基于信任增进的适老化家用智能摄像头设计

陈卓婧 孙亚楠

（南京理工大学,江苏南京 210018）

当前中国已进入加速老龄化阶段，老年人口占比逐年上升。随着云计算、人工智能等高新科技的飞跃发展，家居产品的智能化水平逐步提高，依托“物联网+大数据”的“智慧养老”成了必然发展趋势。家用智能产品作为“智慧养老”的核心组成部分，其适老化设计开发成为重点。

一、老年人与家用智能摄像头

（一）家用智能摄像头概述

目前家用智能产品分为智能视觉产品、智能语音产品和智能触控产品，其中智能视觉产品以家用摄像头为核心，延伸出多元的功能和产品形态。作为家用智能视觉产品中最为重要的组成部分，家用智能摄像头依托摄像头模组、云计算和人工智能三大关键技术，实现以安防监护为主，附加危险警报、语音通话、视频分享等多元功能，成了家庭生活需求度最高的安防监护类智能产品。数据显示，家用智能摄像头的使用群体45%为老年群体，是老年群体居家养老必备的基础型智能家居，在全屋智能化、“智慧养老”的模式中发挥着重要作用。

（二）老年人对家用智能摄像头的信任缺失

由于在老年群体家庭养老环境中的普遍使用及联网监控的智能视觉特性，家用智能摄像头的隐私安全成为老年人群的重要关注点。老年人普遍厌恶信息泄露带来的诈骗等行为，对能够记录个人及家庭隐私信息的智能设备警惕性较高。当家用智能摄像头的隐私保护机制不清晰，老年人无法判断家用智能摄像头的拍摄行为时，会对其信息安全性产生严重怀疑，导向负面的使用体验。同时，老人接入智能家居产品的巨大数字鸿沟仍是智慧养老中最为突出的问题。当面对强烈的技术陌生感和使用壁垒时，重视情感性使用体验的老年群体会对家用智能摄像头产生高度的信任敏感，从而在使用上产生抵触心理。

二、家用智能摄像头的信任增进方法探究

（一）家用智能摄像头的市场调研

选取11个国内外智能摄像头主流品牌，从陪伴型-工具型和安防-看护两个特征维度进行十字象限分析，（图1）可以发现绝大多数品牌集中在【安防-工具型】象限内，只有少数品牌如小蚁、360，较为注重家用智能摄像头的情感化交互体验，处于【看护-陪伴型】象限内。挑选每个品牌的经典产品，进行功能点的统计分析，并从语音功能、隐私回避功能、数据安全这三项与信任度、情感化关联性较强的功能点中选取了表现较好的4款典型产品，形成典型产品的“安防性-交流性-趣味性-易用性-隐私性”雷达图，（图2）从中可以看出交流性和隐私性是家用智能摄像头两大设计欠缺层面。

图1 国内外主流品牌十字象限分析

图2 典型家用智能摄像头雷达图分析

目前市面上现有的家用智能摄像头在外观上较为单一，为简洁流畅的圆体状，色调以黑白灰为主，符合现代工业产品特性，但对于老年人来说亲和力较低。多数产品的功能点对趣味性和交流性的关注不足，也有部分做得较好的产品如360旗下的云台系列，定位为家庭陪伴智慧机器人，其多样化的趣味功能值得借鉴。在体验上，大部分产品对智能移动端的依赖性较强，对于摄像头端的用户来说体验感较差。例如隐私遮蔽功能大多通过APP实现，对于智能设备使用程度不深的老年人并不友好。

通过市场调研，可以根据现有不足总结出三个创新设计思路：更具亲和力的外观，更具趣味性的交流功能，对老年人更友好的隐私回避交互方式。

（二）信任增进方法探究

Bartneck等人（2005）的研究表明，机器人的外观对人们吸引力的大小与信任度之间是一种正相关关系。除了外观，智能产品行为的拟人化也会增强对人的吸引力和信任感知。在人机交互过程中，Sirkin和Ju.W(2012)研究发现增加物理实体接触，对人机信任有一定的促进作用。对于最基础的技术功能来说，网络数据安全、机器学习自主程度高低，在一定程度上会增强人机信任。

人机信任与人际信任的系统因素之间具有可转移的对称性。Parasuraman等人研究发现，人际信任系统的优化方式同样适用于人机信任系统。因此，在人际信任中寻找可转移到人机信任中的信任增进方式也是可能的途径。李伟民、梁玉成（2002）认为，血缘家族关系，以及血缘家族、社会交往关系中所包含的情感内涵，对中国人的人际信任具有明显和重要的影响作用。转移到人机信任中，将智能机器的定位转变为情感的寄托或交流的平台，建立人机之间的情感内涵，就有可能促进人机信任提升。Elena Rocco等人(2000)研究表明，距离是对人际信任的主要威胁之一，人们总是期望近距离互动带来的可信赖关系。

