基于場景理論的智能家居交互設計研究

董峻峰 邊鵬

（北方工業大學機械與材料工程學院，北京 100144）

智能家居近年來在我國發展迅速，并且智能家居的研發趨勢逐漸從智能單品轉向全屋智能。IDC《2022 年中國智能家居市場十大預測》顯示，智能家居會形成多樣性、動態性的未來格局。同時，政府也出臺了相關指導文件，如2021 年《“十四五”數字經濟發展規劃》的頒布、2022 年9 月《推進家居產業高質量發展行動方案》的發布，推進了智能家居產品統一標準，互聯互通，加速標準互聯互通和融合創新[1]。隨著技術的不斷發展，場景交互越來越重要。它通過深入探索用戶需求，利用技術手段和數據分析，將需求轉化為一種能夠滿足用戶實際使用要求、提供優質體驗、激發用戶參與的有效工具[2]。場景交互可以幫助設計師了解用戶需求，匹配信息并提供優質產品。交互設計場景可分為客觀、目標和實際三部分?？陀^場景關注用戶需求，通過調查、收集數據和模擬等方式確定最佳的用戶體驗；目標場景關注預期功能；實際場景則通過模擬提升用戶與產品之間的互動與反饋[3]。在目標場景和實際場景的構建過程中，根據信息數據的收集與評估反饋，以及用戶行為與預估行為的差異，設計人員可以糾正與驗證設計方向的合理性，使產品設計的創新點更易感知，從而提升用戶體驗。

1 相關概念解析

1.1 智能家居

智能家居的發展主要基于市場環境的變化，百姓對便利、安全、舒適的生活需求，決定了智能家居設計需要本著“以人為本”的設計原則[4]。目前，市場上智能家居設計的方向是聚焦于場景，提供以場景為單位的自動化智能服務，可以在一定程度上提升用戶的操作效率，服務在一定程度上依賴于用戶的“指令”[5]。在未來很長一段時間，智能家居技術及設計研發依舊會以場景模式為中心進行自動化智能服務。研究旨在通過對現有場景理論進行深入的分析，結合實際需求，提出一種有效的智能家居場景交互設計方法，以期提升企業智能家居系統的設計效率，促進智能家居行業的可持續發展。

1.2 場景理論

“場景”源自戲劇和影視動畫領域，是特定時間和空間中發生的特定任務或畫面，用于表達故事劇情和角色形象。在設計領域，場景理論是一種以用戶場景為中心的設計方法，通過深入理解用戶在特定場景下的需求、行為和情境，幫助設計師更好地設計用戶體驗。用戶在使用產品或服務時處于特定的場景中，包括環境、任務和情緒等因素，設計應該圍繞這些場景展開，以提高用戶的滿意度和產品的可用性[6]。

1.3 交互設計

交互設計是設計人造系統或個體間互動的方式，也被稱為互動設計[7]。交互設計是從用戶的角度出發，旨在通過深入了解用戶需求、行為和期望，為用戶提供易于理解、易于使用的互動體驗。它關注用戶與產品或服務的交互方式，通過設計用戶界面、交互流程和反饋機制等元素，使用戶可以更自然、更高效地完成任務，從而提高用戶的滿意度和產品的價值[8]。

2 場景交互的基本構成要素

場景交互旨在通過將用戶的思維和行為習慣融入產品的設計中，以及將用戶的真實活動場景生動地呈現出來，以便更好地捕捉用戶的需求，同時也能夠有效地解決可能出現的問題。交互設計以用戶體驗為核心，將用戶行為作為設計重點，幫助用戶實現需求，從而提高產品的使用體驗。它已超越傳統的產品設計。交互設計的五要素包括場景、用戶、行為、工具、目的，而場景則為用戶的真實使用場景，并將“用戶、情境、媒介、任務”定為組成場景的核心四要素[9]，關系如圖1 所示。

