基于空巢老人群體的陪伴互動產品設計研究

金信琴　滕悅

摘要：針對老年化社會的到來及空巢老人的持續增加，為空巢老人群體設計陪伴互動產品。通過Kano模型分析目前產品急需改進的要素，然后根據理解與交互技術對產品進行了互動性功能的設計，并且根據老年人的行為特點設計陪伴互動產品的外觀及交互界面。針對老年人聽覺行為習慣設計不同條件下的語音助手，最終設計一款可與空巢老人互動的陪伴產品。該設計方法可為研發空巢老人群體的陪伴互動產品提供參考。

關鍵詞：Kano模型 理解與交互技術 空巢老人 陪伴互動 語音交互

中圖分類號：TB472 文獻標識碼：A

文章編號：1003-0069（2021）02-0014-03

引言

目前，空巢老年人的數量日趨增加，他們在生活上有很多不方便的地方，并且獨居引發老年群體眾多的心理問題【1】。長期孤獨、焦慮等心理甚至會危害身體健康，導致更高的死亡率。老齡化趨勢來勢洶洶，老年人口不斷增加但是能夠獲得護理的人有限，所以開發一款產品可以替代部分人工的陪伴護理有十分重要的意義【2】。

一、國內外研究現狀

（一）積極老齡化背景下的空巢老人現狀：隨著中國跑步進入老齡化社會，60歲以上的老人數量快速增多，獨居、孤寡的“空巢老人”也正以前所未有的速度增長。根據相關部門的調查統計顯示，

2000至2010年十年間，中國城鎮空巢老人比例由42%上升到54%，農村由37.9%升到45.6%。2013年中國空巢老人人口超過1億。隨著第一代獨生子女的父母陸續進入老年，2030年中國空巢老人數將增加到兩億多，占到老人總數的九成【3】。而且隨著90后為人父為人母，他們這一代的工作壓力，生活壓力越來越大，加之這一代人獨生子女偏多，以后的“空巢老人”會越來越多。因此，如何讓空巢老人獨自生活時不出危險不感到寂寞，便成為了亟待解決的問題。

（二）老齡群體陪伴產品研究現狀：目前，國內市面上的老齡群體陪伴產品逐步嘗試開始對智能音響、機器人產品加入針對老年人的緊急聯絡、用藥提醒等功能。正向著多樣化多層次養老服務需求的政策傾斜4。相對于國內，國外發達國家針對老齡群體陪伴產品起步比較早。NextIT公司針對特定疾病、藥物和治療設計配置問題，開發了一款慢性病患者虛擬助理AlmeHealthCoach。它可以與老人的鬧鐘同步，來觸發例如“睡得怎么樣”的問題，還可以提示老人按時服藥。由以色列初創公司IntuitionRobotics制造的ElliQ使用了人工智能技術、Google語音識別技術以及Google的機器學習技術，不僅能夠與成人交流，還能幫助老年人對抗孤獨。如圖1所示的海豹型機器人PARO采用運動動物療法，達到對空巢老人的護理。通過肢體接觸，可以時刻喚起老人過去的記憶，使老人大腦得到適當的運動，減緩相關老年病的發病時間。

二、基于kano模型老齡群體陪伴產品功能評價研究

首先本文針對老齡群體陪伴產品進行了指標評價，邀請100人參加了此次評價，針對現有的產品（小愛音箱與帶有小米智能開關的燈具）進行了使用實驗，使用體驗后，讓體驗者列舉出所有能想到的影響老齡群體陪伴產品好壞的因素，而后再次讓這100人將出現次數最多的5個指標進行排列，依次分出滿意度指標的高低，如表1所示為排在前5的指標因素。實驗邀請的100位老年被試者中，有60位女性40位男性。參與者都是退休，生活基本可以自理的老年人。他們之間年齡最大相差16歲，最年輕的參與者為60歲，最大年齡是76歲。平均年齡為67.28（SD=5.8）。實驗開始前像每名參與者簡單介紹了小愛音箱的用法和功能，并提示參與者盡量使用普通話進行操作。

