基于信任增進的適老化家用智能攝像頭設計

陳卓婧 孫亞楠

（南京理工大學,江蘇南京 210018）

當前中國已進入加速老齡化階段，老年人口占比逐年上升。隨著云計算、人工智能等高新科技的飛躍發展，家居產品的智能化水平逐步提高，依托“物聯網+大數據”的“智慧養老”成了必然發展趨勢。家用智能產品作為“智慧養老”的核心組成部分，其適老化設計開發成為重點。

一、老年人與家用智能攝像頭

（一）家用智能攝像頭概述

目前家用智能產品分為智能視覺產品、智能語音產品和智能觸控產品，其中智能視覺產品以家用攝像頭為核心，延伸出多元的功能和產品形態。作為家用智能視覺產品中最為重要的組成部分，家用智能攝像頭依托攝像頭模組、云計算和人工智能三大關鍵技術，實現以安防監護為主，附加危險警報、語音通話、視頻分享等多元功能，成了家庭生活需求度最高的安防監護類智能產品。數據顯示，家用智能攝像頭的使用群體45%為老年群體，是老年群體居家養老必備的基礎型智能家居，在全屋智能化、“智慧養老”的模式中發揮著重要作用。

（二）老年人對家用智能攝像頭的信任缺失

由于在老年群體家庭養老環境中的普遍使用及聯網監控的智能視覺特性，家用智能攝像頭的隱私安全成為老年人群的重要關注點。老年人普遍厭惡信息泄露帶來的詐騙等行為，對能夠記錄個人及家庭隱私信息的智能設備警惕性較高。當家用智能攝像頭的隱私保護機制不清晰，老年人無法判斷家用智能攝像頭的拍攝行為時，會對其信息安全性產生嚴重懷疑，導向負面的使用體驗。同時，老人接入智能家居產品的巨大數字鴻溝仍是智慧養老中最為突出的問題。當面對強烈的技術陌生感和使用壁壘時，重視情感性使用體驗的老年群體會對家用智能攝像頭產生高度的信任敏感，從而在使用上產生抵觸心理。

二、家用智能攝像頭的信任增進方法探究

（一）家用智能攝像頭的市場調研

選取11個國內外智能攝像頭主流品牌，從陪伴型-工具型和安防-看護兩個特征維度進行十字象限分析，（圖1）可以發現絕大多數品牌集中在【安防-工具型】象限內，只有少數品牌如小蟻、360，較為注重家用智能攝像頭的情感化交互體驗，處于【看護-陪伴型】象限內。挑選每個品牌的經典產品，進行功能點的統計分析，并從語音功能、隱私回避功能、數據安全這三項與信任度、情感化關聯性較強的功能點中選取了表現較好的4款典型產品，形成典型產品的“安防性-交流性-趣味性-易用性-隱私性”雷達圖，（圖2）從中可以看出交流性和隱私性是家用智能攝像頭兩大設計欠缺層面。

圖1 國內外主流品牌十字象限分析

圖2 典型家用智能攝像頭雷達圖分析

目前市面上現有的家用智能攝像頭在外觀上較為單一，為簡潔流暢的圓體狀，色調以黑白灰為主，符合現代工業產品特性，但對于老年人來說親和力較低。多數產品的功能點對趣味性和交流性的關注不足，也有部分做得較好的產品如360旗下的云臺系列，定位為家庭陪伴智慧機器人，其多樣化的趣味功能值得借鑒。在體驗上，大部分產品對智能移動端的依賴性較強，對于攝像頭端的用戶來說體驗感較差。例如隱私遮蔽功能大多通過APP實現，對于智能設備使用程度不深的老年人并不友好。

通過市場調研，可以根據現有不足總結出三個創新設計思路：更具親和力的外觀，更具趣味性的交流功能，對老年人更友好的隱私回避交互方式。

（二）信任增進方法探究

Bartneck等人（2005）的研究表明，機器人的外觀對人們吸引力的大小與信任度之間是一種正相關關系。除了外觀，智能產品行為的擬人化也會增強對人的吸引力和信任感知。在人機交互過程中，Sirkin和Ju.W(2012)研究發現增加物理實體接觸，對人機信任有一定的促進作用。對于最基礎的技術功能來說，網絡數據安全、機器學習自主程度高低，在一定程度上會增強人機信任。

人機信任與人際信任的系統因素之間具有可轉移的對稱性。Parasuraman等人研究發現，人際信任系統的優化方式同樣適用于人機信任系統。因此，在人際信任中尋找可轉移到人機信任中的信任增進方式也是可能的途徑。李偉民、梁玉成（2002）認為，血緣家族關系，以及血緣家族、社會交往關系中所包含的情感內涵，對中國人的人際信任具有明顯和重要的影響作用。轉移到人機信任中，將智能機器的定位轉變為情感的寄托或交流的平臺，建立人機之間的情感內涵，就有可能促進人機信任提升。Elena Rocco等人(2000)研究表明，距離是對人際信任的主要威脅之一，人們總是期望近距離互動帶來的可信賴關系。