圖1 場景組成核心四要素及關系

2.1 場景交互中的用戶

“用戶”是場景中其他元素的最終指向，是場景存在的基礎，用戶具有主觀能動性，是場景要素中的較大變量，場景作為一種信息系統的集合體，本質是人、機、環境之間相互溝通交流形成的信息交換和流通的過程，該過程的執行者是用戶，若沒有執行者，場景則無法進行。

2.2 場景交互中的環境

“環境”是用戶行為發生的綜合元素集合體，描述了用戶需求產生的環境因素，而這些環境因素是具體的、有形的，客觀存在于空間中現實可見的，即客觀環境；也可能是虛擬的、無形的，主觀存在并能對人的行為產生深刻影響的，即主觀環境。其中包含的時間、地點、人物、事件是場景交互產生的基礎，描述了用戶需求產生的環境，即誘發需求的條件和需求產生時的環境條件。

2.3 場景交互中的媒介

“媒介”是場景中信息交換和功能的載體，通常以具體產品來輔助場景的功能實現。媒介通常的表現形式為一種產品或客觀的事物。不同媒介的表現形式是不同的，設計師一方面需要判斷用戶對信息的需求，另一方面也要確定用戶對功能的需求，并做出合理的選擇。在智能家居系統中，控制媒介主要為APP、智能音箱等。

2.4 場景交互中的任務

“任務”是銜接場景中其他要素的紐帶，是用戶以目標為導向，根據“環境”和“媒介”制定的行為流程的總和。任務的形成需要用戶在綜合個人需求和媒介的功能后形成相應的目標，并產生相應的行為，核心的判定標準是任務目標是否能完成。縱觀場景的四個核心要素，用戶在任務流程中的心理動機、完成任務的能力，以及有效的觸點是完成任務流程的必要條件。而優秀的“媒介”設計能夠有效地幫助用戶完成任務流程，提升任務流程中的用戶體驗。

3 基于場景理論的智能家居交互設計方法

相對于互聯網領域，智能家居場景交互在內容上有新的特征。需要考慮多用戶的需求關系和不同家庭成員的需求。設計者應建立家庭人物角色模型，以挖掘用戶潛在的需求。在客觀場景分析階段，需要考慮用戶選擇、心理和行為，并建立正確有效的人物模型和場景交互模型。智能家居是利用物聯網技術實現設備間的互聯互通，當智能家居相互配合，使用場景中就不再是單獨的人與機器間的交互，而需要研究機器與機器、人與人的關系，因此傳統交互設計的方法存在一定的局限性。

3.1 人物角色模型構建法

人物角色（Persona）由 Alan Cooper 提出[10]。Alan Cooper 認為人物角色是一種抽象形象，通過按照使用者行為和激勵方式對使用者進行分類，并提取各類使用者的共性特征，使用角色名稱、圖片、情景等元素來描述他們。角色建模是一種表現工具，可以突出角色的代表性和結構性特征，減少非必要的特征。如果沒有角色建模，就無法通過組織原則來理解非結構化的原始數據。

在產品設計領域內，用戶描述方法存在多種形態，除了人物角色（Persona），還有用戶檔案（User Profiles）、用戶角色（User Roles）[11]、用戶原型（User Archetypes）[12]、場景法（Scenarios）等，不同方法如表1 所示。在智能家居的客觀場景分析中，需要建立一個明確的人物角色模型，包括角色動機、行為、事件、興趣愛好。通過創造一個更加生動、豐富的故事情境，激發觀察者的洞察力和共鳴，為智能家居設計提供重要的決策依據。