其中根據增加滿意系數（A+O）/（A+O+M+N）及消除客戶不滿意系數（M+O）/（A+O+M+N）X（-1）分別對產品安全性、增強互動性、增加監督機制、產品價格及產品外觀進行計算得到：

根據對各個指標的計算，最終得到如表2所示的結果統計：

根據結果統計對這五個要素按照Better-Worse理論進行Better-Worse圖的構建，如圖2所示。

對圖2進行分析可知，產品安全性、增強互動性、增加監督機制、產品價格及產品外觀五個指標中，增強互動性是最有必要改善的指標。在設計老齡群體語音交互陪伴產品時，針對不同老人的生活習慣、語言特點進行系統設計和結構設計，特別需要在互動性的設計上進行定制化設計，從而滿足不同老人的使用需求。

三、基于理解與交互技術的老年群體陪伴產品互動功能設計方法

再確定了設計增強互動性后，本文運用理解與交互技術對老年群體陪伴產品互動功能進行設計，設計流程如圖3所示。

如圖3所示，將互動性設計分為需求分析、創建與訓練技能及持續優化三個步驟5。首先，針對老年人的需求，分析出產品需要實現的功能及操作使用方式，將老年人的語言需求進行定義，將其中的邏輯進行轉換并且將功能進行收集，梳理及分類，最后提取有價值的信息，完善產品。然后，根據分類后的價值信息進行定義，明確老年人語言信息樣本的意圖，根據人類的思維邏輯配置對話模板，并且標注對話樣本，設置行為樹以及語言樹，建立技能模型，然后進行模擬測試，結合模擬測試中的體驗感受進行對設計的效果評估，優化模型并且對模型進行反饋從而不斷地完善產品【6-8】。

針對老年人平常生活相對固定的特點及結合使用體驗中收集的信息和數據，本文將前面分析出的產品功能需求整理成需求分類并細分每一個技能，從而明確整個對話技能的架構，大體一共分為通訊、提醒、尋醫問藥、智能家電四大板塊。其中設計通訊板塊時考慮是否有通訊信息，結合現在的手機聯系人系統將通訊模塊簡單化，智能化，通訊技能交互邏輯如圖4所示。提醒板塊主要以鬧鐘技能為主，并且將其與備忘錄相結合，其交互邏輯如圖5所示。

尋醫問藥板塊是四大版塊中最重要的，也是目前空巢老人最需要的，他會代替老人的兒女做出判斷，并且在一定程度上代替醫生對老人做出一些詢問、診斷，通過大數據進行聯網判斷，讓老人知道是否需要去醫院，并且針對不同的回答，建立深度行為樹。在一定程度上代替醫生，給出用藥方案，并且說出讓老人欣慰的語句。尋醫問藥技能交互邏輯如圖6所示。智能家電板塊是生活中重要的一環，很多兒女將老人接到自己的房子，但白天工作忙，無暇照顧老人。房子中有很多電器老人都不會操作，因此會導致很多隱患，而智能家電板塊便可以解決這類問題。其可以代替人檢查家電的工作情況，并且可以控制家電，也可以檢測出是否需要維修，大大降低了因家電失靈導致的老人居家風險，其智能家電技能交互邏輯如圖7所示。

