數(shù)字化背景下智能家居設(shè)計(jì)系統(tǒng)性構(gòu)建研究

摘要：“十四五”規(guī)劃中強(qiáng)調(diào)新興數(shù)字產(chǎn)業(yè)對家居生活的推動，智能化是現(xiàn)代家居設(shè)計(jì)的主流趨勢。文章通過文獻(xiàn)研究，從傳統(tǒng)、現(xiàn)代、未來3個維度總結(jié)家居設(shè)計(jì)發(fā)展現(xiàn)狀及特點(diǎn)，分析數(shù)字時(shí)代背景下智能家居發(fā)展困局，運(yùn)用系統(tǒng)性思維，提出構(gòu)建功能和審美綜合應(yīng)用、智能設(shè)備多層級融入、交互設(shè)計(jì)協(xié)助推動、信息“城墻”深度建設(shè)的智能家居設(shè)計(jì)模式。該模式能夠?yàn)閿?shù)字化背景下智能家居設(shè)計(jì)體系深度、健康發(fā)展提供理論引導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：智能家居；數(shù)字化；家居設(shè)計(jì)模式；系統(tǒng)性構(gòu)建；人工智能

中圖分類號：TP391.9 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1003-0069（2024）23-0126-04

引言

近年來，“2035 遠(yuǎn)景綱要”加速家居產(chǎn)業(yè)的智能化發(fā)展。20 世紀(jì)末期，意大利 Montebeluma 和英國 Surrey Town 等高檔住宅區(qū)相繼展開智能家居的探索實(shí)踐，美國紐約奧勵公寓的全面建設(shè)，致使智能家居市場進(jìn)一步向中產(chǎn)階級傾斜。2011 年后，智能家居領(lǐng)域迎來了新的變革，Google Nest 和HomeKit 等知名品牌相繼成立，通過構(gòu)建平臺、開發(fā)產(chǎn)品并加強(qiáng)推廣，智能家居市場的潛力被進(jìn)一步激發(fā)并迅速擴(kuò)大。

智能家居系統(tǒng)作為一種基于室內(nèi)設(shè)計(jì)、交互設(shè)計(jì)、數(shù)字物聯(lián)的自動化住宅系統(tǒng)[1]，智能家居本質(zhì)上屬于數(shù)字化時(shí)代下多學(xué)科交叉的設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域。其研究重點(diǎn)涵蓋單片機(jī)技術(shù)、終端開發(fā)、數(shù)字平臺構(gòu)建、機(jī)器深度學(xué)習(xí)模型、中央控制顯示和交互設(shè)計(jì)等核心環(huán)節(jié)。正是由于多領(lǐng)域的協(xié)同發(fā)展，智能家居系統(tǒng)始終處在一個龐大且復(fù)雜的設(shè)計(jì)生態(tài)之中。從市場推廣、設(shè)計(jì)革新到技術(shù)迭代，智能技術(shù)與家居設(shè)計(jì)如何在數(shù)字化時(shí)代的浪潮中實(shí)現(xiàn)深度融合，成為推動產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)鍵問題。

一、智能家居設(shè)計(jì)發(fā)展現(xiàn)狀

我國家居設(shè)計(jì)歷史悠久，“埏埴以為器，當(dāng)其無，有器之用。鑿戶牖以為室，當(dāng)其無，有室之用。故有之以為利，有無之以為用”。程志軍等學(xué)者在《家居設(shè)計(jì)》一書中闡明，人們對于家居空間的功能性需求得到滿足的同時(shí)，心理需求等也逐步提升[2]。隨著社會發(fā)展、物質(zhì)文明和精神文明的進(jìn)步，智能家居設(shè)計(jì)不斷變革，逐步形成了兼具中式特色與文化包容性的設(shè)計(jì)形式。21 世紀(jì)隨著物聯(lián)網(wǎng)（IoT）技術(shù)廣泛應(yīng)用，數(shù)字化時(shí)代到來，新技術(shù)為各行各業(yè)帶來新一輪發(fā)展窗口，智能家居行業(yè)逐步成為現(xiàn)代家居設(shè)計(jì)的主流方向。縱觀家居設(shè)計(jì)演進(jìn)過程，現(xiàn)代家居設(shè)計(jì)在傳統(tǒng)、現(xiàn)代、未來3 個維度上分別體現(xiàn)著設(shè)計(jì)內(nèi)容繼承性發(fā)展、設(shè)計(jì)邏輯分化演進(jìn)、數(shù)字化技術(shù)“多點(diǎn)式”深入的特點(diǎn)。

