基于园艺疗法的智能家具的用户需求与交互技术研究

薛雅元 杨子倩

摘要：智能家具具有传统家具不具备的功能，能更好地为家居环境的舒适性服务。结合园艺疗法理论，分析用户需求在人机交互的重要作用，理清家庭空间中人、植物、智能家具之间的交互关系。从而更好地结合智能家居技术给用户提供智能园艺体验，为用户提供能带来慰藉的智能园艺家具，帮助用户接受疫情居家生活新常态。

关键词：智能家具;用户需求;交互设计;智能室内园艺

中图分类号：TS665 文獻标识码：A 文章编号：1004-9436（2021）13-00-02

1 基于园艺疗法的智能家具的用户需求及特点

1.1 基于园艺疗法的智能家具的用户需求的概念

1.1.1 园艺治疗的概念

园艺疗法是借助各种和植物有关的活动及植物本身，来帮助参与者增强身体素质、消除负面情绪、促进身心健康，最终使参与者获得治疗的一种辅助疗法。任何年龄阶段、社会背景的人，只要感到身心状况欠佳都可以使用它。园艺疗法通过激发人类的五种感觉，帮助人们专注于园艺活动，使人们可以将其从纯粹的转移注意力发展成自发的兴趣，从而使参与者不再专注于负面情绪，最终改善身心[1]。

用户借助园艺活动来排解居家隔离或是工作生活中的负面情绪。由于疫情，人们在日常生活中需要保持社交距离，这样容易产生较多消极情绪，给身心带来极大的负面影响。在尽量减少外出的情况下，家庭住所成为最重要的生活空间。而居家隔离也让很多人变成家庭厨师，在料理时使用新鲜的蔬菜可以给人们带来安心和慰藉。住宅内摆放适量绿植，不仅能点缀室内空间，还能带来自然气息和新鲜空气。

1.1.2 基于园艺治疗的智能家具的用户需求的概念

在某种程度上，结合园艺疗法的智能家具产品是更针对智能园艺的人性化设计理论的应用。园艺疗法旨在在人类参与植物生命周期的过程中与其建立密切关系，而人性化设计强调用户体验以及用户与产品的交互。二者都重视用户在产品使用过程中产生的主观感受及五感体验，将其融入智能家具的设计中，为城市家庭提供更宜居的家居环境，消除身心疲惫[2]。

1.2 基于园艺疗法的智能家具的用户需求的特点

基于普遍存在的室内园艺的缺陷，园艺疗法作为一种辅助疗法，适用人群广泛，分析基于园艺疗法的智能园艺家具的用户需求时，需要根据用户的一些特征如年龄段、职业、是否有园艺经验、植物种类喜好等对其进行细分。

1.2.1 室内园艺的用户需求特点

提供整洁宜人的室内环境。人们在创造高质量家居环境的过程中，大多选择购买植物盆栽以增添空间的自然气息同时装饰环境[3]。但大多数城市家庭都存在可种植面积较小或是种植空间光线不足的问题。

需要解决家庭园艺中存在的问题。植物在种植和维护过程中面临许多问题，诸多生长因素但凡缺少一个都可能导致绿植的死亡。而且传统园艺操作程序烦琐，种植不易成功，种植品种有限，在栽培和浇水过程中飞溅的泥土和水会影响室内环境。

1.2.2 基于园艺疗法的智能家具的用户需求特点

用户偏好种植的植物种类不同，就会有不同的园艺体验和行为习惯，以及不同的种植量和种植空间需求，并且期待获得的精神满足感也不同。因此以用户喜好的植物种类对用户群体进行进一步挖掘。根据用户不同的喜好和行为习惯，智能系统和家具形态也有所不同，接受园艺疗法时偏重的感官也有所不同。以下根据种植植物种类进行粗略的用户群体分类，按用户的种植种类将其分为三个大类，并进行具体讨论。

偏好种植蔬菜的用户人群。由于城市化和气候变化破坏了生态环境，城市家庭中的部分人口对市场上售卖的蔬菜充满担忧。大多在自家阳台上种植可食用的植物供自己和家人食用，更注重通过植物的收获和食用带来精神愉悦。主要需求有不错的蔬菜质量、较大的种植数量、较多的种植空间，还有需要分享收获的蔬菜和用其制作的料理。偏好花草园艺的用户人群主要种植观赏类植物。他们有经验，愿意花费大量时间参与园艺劳作，从园艺劳作过程和观察植物生长过程中获得精神愉悦感。其主要需求有保留园艺过程、为多种植物的生长提供合适的环境、所需种植空间较多、社交与分享等。偏好摆放绿植盆栽的用户人群会倾向选择适宜室内生长的植物品种，对室内空间美化要求较高。他们喜欢在家中、办公空间摆放盆栽或是插花，没有太多时间打理植物，主要是从视觉欣赏中获得精神愉悦感。其主要需求有视觉美观性、操作便利性、种植空间较少、智能提醒等。