四、基于理解與交互技術的空巢老人群體交互陪伴產品設計

（一）空巢老人群體交互陪伴產品互動性設計：按照基于理解與交互技術的老年群體陪伴產品互動功能設計方法，首先對空巢老人群體交互陪伴產品進行互動性設計，對該群體進行需求分析。老年用戶與年輕用戶不同，他們更需要的是陪伴和照顧。阿爾茲海默癥的患病風險會隨著年齡的增加而增加，是老年期最常見的慢性病之一。通常首先表現為記憶下降，隨后會影響患者的認知力、行動力、人格甚至是健康。為了預防阿爾茲海默癥患者發生危險，老年穿戴設備的設計者需要考慮老年人走失、摔倒等特殊情況并及時聯絡家人。不僅僅在室外需要注意，患者因為記憶力衰退常常忘記吃飯、吃藥、喝水等行為都會加重病癥。對于這樣的情況需要產品定時去監督，而不能等到用戶自己想起再喚醒產品。在預防阿爾茲海默癥方面，也需要鼓勵老年用戶多動腦、多記憶、保持樂觀的心態等。目前的智能音箱還是以喚醒詞作為開始對機器下達命令的主要標志，而未來智能對話設備連接了更多家居設備后，可以根據時間、氣溫、家居的使用情況來推斷用戶行為，再在適當的條件下對用戶進行問候提示等行為產品喚醒設計中，給予更多的提示引導老年用戶下一步操作。喚醒詞是一種不需要身體接觸設備，就可以喚醒VUI交互的便捷方式。喚醒詞有兩個要求，第一是容易識別，第二是不易混淆，所以它最好不是一個在談話中會常用到的詞語。產品命名為小伴寓意陪伴，但是如果僅僅“小伴”作為喚醒詞很難被系統識別，所以采用ABAB的詞語方式簡單易懂朗朗上口。老年人的耳朵相對年輕人在功能上相對較弱，而且如果僅僅是老人自己居住的話，男性及女性語音也在考慮范圍之中。

因此考慮到通訊技能交互邏輯、鬧鐘技能交互邏輯、尋醫問藥技能交互邏輯及智能家電技能交互邏輯，本文根據設計的老年群體陪伴產品互動功能中的四大模塊流程，本文選用百度推出的智能對話定制與服務平臺UNIT（UnderstandingandInteractionTechnology）提供對話理解和對話管理技支持【9，10】。并且針對老齡群體設計了虛擬助手進行播報信息，提醒等功能。根據市場走訪及查詢相關資料，本文將佩戴助聽器的老年人的使用虛擬助手設計為男性。原因是男性的發聲頻率相較于女性低一些，聽力不好的人容易分辨頻率低的發音，可以帶來安全感與信任感，如圖8所示。針對沒有佩戴助聽器的老年人，考慮到他們并沒有年輕人那么注重高效和時間，且更注重產品表達是否親切，因此設計成中國風小女孩的形象，名字叫小伴，她會更耐心地聽人講話，也會積極鼓勵用戶多與她互動，如圖9所示。