表1 用戶描述的5 個方法

人物角色設計的一般性流程匯集了用戶體驗學科領域內的多項研究工具與方法。首先需要對客戶進行深入的理解和調研，了解他們的需求、行為規律和預期。接著精簡調研成果，將關聯度較高的特點整理成人設，并進行分類和定名。然后對人物形象進行完善，綜合相似度較高的角色進行優先排序，并豐富人設，對各個人物角色情境、動因與期待作出恰當描述。最終，人設要盡可能逼真展示目標用戶群的形象特質，明確且形象化地傳遞樣例共同屬性，以達到參照模型的效果。當前行業內部創作人物形象過程中共有兩個通用模型：AlanCooper“七步人物建模法”、LeneNielsen“十步人物角色構建法”，如表2 所示。

表2 “七步人物建模法”與“十步人物角色建模法”

Alan Cooper 的“七步人物建模法”將動作視為目的的中介，設計師需要對使用者進行深入研究，并重新構建他們的目的，設計師需將目的重新構建到觀案行為、采訪情況、訪談內容等方面。實施方法前，設計師已經做好充足的使用者研究，并且清楚產品能為使用者帶來一定的價值。LeneNielsen 認為任務型人物方式旨在給設計者提供創造性的想法，通過生動的故事情境使得設計師對于使用者的認知更加全面?！笆饺宋锝巧珮嫿ǚā逼赜诮巧蜗笤谠O計組織中作為傳播工具的價值，形象鮮活直觀，但是缺點在于吸引人的故事內容可能會導致設計師過分注重旁枝末節，忽略了重點[13]。

考慮到智能家居的產品特性及居家場景下的用戶新特征，基于上述人物角色的建模方法，構建家庭人物角色模型需要注意以下幾點：（1）角色構建要以家庭為基本單位，了解多個用戶之間的共存關系、行為邏輯等等；（2）需要提取用戶的核心任務目標，并驗證任務目標與用戶行為的一致性；（3）在初步構建人物角色模型后，需要預測和描述解決問題的故事情景，并作為接下來居家場景構建的重要基礎。家庭人物角色模型構建流程，如表3 所示。

表3 家庭人物角色模型構建流程

3.2 5W2H 分析法

交互場景是產品在使用時，商品為了達到用戶需求，解答用戶難題，便利用戶生活，當上述情景出現時為條件，用戶利用商品開展的各種實體操作，并且設備和環境給出對應反饋意見的場景。互動情境注重探究使用者和“觸點”各自特定的交互細節，從而展示更完善的過程圖、更準確的解決方案。

在設計智能家居系統時，設計師需要通過數據分析用戶需求和行為，構建生動的故事情境，并在此基礎上設計相應的交互場景來滿足用戶需求和解決問題。設計師需要將用戶與智能家居的交互操作通過場景模型表達出來，即場景交互流程圖。此外，通過構建家庭用戶角色模型，設計師可以更容易地認清和構建智能家居的交互場景。這一過程中可以引用“5W2H”的方法[13]，即Who（是什么人）、When（在什么時間）、Why（因為哪些原因）、Where（發生交互的地點）、What（完成了什么目標）、How（以什么樣的行為方式或策略)、How much（這里可以指完成目標的消耗）。通過這七個要素對目標群體、環境、產品系統進行分析預測，利用已經收集的用戶數據和場景數據，描述目標用戶在場景中執行的主要活動、與智能家居的交互觸點、以及預期的最終結果，并清晰地通過場景交互流程圖表示。智能家居交互場景構建模型，如圖2所示。

圖2 智能家居交互場景構建模型

4 結語

人工智能、物聯網等技術的進步預示著智能家居必然朝著系統性、關聯性的方向發展，智能家居產品系統化是企業占領更多消費市場的必然措施。文章在場景理論的基礎上，進一步探究了它在智能家居設計中的創新應用，系統概述了場景交互的核心要素和研究意義，是對智能家居設計研究的進一步深化。同時，文章提出了如何在場景交互中構建有效的角色模型，以及構建智能家居交互場景模型的方法，能夠提升交互設計方向的合理性及用戶滿意度，從而提升企業的競爭能力。因此，智能家居的場景交互設計研究，具有重要的理論價值和實踐價值。