關于AI（人工智能）應用在家居產品設計上的研究與探索

陳威龍，呂夢為

【摘 要】隨著因特網技術的高速發展，數字信息以互聯網或其他各種傳輸途徑為載體高速發展，數字信息化發展已經成為國家發展的全新高科技信息發展手段。數字信息化發展形勢也是國際發展的形勢，各個國家都對其發展極其重視。智慧家居系統是利用先進的計算機技術、通信技術、人工智能等，按照人機工程學原理，融合了每個人生活上的個性需求，將與家居生活結合起來，實現一種全新的生活體驗。本文以AI（人工智能）技術的發展為主線，通過對“智慧家居”系統設計中的科技與藝術共融的分析，探討了“智慧家居”的特點、在用戶體驗、人機交互、人工智能、技術融合、藝術形式等方面的發展現狀。

【關鍵詞】大數據時代;人工智能;智慧家居;產品系統設計

中圖分類號：TB472? ?文獻標志碼：A ? ? ? ? ?? ?文章編號：1007-0125（2019）17-0226-02

一、AI（人工智能）家居產品調研分析

（一）人工智能時代背景。隨著科技的快速發展，我們的任何活動都離不開網絡。在這個大數據時代，人工智能也隨之爆發。我們好比生活在大數據時代里面的魚，而大數據技術就是一個魚塘，人工智能是釣具。現在很多企業掌握了人工智能就可以站在魚塘邊上，開始養魚模式，隨后等魚長肥了就開始捕魚。例如，阿里巴巴集團的淘寶、天貓，視音頻產品愛奇藝、網易云音樂等，都結合了人工智能使其豐富我們的日常生活，還會自動學習我們平時的個人喜好，性格特點、思維習慣等，我們會發現大數據能夠幫助我們感知受眾。

（二）人工智能應用在家居行業的特點。隨著人工智能技術的發展和普及，科學技術與人類發展緊密結合，科技已經越來越來貼近我們日常生活。面對這種發展趨勢，“智慧家居”系統成為了我們體驗科技與藝術融合的先行生活方式。“智慧家居”簡單說利用數字信息技術從居室結構與功能、線條與色彩、空間與虛擬空間、人機交互與視覺藝術等整體規劃，到裝飾材料、電器、燈具、潔具、櫥柜、家具，家裝等的統籌設計與安排，進行全方位、立體化施工的家裝科技新概念。“智能家居”系統設計在于結合了處理器、傳感器、動作捕捉、網絡通訊等多項技術融合進家電設備后形成的電子產品和具有電子功能的家具，具有自動感知用戶在住宅空間狀態和家電本身狀態、服務狀態，以及能夠自動化控制和輸送服務來滿足用戶平時日常生活的需求。

（三）人工智能技術應用在家居行業擁有較大的市場發展空間。當前的人工智能技術的普及，并且在廣泛的21個子領域應用。如圖1-1所示。

其中家居行業可以引用到多個子領域，主要的是虛擬現實、多媒體技術、人家交互、數據庫、語音識別、物聯網。次要的是數據挖掘、推薦系統、知識工程等。“智慧家居”系統的設計包括了智慧家具和智慧家電兩大板塊。就智慧家電舉例而言，家電制造企業開始與人工智能技術的結合、加大了對智能化家電市場的投入。其中智能電視的市場調研數據分析顯示，2018年上半年中國電視產品智能化高達97.8%，幾乎完全實現了智能化;智能化率超過80%的還有電熱和燃熱，分別為81.6%和82.1%;2018年上半年智能空調、智能冰箱、智能洗衣機三者智能化率分別達到了39.4%、30.9%和42.30%。由此可見市場對技術和行業的接受力度大。（數據來源：前瞻產業研究院整理）

二、AI（人工智能）在家居設計領域中的應用現狀

目前，我國的人工智能家居還只是處于物聯網階段，更多的只是做互聯網家電，并沒有很好地將家居智能化。市場上智能家居企業做得更多的是互聯網家電，只是物理性地將所有家電的開關總成中控繼承，從而改變了傳統家電的開關模式，將原來的物理性按鍵移植到這類手機APP或者觸控面板等互聯網載體中來。真正意義上的智能家居更多的是結合技術本身的優勢去進行空間上場景的融合，讓智能家居在常規設定的情況下能夠根據設計者的設計和自身學習下做出符合人類生活需求的正確決策。

三、AI（人工智能）與智慧家居技術融合存在的問題和重難點突破口

（一）人工智能在家居設計中存在的問題和重難點。智能經過了幾十年的發展，在技術、理論和應用都取得了突破性的成果。并且已經開始影響整個世界的經濟、政治、文化和社會發展，獲得了世界各國政府、科研機構的高度重視，紛紛在人工智能領域下了重本。但是，人工智能在整體通用上還是處于初級起步階段。在家居設計領域也存在一些弊端，首先，當前人工智能系統還無法自動去理解特殊場景和語境，一旦超出了人設定的范圍，人工智能就會變得無法及時思考，容易給人帶來不好的體驗。其次，在我們日常生活空間里會存在很多突發事件，用戶和人工智能都無法預測會各自做出何種決策，這里存在一定的風險，因為系統容易做出不符合設計者的決策。最后，人工智能在家居設計中會存在一定的決策弱解釋性，比如通常人們在沙發上看電視打盹了，識別系統無法判斷用戶是否真是睡眠，是否該做出關閉電視機還是降低屏幕亮度和電視音量，這些情況會讓人工智能系統無法解釋這些圖像的特征，不容易做出符合設計者的決策。

（二）人工智能在家居設計中的突破口。技術融合是對高新科技技術、家具、家電和所有相關人類住宅空間活動的深度集成，以改變各自的物質使用狀態或附加屬性和人類住宅生態系統，因而能夠更好的服務人類活動。這種變化會在各個的生態系統中開辟出新的趨勢、途徑和機會。任何事物都具有兩面性，技術融合雖然擁有很多優勢，但同時也存在一些問題。其中包括前期需要大量的用戶數據來支撐這套系統的設計，收集用戶的生活習慣，說話方式、星座性格特點、偏向喜好、情感豐富程度等等。需要收集的數據量之大也是一個極大的挑戰。通過收集大量的用戶數據可以制定出完整的系統去服務人類生活需求。

四、建立合理的智慧設計的理論體系

結合家居行業與人工智能技術的特點分析，本研究旨在加強在家居上人工智能技術的應用。家居是每天最貼近人類日常生活的系統組成，研發新的智慧家居系統則是讓科技更容易的貼近人類的日常生活。當然，人才是科技的創造者和享用者，我們在這研發設計這類產品的同時不能讓人工智能超越人類完成一些人類本身需要完成的事情。例如人類的七情六欲，信仰、教育等偏向感性的方面。建立合理的智慧設計的理論體系;產品在使用過程中不得危害人類個體;必須服從人類給予它的命令;人工智能產品必須清楚自己是人工的。這樣才能讓技術更好的為人類服務，升華生活的科技藝術。

五、結語

本研究以“人工智能”為主題，以“AI技術在家居中的應用”為基點，以“大數據行為方式、產品的智慧性、用戶交互的體驗性”等方法為理論依托，對智慧家居系統的研究，使智慧家居設施更加深入地融入到人們日常的生活中，并設計出實際的概念產品，以期望能夠對未來從事這個行業的工作者有所啟發和進一步研究。

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