（二）空巢老人群體交互陪伴產品創建與訓練技能及持續優化：針對空巢老人群體，確定了需要設計的互動性功能之后，需要明確這些功能的目標，從而確定技能的類型。技能分為開發者自定義技能和UNIT平臺預置技能;預置技能為UNIT平臺預置的通用場景對話能力，部分預置技能目前支持添加詞槽詞典值來干預對話理解效果。自定義技能又分為“對話技能”與“問答技能”，對話技能在多輪對話中可以準確理解用戶需求（意圖），如表3所示，實現需求的關鍵信息（詞槽）并且需要把請求參數化，適用于需要根據不同對話意圖和詞槽信息給出不同對話答復的對話場景。能夠在一些特定的對話場景下高精準地理解并滿足用戶需求，提升用戶體驗和滿意度。對話意圖是對話技能要理解的用戶需求，例如用戶說“換一首曲子”，那對應音樂控制技能下的對話意圖就是“切歌”，“今天天氣怎么樣”對話意圖是查天氣。定義對話技能下的對話意圖時還需要設置對話意圖關聯的詞槽，以及技能理解對話意圖后給用戶的回應。詞槽是滿足用戶對話意圖時的關鍵信息或限定條件，可以理解為用戶需要提供的篩選條件。比如問天氣技能、訂票、聽音樂等。問答技能適用于問題問法多樣，但答案相對固定的對話場景，不需要根據用戶對話話語中的關鍵信息來設定不同的答復內容。比如針對各種規則制度、政策法規等信息的問答技能。設計的語音助手可以在通訊技能交互邏輯、鬧鐘技能交互邏輯、尋醫問藥技能交互邏輯及智能家電技能交互邏輯，四大邏輯中，需要老人自己做判斷的時候，詢問老人并且記住老人的選擇，在進行一定量的交互后，記住老人的行為選擇習慣，逐漸減少老年人的負擔，能做到適當地對老年人進行詢問，保持老年人的大腦活躍。語音助手在需要通訊技能交互時，可以詢問是否是播報號碼，是否需要撥通，通話后是否需要添加聯系人。語音助手也可提醒老年人是否有鬧鐘需求，例如可以提前設定時間點提醒老年人去買菜，并且詢問老年人這個時間點是否長期記錄。語音助手還可以實時檢測老人的健康情況，當檢測到老人頭痛時，運用簡短的語言對老人進行詢問，如果老人可以對詢問進行無障礙答復，語音助手再進行深入詢問，并將癥狀在互聯網上進行查詢，并且匹配相應的應對措施，同時詢問老人是否去醫院，如果老人想去醫院，則通過網絡呼叫老人的家屬以及120急救，并且同時通過互聯網進行掛號。如果不是很嚴重的情況，語音助手可以在網上查詢匯總并且給出治療方案，給出詢問是否需要購買藥品進行對病情的緩解，如果老年人需要，則通過網上平臺進行藥品的購買，配送到家。語音助手在家時還可以充當智能管家的角色，比如說電飯煲，電燈，空調，排煙罩，電冰箱等。如果電器出現問題，無法正常進行工作，語音助手首先會進行詢問，是否需要維修，得到肯定的答復后，會與老年人確定損壞的細節，然后可以通過網絡聯系物業或者家庭其他成員來家里及時進行更換。

（三）空巢老人群體交互陪伴產品外觀設計：作為一款需要連接電源的電子交互產品，即要考慮放置的問題，也要考慮老年用戶拿起機器近距離操控的情況。如圖10顯示屏幕采用向上一定角度傾斜的設計，一是方便用戶可以第一時間看到顯示的信息，二是便于用戶進行觸控操作。產品的音量調節按鍵設計為旋鈕的方式，用老年用戶對傳統收音機設計的記憶，來映射突出產品的聲音相關功能。旋鈕的設計方便老年用戶用最快速度調整聲音大小，設計在產品上方為避免在拿起產品時的誤操作。產品底部的凹形扣手保證老年用戶可以安全地拿起產品，屏幕下部的編織物表面設計，不僅可以防止拿起過程中在屏幕上留下手印還加大了摩擦力雙重保障用戶與機器的安全。

在界面設計上本文考慮到老年人會隨著年齡增長，人體眼組織結構發生變化，會逐漸出現生理性老視、色覺改變、明喑視力改變、對比敏感度下降、視野變窄等一系列癥狀，有時甚至伴隨白內障、青光眼等常見性病變。視覺退化對老年人的日常生活帶來了一定程度的不便，如圖11為老齡群體語音交互陪伴產品的界面，應盡量放大字體與圖標，多采用對比色彩，增強老年人對圖標的識別度，增強智能設備信息的可讀性。在產品的界面設計上應當充分考慮到他們的視覺障礙，設計界面更加清晰明朗，設計內容要符合老年人的認知和心理。界面設計建議不使用同色調的紅色系、綠色系或藍色系分別作為文字與其背景的色彩組合。

結論

針對目前空巢老人陪伴產品存在的問題，通過kano模型分析了產品中急需改進的要素，設計了基于理解與交互技術的帶有通訊、鬧鐘、智能家電、求醫問藥功能的陪伴互動功能，并設計了產品外觀、交互界面以及虛擬助手。為空巢老人陪伴產品的設計思路提供了一條新想法。

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