器用于空调和地暖设备的开启和关闭，根据室内的温度变化自动恒温，节能减排环保，使人们在家中享受最舒适的温度，避免持续低温引起着凉、温度过高出汗的状况。湿度传感器运用在智能化的推窗器上，具有自动开关窗户的功能，当人们睡觉、外出期间突然刮风下雨时自动关闭窗户，为人们生活提供便利。烟雾和燃气传感器能及早发现问题，令人们迅速报警并逃离现场，保障人们的生命安全，如图2。

应用在智能家居产品中的感应装置远不止以上功能，但以上功能应该是最常见，也是一些使用率较高的感应装置，想要打造一个智能家居环境，意味着需要多种产品、多种功能的智能产品组合“混搭”。

（三）光影变化

在室内设计中，灯具不仅只起到照明的作用，灯具还有一定的美化作用，属于视觉艺术的范畴，起到烘托室内环境氛围的重要作用。巧妙地运用灯光照明不仅能将空间的面貌和气质展现出来，还能增添室内空间的质感和层次感。

智能照明将是整个照明行业的大势所趋，人们不再摸黑寻找开关，运用分布式无线遥控来控制职能系统，灯光与其他职能设备联动，过语音交互指令，或者APP控制，可以调节照明亮度、颜色、色温，并且能够根据天色变化自动调节灯光亮度。设计者通过智能系统的调整照明的功能，满足不同场景的需求，为人们提供更加方便、节能的照明效果，使智能照明达到理想预定的灯光效果，渲染出与室内场景向匹配的照明环境。

太阳光的光影效果也能烘托室内的氛围，智能窗帘设备可以利用语音或者手机的APP掌控窗帘的开启、闭合，精准的开合能调控室内光影的亮暗度、改善室内光影布局的作用，省去走动手拉窗帘的麻烦，令人们享受更便捷、惬意的智能生活。

智能家居的燈光控制系统一般分为：起床模式、起夜模式、离家模式、回家模式和防盗模式。起夜模式是早晨醒来时，智能系统会按照预先的设定，家里的灯都会按照用户的作息时间准时亮起，窗帘拉开让阳光洒进室内，让早晨变得更加轻松。起夜模式能实现下床时，感应灯会自动打开，提供柔和的光亮度，不会刺激到习惯了黑暗的眼睛，也不会摸黑起床被异物绊倒。离家模式能让用户离家前无需特意检查灯光是否关闭，可以用语音控制灯光关闭，手机上也可以远程控制灯光的开闭状况。回家模式能使用户回家时不用摸黑开灯，智能感应灯光会跟随着用户自动开启灯光。智能灯光还具有防盗功能，如果用户长期在外，防盗模式会让灯光每天按时开启和关闭，伪造出有人生活的情景。

智能灯光控制系统是目前大众市场接受程度较高的智能家居系统，非常适合讲究生活情调和品质的家庭使用。大多数配备灯光控制的家庭都会选择同时配备智能窗帘控制系统，或者与其他功能结合使用，形成联动，打造各种情景模式，实现智能化生活。

四、大数据时代下的智能家居设计

（一）确定目标人群

善用大数据分析，每个种类的智能化家居产品有相应的目标用户人群。90后、00后的年轻消费者更容易接受新鲜事物，他们通常消费能力极强，不太在乎产品的性价比，喜欢新鲜感，当中还有一部分是“科技控”，可以推荐智能单品。80后、90后小夫妻的小新房装修大多会选择一套完整的智能家居系统，从进家到出门，开关和各种家电都是系统的一部分。高收入阶层的家庭用户往往极为看重生活品质，多住在别墅及高居公寓区等面积较大的住宅，一般有家庭影廳、中央空调等需要专用的中控设备，这类客户更喜好全屋智能家居系统，如图3。

（二）分析用户的心理和需求转化

注重产品的外表和人文感情要素，让用户产生美好的联想，在感情的驱动下发生冲动型购买行为。用户更加注意产品的细节设计和实用性，用户在选购产品时更关心产品带来的实际利益。便利性与居家生活的创新性，用户对产品的便利性有更高的要求，用户首先会愿意尝试新的产品，具有创新性的产品更会使用户充满喜爱之情，彰显个性追求。

处理好产品的外观设计、色彩搭配、材质运用的关系，保证产品的审美需求。从人机工学、人机交互等方面使消费者更加便捷、易懂的操作产品。理性地选择技术，使产品更加智能化，营造美好健康生活。

（三）设计原则和方法

通过大数据分析用户的显性需求和隐性需求，把智能家居产品的产品功能、特点、设计原则和方法融入设计实践中，设计出用户需求的智能家居产品。智能家居可以分为单品和系统，两种形式的产品在设计过程中都必须遵循原则和方法。智能化家居应有实用、保障生命、方便的设计原则。智能化家居可以从功能更加丰富、产品更加实用、外观更加好看这三个方面进行设计。

智能化家居最重要的是以实用为核心，在设计的时候必须要注重用户的体验感、便利和直观的操作功能，应以实用易通的人性化为主。拥有高品质和良好性能的系统，采取相应的容许错误的措施，具备对付各种复杂情景变化的能力。采用规范化接口，为其他第三方商家提供集成平台，当需要增加功能时，不需要再开挖管线和网络，简单方便可靠。

在室内装修施工的时候，智能家居系统的布线要选用简单的布线系统，可以与宽带一起布线，方便系统的拓展和维护。选用容易学习掌握、操作和维修简便的智能设备，从而方便智能家居系统的使用与维修，提高回馈反映的速度，减少维修和维护的成本。

结论与展望

本文运用大数据来对智能化家居系统进行研究，通过分析智能家居在室内设计中运用的当前发展现状和未来的发展趋势，体现“注重用户体验为核心”的室内设计理念，使智能家居在人们的生活中将一切变得简单，改变人们的生活方式和工作方式，让人们生活充满乐趣。同时，设计者将承担更多工作，要求设计者应该对智能家居系统有较全面的了解，为用户提供智能化家居的初步知识，平衡用户的个人需求与智能化家居之间的关系。

人类一直追求和向往美好健康生活，不断地改善生活环境，随着科学技术的进步和社会的发展，智能家居将会成为生活中必不可少的一部分。智能化家居系统将给人们的居家环境带来非常大的改善，使未来的居家环境更加安全、舒适、健康、高效。