（一）傳統(tǒng)化：設(shè)計(jì)內(nèi)容的繼承性發(fā)展

智能家居設(shè)計(jì)是對傳統(tǒng)家居設(shè)計(jì)的延伸與發(fā)展。家居環(huán)境既是人類的居住空間，又是人審美與精神追求的體現(xiàn)。舒適性、個性化、便捷性是從傳統(tǒng)家居設(shè)計(jì)發(fā)展而來的基本內(nèi)容。

1. 舒適性。家居環(huán)境是人們起居、休閑、娛樂的主要活動場景，使用頻次上遠(yuǎn)高于其他類型的環(huán)境空間，不同于辦公空間的高效性需求、商業(yè)空間的坪效需求，家居空間更加尊重使用者的感受。因此功能區(qū)域的合理性劃分、室內(nèi)環(huán)境的視覺營造、家居產(chǎn)品的觸覺感受、家居模式的靈活性構(gòu)建等都是家居設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。

2. 個性化。張佳良等學(xué)者認(rèn)為領(lǐng)地概念是基于心理所有權(quán)的理論延展，人們在相應(yīng)領(lǐng)地上常以身份導(dǎo)向、控制導(dǎo)向?yàn)槟康倪M(jìn)行“標(biāo)記行為”[3]，家居空間設(shè)計(jì)承載著家庭居住者的情感需求，通過風(fēng)格設(shè)計(jì)、家居特色產(chǎn)品等，讓屬于自己的空間具有“標(biāo)識性”。以個性化為代表的居住者主觀設(shè)計(jì)需求是家居設(shè)計(jì)亙古不變的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

3. 便捷性。后疫情時(shí)代遠(yuǎn)程辦公興起，家居環(huán)境功能復(fù)合性要求更高，數(shù)字化技術(shù)的廣泛應(yīng)用為家居設(shè)計(jì)的更新提供了新的契機(jī)，節(jié)省時(shí)間、豐富功能、智能協(xié)助都是家居環(huán)境升級的重要方向。

（二）現(xiàn)代化：設(shè)計(jì)邏輯的分化演進(jìn)

家居設(shè)計(jì)伴隨建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)產(chǎn)生[4]，適用于個體領(lǐng)域的空間及空間內(nèi)元素組合的概念領(lǐng)域，涵蓋室內(nèi)風(fēng)格設(shè)計(jì)、家具產(chǎn)品設(shè)計(jì)、軟裝藝術(shù)設(shè)計(jì)、室內(nèi)照明設(shè)計(jì)、家用電器設(shè)計(jì)、家庭安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)、家庭智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)等多方面內(nèi)容，多學(xué)科交叉、多領(lǐng)域交融特征明顯，逐漸形成了圍繞“人及其需求”展開的，以解決居住環(huán)境中面對的多方面實(shí)際問題為目的的設(shè)計(jì)流程，如圖1。

5G 時(shí)代推動智能化發(fā)展，在上述設(shè)計(jì)流程的基礎(chǔ)上智能家居設(shè)計(jì)分別以室內(nèi)設(shè)計(jì)和產(chǎn)品設(shè)計(jì)為主體，形成了“以空間整體為目標(biāo)”與“以具體功能為重點(diǎn)”的兩種設(shè)計(jì)邏輯體系。

1. 整體空間視角的智能家居設(shè)計(jì)。在空間是“無”、場所是“有”的設(shè)計(jì)理論之下，空間的包裹將場景的核心引到了空間中的人本身，以用戶主觀感受為核心，塑造完整、豐富的空間，將其他場景元素作為構(gòu)成空間的手段。

2. 從功能細(xì)分的視角出發(fā)，智能家居設(shè)計(jì)將具體功能作為核心設(shè)計(jì)重點(diǎn)，其底層邏輯是基于對用戶的必要性需求與潛在需求的深入思考與分析。在設(shè)計(jì)過程中，通常優(yōu)先考慮人的基本生理需求，同時(shí)關(guān)注潛在的心理需求。由于主觀心理需求往往次于功能性需求，因此以具體需求為核心的設(shè)計(jì)通常針對那些在生產(chǎn)生活中面臨顯著實(shí)際問題的人群，例如老年人、兒童以及其他特殊群體。此外，還包括一些家庭中特殊的生活對象，如家養(yǎng)小動物等。設(shè)計(jì)過程中常將這些人群進(jìn)行單一討論，此時(shí)個體需求和家居環(huán)境功能性將以“點(diǎn)對點(diǎn)”的方式展開[5]。