现有智能种植产品与园艺疗法的结合有限，可以分为自动型和手动型两类。自动型多以种植机或种植柜为主，由产品进行自动检测与控制，能让种植的植物以最优方式生长，在植物成长过程中无须太多人力干预。这类产品依靠自身的智能系统运作，无法让用户与植物进行深入的交流和互动，达到园艺治疗的目的。而手动型主要是为植物提供更适宜的生长环境，为用户提供更便捷的种植操作程序，没有太多智能控制，让植物在自然条件下成长，注重的是用户的园艺体验及园艺知识的获取，能起到一定的园艺治疗作用，但缺少针对用户需求的园艺疗法设计。

2 基于园艺疗法的智能家具交互的技术研究

2.1 智能园艺家具的交互设计特点

2.1.1 侧重于手动模式

根据园艺疗法，保留手动型智能家庭园艺产品的特点。在室内空间为植物提供更适宜的生长环境，便于用户打理种植;较少的智能控制，让植物在自然条件下成长。这样的方式尽可能地保留了用户的园艺过程，并在其基础上进一步优化园艺疗法所需的五感刺激和情感因素。

在智能园艺家具中，智能种植系统的设计需根据不同用户的种植偏好，针对其感官刺激需求，调整智能产品的对植物的控制。根据用户需求对用户参与度与种植养护程序进行调整，这样能使用户在参与植物生长过程的同时还可以以自己最能获得满足的方式得到放松。

2.1.2 适当加入智能化辅助功能

在手动型智能园艺产品的功能基础上，增加远程监测、实时提醒、智能调整养护策略等自动模式并整合于手机软件，方便用户在手动和自动模式之间切换，并添加虚拟养成、情感社交等功能，进一步增强用户与植物的关系，增强智能系统的趣味性。

2.1.3 与家具结合

家具是家居空间里的主要构成元素，家具作为智能系统的载体比单独的智能种植产品，更易让用户产生亲切感，同时与用户产生更多互动。相较于用户在室内单独空间种植植物，其更能拉近人与植物的物理距离。此外，将智能园艺功能與家具结合，也可减少种植产品的占地面积，并创造更多的种植空间。在考虑家具本身的人体工学基础上，融入智能种植系统，且要便于用户操作。

在选择家具载体形式时，有必要进行更具体的用户种植情况的实地调研和线上调查，以进一步明确用户的使用条件，并准确定位设计思想，使用人性化的设计理论和用户体验理论来指导智能种植系统所搭载的产品的设计定位，构建产品功能并对其外观建模，绘制外形方案，逐步完成最终设计方案[4]。如偏好种植蔬菜的用户人群，可以结合其种植量大、所需种植空间较多的特点，选择桌类、柜类、架类家具进行结合。这三类家具自身可以使用的空间较大，且柜类、架类所占空间面积更小，适合大量种植蔬菜的用户。而偏好花草园艺的用户人群和偏好摆放绿植盆栽的用户人群，桌类和柜类家具可能会降低所种植植物的视觉欣赏性，更适合以灯类、架类家具作为载体。

2.2 与智能园艺相关的智能家居技术

2.2.1 智能种植技术

植物工厂使用LED灯为植物提供人造光源，并配备多层架子、循环风扇或空调，还有施肥系统、营养液再循环系统等其他用于封闭花园生长的设备。

开发智能种植系统所需的智能检测功能是一个传感器系统，其中包括多个传感器，例如温度和湿度传感器、光传感器、二氧化碳传感器、酸碱度传感器等[5]。不同的传感器分别收集不同的环境数据，并通过无线网络发送到后端，这有助于系统决策和用户监控，从而确保植物的健康生长。

2.2.2 智能家居技术

嵌入式系统是具有特定功能的计算机系统，在家具等载体中嵌入先进的电子技术产品或机电配件，可提供技术支持来控制、监视和协助各种设备和机器的运作[6]。各种特定功能可以通过触摸等动作和遥控器操作。

云计算硬件平台是用于采集前端数据处理和整合计算的平台，包括诸如服务器、存储设备和网络设备之类的硬件[7]。种植数据的存储和计算可以在云平台上进行，如植物环境信息数据、实时数据等可以在云平台上进行统一管理。