通过文献研究，可以总结出信任增进的正向影响因素，并进一步将人际信任增进的正向影响因素向人际信任转化。（表1）

表1 信任增进正向影响因素

三、家用智能摄像头设计实践

（一）设计点选取

通过前面的市场调研和文献研究，得出可能增进老年用户对家用智能摄像头信任度的方法措施：

1.更具亲和力的外观：通过改变造型、色彩、材质，减少冰冷感、降低监视感，使其能更自然地融入居家环境。

2.更具趣味性的交流功能：从中国人信任的传统语义出发，赋予摄像头智能陪伴机器人这一情感内涵，增强其情感交流平台特性，满足老年群体强烈的情感需求。

3.更友好的隐私回避交互方式：将虚拟操作变为近距离的物理实体操作，并加入能清晰区分工作状态的强反馈。

（二）方案提出与评估

从不同的设计点出发，进行了大量的头脑风暴、草图绘制，提出多个方案。

从更具亲和力的外观出发，得到方案一：以手动推动为隐私回避方式的陪伴萌宠摄像头。（图3）手动推动镜头完成物理遮蔽，具有明显的工作状态区分。外观以猫为原型，设计为陪伴萌宠的形象，更具亲和力。

图3 陪伴萌宠摄像头

从增进摄像头的情感交流特性出发，得到方案二：可移动分享型摄像头。（图4）将提手下拨可完成镜头遮蔽，包含了戴上墨镜的意象，拟人化意向增添产品趣味性的同时也有助于提升信任度。上拨提手后老年人可轻松将摄像头提起移动，向家人展示不同的画面，满足老年人的即时分享欲，促进他们与家人的良性情感交流。

图4 可移动分享型摄像头

从隐私回避的新型交互方式出发，得到方案三：以拉绳开关为隐私回避方式的壁挂摄像头。（图5）从人们内心的潜意识出发，将生活中常见的交互动作运用到摄像头的隐私回避交互上。当人们回家时，开灯是一个自然的、形成习惯的动作，将隐私回避与拉灯的意象相结合，对于回家后关闭摄像头保护隐私有潜意识中的提醒作用。老年人与拉绳的物理实体接触，拉动拉绳后开关的听觉反馈和镜头翻转的视觉反馈，充满怀旧感和亲切感的情感化形式，都有助于信任度的提升。

图5 拉伸开关壁挂摄像头

（三）最终方案阐述

邀请设计专家对方案进行评估后，选取以拉绳开关为隐私回避交互方式的创新方案，同时进行改进优化。（图6）

图6 以鸟为意象的方案推敲

外形采用鸟的意象，使得摄像头整体外观更亲和自然，如同装饰品一般融入居家环境，减少摄像头的突兀感。（图7）拉绳从鸟爪底部伸出，拉动拉绳带动鸟爪向下拨动发出“咔哒”声，同时摄像头向上翻转实现物理遮蔽，整个隐私回避的交互过程带来趣味性的同时给予用户清晰的视觉和听觉反馈。拉绳末端设置控制器，正面为语音通话呼叫按钮，背面为总开关。摄像头整体为清新淡雅的灰白色和浅木色，主体选用软质磨砂塑料搭配胡桃木，拉绳选用软麻编织包裹控制线，能协调自然地融入不同的居家风格。（图8）

图7 创新设计摄像头

图8 场景效果图

四、设计实践的信任增强效果验证

（一）验证实验的设计

验证实验将会根据现有可行的人机信任量表设定打分指标以及打分规则，选取一定数量的老年人，对现有产品与创新方案进行对比、打分，此过程中将控制环境等变量保持一致。

表2 人机信任量表-HRI汉化版（带＊为反向编码项）

打分量表选用K.E.Schaefer于2016年设计的有效且多领域适用的人机信任感知量表-HRI(Human-robot Interaction)，此表用于测量人机信任的变化，评估引起人机交互过程信任感知变化的多种交互措施。此表分为40个项目与14个项目两种规格，考虑到40个项目对老年人理解并完成来说难度较大，本次实验选用了用于快速测量的14个项目分量表，并进行了汉化、通俗化，使其易于理解。（表2）

（二）实验进行

本次实验一共选取了15位老人进行信任度测试。目前市场上智能摄像头的主要隐私回避方式主要包括手机APP控制、手动推动摄像头转动关闭，本次实验准备了2款分别包含这两种交互方式的摄像头及创新方案的图文、动画视频介绍，并辅以现场解释说明，被测者了解清楚后进行信任感知量表的打分。

（三）结果分析

测试共得到15份有效数据。对信任感知量表中的3个反向编码项“有错误”“无反应”和“故障”项目进行了反向编码后，将14个项目得分求平均值，分别得到3款产品对应的信任度量分数。（图9）从图中可以看出，得到的信任度量分数大小关系为“拉绳开关”＞“手动上推”＞“APP控制”，由此说明，以拉绳开关为新型隐私回避交互方式的创新设计能有效促进老年人对家用智能摄像头的信任，并且相比于前两种现有产品分别能够提升46%、6%的信任程度。创新设计对于信任度的提升得到验证。

图9 各交互方式信任测试平均分值

结语

本次设计实践通过从老年人普遍对家用智能摄像头信任缺失这一现象出发，选择隐私回避交互方式为主设计点进行设计实践，创新性地融合老年人拉灯绳开关灯这一过往经验，设计拉绳控制摄像头转动遮蔽的新型交互方式，在基于人机信任量表-HRI的信任度测试中表现出较为显著的信任增强效果。实践中总结出的人机信任增进方法，对未来以信任增进为主题的适老化家用智能摄像头的设计具有一定的借鉴意义。