通過文獻研究，可以總結出信任增進的正向影響因素，并進一步將人際信任增進的正向影響因素向人際信任轉化。（表1）

表1 信任增進正向影響因素

三、家用智能攝像頭設計實踐

（一）設計點選取

通過前面的市場調研和文獻研究，得出可能增進老年用戶對家用智能攝像頭信任度的方法措施：

1.更具親和力的外觀：通過改變造型、色彩、材質，減少冰冷感、降低監視感，使其能更自然地融入居家環境。

2.更具趣味性的交流功能：從中國人信任的傳統語義出發，賦予攝像頭智能陪伴機器人這一情感內涵，增強其情感交流平臺特性，滿足老年群體強烈的情感需求。

3.更友好的隱私回避交互方式：將虛擬操作變為近距離的物理實體操作，并加入能清晰區分工作狀態的強反饋。

（二）方案提出與評估

從不同的設計點出發，進行了大量的頭腦風暴、草圖繪制，提出多個方案。

從更具親和力的外觀出發，得到方案一：以手動推動為隱私回避方式的陪伴萌寵攝像頭。（圖3）手動推動鏡頭完成物理遮蔽，具有明顯的工作狀態區分。外觀以貓為原型，設計為陪伴萌寵的形象，更具親和力。

圖3 陪伴萌寵攝像頭

從增進攝像頭的情感交流特性出發，得到方案二：可移動分享型攝像頭。（圖4）將提手下撥可完成鏡頭遮蔽，包含了戴上墨鏡的意象，擬人化意向增添產品趣味性的同時也有助于提升信任度。上撥提手后老年人可輕松將攝像頭提起移動，向家人展示不同的畫面，滿足老年人的即時分享欲，促進他們與家人的良性情感交流。

圖4 可移動分享型攝像頭

從隱私回避的新型交互方式出發，得到方案三：以拉繩開關為隱私回避方式的壁掛攝像頭。（圖5）從人們內心的潛意識出發，將生活中常見的交互動作運用到攝像頭的隱私回避交互上。當人們回家時，開燈是一個自然的、形成習慣的動作，將隱私回避與拉燈的意象相結合，對于回家后關閉攝像頭保護隱私有潛意識中的提醒作用。老年人與拉繩的物理實體接觸，拉動拉繩后開關的聽覺反饋和鏡頭翻轉的視覺反饋，充滿懷舊感和親切感的情感化形式，都有助于信任度的提升。

圖5 拉伸開關壁掛攝像頭

（三）最終方案闡述

邀請設計專家對方案進行評估后，選取以拉繩開關為隱私回避交互方式的創新方案，同時進行改進優化。（圖6）

圖6 以鳥為意象的方案推敲

外形采用鳥的意象，使得攝像頭整體外觀更親和自然，如同裝飾品一般融入居家環境，減少攝像頭的突兀感。（圖7）拉繩從鳥爪底部伸出，拉動拉繩帶動鳥爪向下撥動發出“咔噠”聲，同時攝像頭向上翻轉實現物理遮蔽，整個隱私回避的交互過程帶來趣味性的同時給予用戶清晰的視覺和聽覺反饋。拉繩末端設置控制器，正面為語音通話呼叫按鈕，背面為總開關。攝像頭整體為清新淡雅的灰白色和淺木色，主體選用軟質磨砂塑料搭配胡桃木，拉繩選用軟麻編織包裹控制線，能協調自然地融入不同的居家風格。（圖8）

圖7 創新設計攝像頭

圖8 場景效果圖

四、設計實踐的信任增強效果驗證

（一）驗證實驗的設計

驗證實驗將會根據現有可行的人機信任量表設定打分指標以及打分規則，選取一定數量的老年人，對現有產品與創新方案進行對比、打分，此過程中將控制環境等變量保持一致。

表2 人機信任量表-HRI漢化版（帶＊為反向編碼項）

打分量表選用K.E.Schaefer于2016年設計的有效且多領域適用的人機信任感知量表-HRI(Human-robot Interaction)，此表用于測量人機信任的變化，評估引起人機交互過程信任感知變化的多種交互措施。此表分為40個項目與14個項目兩種規格，考慮到40個項目對老年人理解并完成來說難度較大，本次實驗選用了用于快速測量的14個項目分量表，并進行了漢化、通俗化，使其易于理解。（表2）

（二）實驗進行

本次實驗一共選取了15位老人進行信任度測試。目前市場上智能攝像頭的主要隱私回避方式主要包括手機APP控制、手動推動攝像頭轉動關閉，本次實驗準備了2款分別包含這兩種交互方式的攝像頭及創新方案的圖文、動畫視頻介紹，并輔以現場解釋說明，被測者了解清楚后進行信任感知量表的打分。

（三）結果分析

測試共得到15份有效數據。對信任感知量表中的3個反向編碼項“有錯誤”“無反應”和“故障”項目進行了反向編碼后，將14個項目得分求平均值，分別得到3款產品對應的信任度量分數。（圖9）從圖中可以看出，得到的信任度量分數大小關系為“拉繩開關”＞“手動上推”＞“APP控制”，由此說明，以拉繩開關為新型隱私回避交互方式的創新設計能有效促進老年人對家用智能攝像頭的信任，并且相比于前兩種現有產品分別能夠提升46%、6%的信任程度。創新設計對于信任度的提升得到驗證。

圖9 各交互方式信任測試平均分值

結語

本次設計實踐通過從老年人普遍對家用智能攝像頭信任缺失這一現象出發，選擇隱私回避交互方式為主設計點進行設計實踐，創新性地融合老年人拉燈繩開關燈這一過往經驗，設計拉繩控制攝像頭轉動遮蔽的新型交互方式，在基于人機信任量表-HRI的信任度測試中表現出較為顯著的信任增強效果。實踐中總結出的人機信任增進方法，對未來以信任增進為主題的適老化家用智能攝像頭的設計具有一定的借鑒意義。