物联网技术是一种连接大规模事物的新兴技术，物联网及其相关设备的有效应用，可以使物体与物体、物体与人建立联系[8]。物联网中的内容在实际应用过程中是独一无二的，在过程中要将重点放在识别其他事物或人的能力上。

2.3 基于园艺疗法的智能园艺系统

使用物联网技术的智能园艺系统可以有效地帮助更多人选择园艺疗法，最终使其得到有效的治疗。高质量的种植经验和种植载体应用物联网技术采集后储存在数据库平台上。用户可以在用户终端中查看这些与种植相关的信息，同时用户可以在智能终端上监测种植环境的各种指数。用户可以根据系统相关指示进行种植，并根据容易让自己获得精神满足的方式来选择智能系统模式。

用于结合家具的应用物联网技术的智能种植系统由栽培模块、智能控制系统和用户端三者组成。智能种植系统中的栽培模块有无土栽培、水培和土壤栽培三种。栽培模块可以根据用户喜爱种植的植物种类，提供符合该种植物生长的不同的栽培模块。

结合家具的智能控制系统由数据采集模块、智能数据分析模块、智能控制模块以及无线通信模块组成。数据收集是传感器和控制设备被前端智能控制器控制，该控制器负责收集种植环境参数并执行远程种植命令。数据通信是使用网络技术，通过协调节点在终端节点上收集环境参数和植物图像，然后通过串行通信将数据发送并上传到服务器，再由在互联网上的云服务器完成处理，这是整个系统的重要组成部分[9]。云平台首先将发送的数据存储在数据库中，然后依据植物信息数据库对数据进行云计算再给出合理的指示。该指示将被反馈到前端的智能芯片，后者可以智能地控制设备来优化栽培环境。使用传感器设备收集数据，可根据这些数据自动进行智能监控和智能种植植物。

用户可以通过移动终端或计算机网页进入用户端应用程序，并可以实时查看相关信息，以增强互动。应用程序界面包含植物生长环境监测、植物生长环境智能调整、植物生长记录和植物分享社区等功能。用户可以根据自己的需要在手动模式、自动模式和自定义模式之间进行选择，也可以根据某些情况更改模式[10]。用户在旅行时，可以将其设置为自动模式，不必担心家里的植物。用户可以通过软件查看实时环境，并根据指示进行调整。植物生长日记和分享功能为园艺体验增添了虚拟养成和社交分享的情感因素。

3 结语

基于智能家居的兴起与园艺疗法理论的发展，要针对不同用户对当今室内园艺和智能室内种植产品的不同需求，制定更加科学的种植计划，让用户享受种植过程并乐于分享，努力实现用户各个层面的需求。本文设想的智能园艺系统可用于客厅、厨房、办公室等各种室内区域的绿植景观。它也可以与任何满足您需求的家具结合，开发具有良好使用前景的智能家居园艺产品。

参考文献：

[1] 黄嘉璐，刘玮.基于老年人的智能室家居种植产品设计研究[J].艺术科技，2019，32（05）：217-218.

[2] 戚裕敏，高娃，武莉.面向室内生态环境健康的智能家居产品客户端交互设计[J].设计，2018（17）：136-138.

[3] 任新宇，王倩.论绿色产品设计的特征及策略[J].设计，2018（08）：108-110.

[4] 李珂心，杨子倩.智能家具的组成系统与设计原则[J].家具，2019，40（5）：45-49，60.

[5] 王子轩，吴智慧.智能办公家具交互设计方法与用户需求理论研究[J].家具，2021，42（02）：28-32.

[6] 陈嘉珍，吴智慧.我国智能家居发展的PEST-SWOT分析[J].家具，2020（06）：53-57.

[7] 张雪颖，吴智慧，詹先旭.智能家具的控制技术与设计方法[J].家具，2019，40（1）：52-57.

[8] 吴智慧.基于宜居生活的智能家具与智能家居[J].轻工标准与质量，2019（05）：21-22.

[9] 段宇婷.面向城市家庭的蔬菜智能种植设备设计研究[D].长春：吉林大学，2020.

[10] 冯建成.基于智能家居的室内垂直绿化装置应用设计研究[D].武汉：湖北工业大学，2020.

作者简介：薛雅元（1999—），女，江苏无锡人，本科在读，研究方向：家具设计。

杨子倩（1984—），女，江苏扬州人，硕士，讲师，研究方向：家具设计。