5G時代智能家居和數字媒體的融合

王 飛（江西服裝學院 藝術設計學院，江西 南昌 330201）

在物聯網飛速發展的時代，萬物相連已經是必然的趨勢，5G網絡將會給我們的生活帶來許多質的改變。家是生活不可分割的重要組成部分。同時90后成為當今社會主要的生產、消費群體，他們對新鮮事物有著勇于探索的心態。所以，從傳統家居到智能家居的發展是必不可少的。未來的智能家居是云端與終端的結合，而云端和終端的橋梁以及兩端未來的發展將要依靠5G網絡技術。而智能家居就是實時的反饋與互動，其與數字媒體藝術的交互設計的互動性、參與性不言而喻。

一、智能家居及5G基本概括

智能家居是對傳統家居的升級，相比于傳統家具的實用性功能性來說，有更進一步的提高。通過交互設計，人們的家居生活更加健康、安全、便捷，在離家幾百公里以外可通過互聯網查看家居的基本情況和控制家居的相關設備的使用。

智能家居是在傳統家居的基礎上通過計算機技術、數字化技術、信息技術建立云端與終端的鏈接，將嵌入式信息技術通過互聯網與云端數據數據連接，從而實現數據庫的鏈接以及匹配。

5G網絡地址數量大，功耗又相對低，能保障較長時間的續航，又加上網絡延遲小、出錯率小。所以5G的雙向性、實時性、高速性、開放性、標準化為智能家居掌上化的快速發展提供了技術保障。未來的家居通過我們的移動設備手機、手環輕松遠程控制與實時監控。

5G網絡簡稱5G，是4G網絡一次跨越性的飛躍。相比于4G，5G的傳輸速率將從100Mbps提升到10Gbps，提高100倍。時效從4G的30～50ms到5G的1ms提高了30～50倍。連接數從10000到1000000的增加，提高了100倍。移動性從350KM/h增加到500KM/h，提高了1.5倍。所以5G在現有的室內定位技術的基礎上，也探索新的定位方法，也提高了室內定位的準確性，為移動智能家居打下基礎。

未來5G將可能會完全取代WIFI。因為目前市面上的路由器支持只有兩個頻段，一個是2.4G，一個就是5G。一直以來，速度快、費用低以及使用方便快捷是WIFI最大的優點；但5G時代，對于WIFI來說，5G的上傳速度與下載速度將遠遠超過WIFI，WIFI范圍的局限性加之其快捷優勢的丟失，使其只剩了一個“便宜”的優點。如果未來5G的發展，設備到設備之間傳輸不需基站，費用可能將會比WIFI還要低，那么將會超越現在WIFI所具有的優勢。

二、交互讓家居更智能

交互設計是指設計我們在日常生活中使用產品或服務時的用戶行為，具體來說，是用戶使用一個系統產品時所經過的路徑，以及系統產品發生的對話。通過對產品界面和行為進行交互設計，使產品和它的使用者之間建立有機聯系，從而有效達到使用目的是設計的目標。交互設計的目標可以從“可用性”以及“用戶體驗”兩個方面上進行展開分析，將5G智能家居分為舒適性、健康型和安全性三個類別。

1.舒適型

“舒適型”是以用戶體驗為出發點的智能家居設計，通過便捷的生活方式增強用戶體驗，主要注重的是對生活環境以及智能家居的多樣化設計。通過一個家居智能終端，采用云端的本地與遠程控制，實現一個終端對整個智能家居系統的控制。終端主要運用采集控制人的語音指令（語音控制）與環境數據（室內溫度、濕度、空氣質量及環境亮度等）采集的交互方式，從而徹底實現智能家居帶來的便利。通過交互的方式，不斷地去積累采集數據后的反饋，努力地滿足用戶需求才能真正地提高用戶體驗。

