物聯網環境下的新型智能家電之設計思考

宋建林

【摘要】在網絡技術、傳感技術及通信技術日趨成熟的條件下，體現一種新型關系即物與物之間聯系，并將所有物品通過射頻識別（RFID）、無線數據通信等信息傳感技術與互聯網連接起來，組成具有智能化識別和管理功能的網絡系統——“物聯網”滲透于各個學科及社會領域中，將對智能家電領域產生深遠影響，使日常生活中任何物品都變得“有感覺、有思想，而且充滿智慧”，這也預示著它將帶來一場全新的生活觀念和生活方式的變革。融入了物聯網的智能家電必將為人們提供未來生活方式的全新解決方案。

【關鍵詞】物聯網環境下;新型智能家電;設計思考

1、前言

智能家電的概念自20世紀70年代提出至今發生了顯著的變化。如今的智能家電已是以互聯網和傳感網為基礎的，更加趨于網絡化、智慧化的“新型智能家電”。智能化產品出現給我們生活理念和生活方式帶來的重大變革和對家電產品的設計理念提出的新的要求和新挑戰，是本文研究的主要動機。

2、新型智能家電之智能所在

2.1聰明的自適應能力

智能家電之所以“智能”的首要原因在于其自適應的特征?；趥鞲屑夹g、無線通信技術以及RFID射頻識別等技術之上，通過其內部的傳感器及微處理控制系統等，智能電器能夠“感知”環境，根據變化做出相應的解決方案，為用戶提供最適宜及最自然的服務。以iPhone為例，它運用了包括光感應、紅外感應、加速度感應、濕度感應以及運動自適應界面在內的人性化感應技術，可根據外界環境，自動調節屏幕亮度，不但省電，而且能達到最佳視覺效果，iPhone根據運動強度將操作界面放大見圖1。

圖1iPhone根據運動強度將操作界面放大

2.2智慧的解決方案

智能家電嵌入的傳感器可感知外部環境變化，同時采用先進的神經網絡模糊控制技術，根據自身條件、不同的情況做出不同的工作方案，以適應不同的需求，時刻保持最佳狀態;家電還可通過對用戶習慣的學習，替用戶省去大量狀態設定地操作，使用過程更加輕松便捷人性化，一旦用戶習慣改變，智能家用電器也隨之產生新的自動設定方式。例如，RFID智能冰箱會根據冷藏的食物量和濕度調節壓縮機的工作狀態，并監控食物保質期、觀測食物儲備狀況等;智能變頻空調則根據氣候、環境、室內人數等因素判斷調整需要供應的制冷量;智能熱水器則會根據室外溫度和季節調配水溫和出水量;智能洗衣機將自動判斷衣物重量和質地，并依據四季外界環境差異、水溫的不同調整洗滌程序。

2.3自然的人機交互方式

新型智能家電已漸漸擺脫單向信息傳達的單一自動化，開始追求人與家電間和諧自然的交互關系，注重用戶使用過程中的體驗感受。同時將情感化設計思想融入設計，以營造愉快的使用情境，提供良好的概念模型，保持持續有效容易理解的反饋為目標，使用戶與產品充分互動，享受生活的美妙樂趣。這時，用戶與家電的關系發生了變化，家電不再是一個被動的命令執行工具，而是協助人完成任務的幫手，是人的伙伴，交互雙方具有和諧一致的良好協作關系。兩者的交互是自然、自發的。正如Philips公司推出的DragDraw數碼繪畫工具，由魔術刷、魔術橡皮擦、魔術棒以及鐳射投影儀所組成的器材，讓整個家庭都成為兒童表達自我的虛擬畫布;兒童可以在任何表面涂畫或是將涂畫內容擦除，并且通過計算機程序能夠使所畫圖案變成動畫。這種人與電器的自然交互不僅滿足了用戶內心的情感需求，更為其營造了有趣而愉快的生活空間，真正體現了智能家電的互動和體驗特征。

3、未來新型智能家電之全新設計理念

隨著“物聯網”在各個領域的普及以及“智慧地球”這一目標的逐步實現，設計師在對新型智能家電進行改進和設計之時，也將圍繞著全新的設計理念展開。

3.1思維形式由“智能”轉變為“智慧”

人類之所以被稱為“智慧生物”是由于人擁有很強的認知能力、思維推理判斷能力和記憶能力，善于學習和總結，能夠感知周圍環境、社會與人情況的變化，根據實際狀況縝密的判斷和推理，得出合理解決方案，同時將經驗存入大腦以便以后靈活處理類似問題。

隨著技術的不斷進步和研究的不斷深入，未來新型智能家電的一個重要設計方向，便是向人類“靠攏”，由單項智能向多項智能轉變，由“智能”向“智慧”轉變。智能家電不再僅僅局限于設計工程師所設定的程序框架，局限于被動的接受和執行指令，局限于單一的判斷推理處事“思維”，而是發展成擁有多種思維方式，能夠自主識別、自主判斷、自主學習、自主作業的主動型智能家電，在其特殊工作模式中模擬多種人的智能思維或活動，能夠“身兼多職”，更好的與用戶進行交互，并帶給用戶非凡的使用體驗。

3.2覆蓋范圍由家庭中心轉變為社會網絡

將網絡滲透于整個家電使用過程和家居環境中，家電不但可以通過Internet自動升級、遠程故障維修及安全報警，同時用戶也能夠對其實行遠程操作控制，并實現家電間的相互“溝通”和操作。由于互聯網的參與，連接了用戶和智能家電，使之成為一個網絡共同體，而在未來發展中，這一網絡將逐漸擴大到整個社會乃至整個地球。未來智能家電依靠傳感設備和檢測技術，“感知”周圍一切事物，包括外界環境、室內情況、用戶身體和行為狀況、能源利用量等信息，并將這些信息通過網絡傳送給其他家電，為其他家電的工作提供支持數據和可選建議;用戶之間通過智能家電可實現資源共享，甚至社交互動;家用醫療設備通過網絡將用戶健康數據直接傳輸于社會醫療保健機構，幫助機構了解用戶個人健康情況并對其進行監測，以便及時對用戶進行健康指導，或是在用戶突發疾病時使之得到最快救治或是遠程協助;當出現安全問題或住宅受到外來侵害時，智能家電會自動報警，將信息發送到用戶通信設備的同時把危險情況傳輸于相關安全部門進行求助;用戶還可以通過智能家電參與政府宣傳活動或是政治活動（如網絡投票，在線咨詢等）……整個社會智能網絡真正實現“智能互聯、資源共享、協同服務”。

結語：

目前，智能家電已處于迅速發展時期，隨著“物聯網”時代的到來，智能家電網絡化、信息化、智慧化、社會化、綠色化已成為未來發展的必然趨勢。從設計師的角度來說，借助物聯網相關技術，令智能家電不僅有“智慧”，同時成為連接人類社會各領域的媒介，以人類的“助手”和“朋友”的身份，協助人類改變和優化生活方式，創造“智慧的地球”。

參考文獻：

[1]王朝華.基于Android的智能家居系統的研究與實現[D].廣州：廣州工業大學，2012.

[2]祁文娟.基于物聯網技術的智能家電管理模型設計與驗證[D].青島：中國海洋大學，2013.