2.健康型

健康型智能家居是從“可用性”的交互目標出發，主要是關注用戶及用戶家人的身心健康的環境以及設備的設計。通過微型投影、VR技術的交互方式完善運動方式，通過交互糾正運動中的錯誤與不足，防止運動帶來的潛在傷害，并且增加運動帶來的樂趣；通過環境數據采集（空氣環境、水質及紫外線等）的交互方式，再通過智能家居的處理，從而保證用戶家中環境質量，成為外部健康不可或缺的一部分。以及，通過身體信息感知（腦電波、心率、血壓和體溫）以及肢體動作的感知方式（陀螺儀等）的交互方式保證用戶自身的內在健康，此交互方式是穿戴式設備與智能家居的結合，可以實時將身體數據傳輸到云端，加以計算，更好地調整身體素質，從而也實現了每個人的私人醫生的訴求。并且在5G網絡定位以及實時傳輸的支持下，即使在戶外發生險情，也可以實時地將身體狀況以及具體位置發送給救援者，避免危險的發生。

3.安全性

“安全性”則主要是關注對家這個物質空間內的安全檢測以及控制，如今已經有性能很高的安防系統和安全性較高的監控設備，但由于傳輸數據以及儲存數據的風險，為我們提供安全保障的監控系統同時也可能變成威脅我們隱私的兇器，此時智能監控設備就因運而生。通過聲音采集、人臉識別和傳統物理輸入（按鍵和觸摸器）的交互方式進行選擇性錄入保護用戶隱私。同時5G信息網絡的建設，必將成為解決數據傳輸安全問題的不可或缺的因素。

安全也不僅僅是外來入侵的威脅，水、電和氣對我們的生活來說是把雙刃劍。未來智能家居系統會通過環境數據采集（環境監測、氣體檢測）和局部壓力及接觸反饋（溫度、氣體變化），在危險發生前精準定位，高效控制。

三、智能家居的機遇與挑戰

未來5G智能家居，在5G提供高速、實時以及雙向安全的傳輸環境下，徹底解決“云+端”中+的問題，并且從室內精準定位，解決了移動式智能家居的方位問題。智能家居與多種交互方式的服務，大大增加智能家居的可用性以及用戶體驗，智能家居迎來全所未有的機遇和挑戰。

1.發展機遇

（1）經濟基礎。今年是改革開放40周年，40年我國風雨兼程經濟得到快速發展，人民生活富裕，對生活質量的要求也大幅提升。人們對智能家居的需求日益增長。

（2）科技基礎。2020年5G技術的全面商用，為智能家居的傳輸、定位和安全提供了技術保障，互聯網技術讓智能家居互相連接，智能家居終端與云端互相連接，化解信息不共享、信息單向傳輸的弊端。近些年來，我國人工智能、AI技術也突飛猛進。將交互設計與智能家居相融合通過多種交互方式（環境數據采集、身體信息感知和局部壓力及接觸反饋）讓采集信息更便利，家居更智能。

（3）文化基礎。80，90后已經成為當今社會的主要的消費生產力，愿意接受新鮮事物并對先進技術也有著濃厚的興趣，是智能家居快速發展的重要文化基礎。

2.發展中的挑戰

（1）簡化操作系統。目前智能家居的安裝、調試和使用流程復雜。預估未來智能家居的唯一指令是語言，簡單的操作系統，高速的后臺計算，使智能家居傳輸指令像人與人之間交流一樣方便快捷。未來普通話就是控制智能家居的唯一方式。

（2）維護費用昂貴。智能家居是一個新興行業，目前行業沒有完善的管制標準，生產商與制造商質量參差不齊，不同的商家制作的接口標準不同，智能家居的開放性兼容性也互不相同，對日后的維護產生一定的困難，并且維護費用昂貴。除此之外，大多數智能家居由智能家居終端同一控制，后期的更換可能會影響到每一個家居的傳輸與接收，維護難度較高。從而制約著智能家居的普及和推廣。

（3）提高安全性。多數的智能家居采用了“云+端”的運行模式，勢必會收集大量私人數據，5G移動通信技術大大提高了傳輸的安全性；但在各個廠家儲存數據時，許多廠家缺少安全意識，不注重數據的保護，可能會發生信息泄露的危險。

總結

5G智能家居是多種新興產業和高科技產業結合的產物，會使我們的生活產生巨大的變革。它能帶來便利，但我們不要讓智能家居支配我們的生活方式，讓懶惰和欲望蔓延。它只是提高我們生活質量的一種途徑。5G時代會建立完善的行業標準，降低維護成本，解決私人數據傳輸存儲問題。交互讓家居更智能，5G讓智能更快捷。