（三）未來化：數(shù)字化技術(shù)的“多點(diǎn)式”深入

智能家居從前端設(shè)備、中控顯示、終端數(shù)據(jù)處理等方面進(jìn)行開發(fā)，在單片機(jī)技術(shù)、終端云平臺建設(shè)、機(jī)器深度學(xué)習(xí)模型、多模態(tài)交互設(shè)計(jì)等方面都有著大量深入的研究成果，總體呈現(xiàn)以多個學(xué)科為重點(diǎn)、多個領(lǐng)域?yàn)榉较虻摹岸帱c(diǎn)式”深入發(fā)展局面。

隨著數(shù)據(jù)和算力資源日益豐富、關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展、應(yīng)用場景不斷拓展，傳統(tǒng)人工智能迭代，新一代人工智能技術(shù)基于深度學(xué)習(xí)模型深入發(fā)展，“AI+”已成為智能家居深度發(fā)展的重要領(lǐng)域[6]。軟件系統(tǒng)和硬件設(shè)備層面，彭勇等學(xué)者研究表示，OneNET 云平臺、STM32F103C8T6 微控制器等技術(shù)成果可實(shí)現(xiàn)智能家居系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸，并通過手機(jī)接收數(shù)據(jù)，對系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)備進(jìn)行控制，處理多種突發(fā)情況[7]。上層系統(tǒng)構(gòu)建并充分發(fā)展，產(chǎn)品端智能化形式更為明顯，智能空調(diào)、智能冰箱、智能廚房等是目前智能家居設(shè)計(jì)重要內(nèi)容，而其發(fā)展更新的主要動力來自各類交互設(shè)計(jì)系統(tǒng)。以多模態(tài)為主的交互研究，與場景理論等融合發(fā)展，為數(shù)字時(shí)代智能產(chǎn)品、智能空間的創(chuàng)新性發(fā)展提供了重要的設(shè)計(jì)思考。

二、數(shù)字技術(shù)下智能家居設(shè)計(jì)的發(fā)展困局

（一）舊與新的融合：個人如何自處

1. 使用者視角下技術(shù)門檻的阻隔。由于智能家居產(chǎn)品、智能家居系統(tǒng)等需要通過一系列技術(shù)工作進(jìn)行安裝和維護(hù)，更多的技術(shù)性家務(wù)勞動產(chǎn)生，并加深了數(shù)字家務(wù)與傳統(tǒng)家務(wù)之間的分工。2022 年方格格、郭珂靜兩位學(xué)者在《失去的隱秘：智能家居技術(shù)的采用與家的重構(gòu)》一文中提出“技術(shù)劇本”理論[8]，指出更多的男性、成年人被鼓勵成為精通技術(shù)的主體，女性、兒童和老人則被邊緣化，被迫接受智能設(shè)備的使用，這種性別化的、年齡對立的“技術(shù)劇本”可能導(dǎo)致家庭內(nèi)部技術(shù)使用的不平等，甚至發(fā)展成為家庭內(nèi)部矛盾乃至社會矛盾。高門檻的特征在劃分使用人群的同時(shí)，同樣決定了智能家居設(shè)備及其系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具有高信息識別能力、高應(yīng)用操作精度等特質(zhì)，面對智能程度不完備的復(fù)雜家居機(jī)器和煩瑣的檢修、維護(hù)任務(wù)，技術(shù)知識的不足致使一部分人群望而卻步。

2. 應(yīng)用者視角下設(shè)計(jì)理論的缺失。2024 年3 月，國家發(fā)展改革委等18 部門聯(lián)合印發(fā)《貫徹實(shí)施〈國家標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展綱要〉行動計(jì)劃（2024—2025 年）》，指出要在人工智能等關(guān)鍵領(lǐng)域集中攻關(guān)加快研制一批重要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，讓數(shù)字化技術(shù)在科學(xué)規(guī)范的指導(dǎo)下健康發(fā)展。李君華、劉子豪兩位學(xué)者在《基于系統(tǒng)性思維的智能家居設(shè)計(jì)》一文中用系統(tǒng)觀邏輯對智能家居進(jìn)行討論[9]，為數(shù)字化視角下智能家居設(shè)計(jì)體系的理論研究如何在設(shè)計(jì)實(shí)踐中平衡“舊”的傳統(tǒng)文化與“新”的技術(shù)創(chuàng)新，依然是智能家居領(lǐng)域中亟待解決的理論空白。作為行業(yè)的實(shí)際應(yīng)用者，設(shè)計(jì)師等從業(yè)人員面臨著如何正確理解智能家居模式，并通過設(shè)計(jì)實(shí)踐推動其可持續(xù)發(fā)展的挑戰(zhàn)。這種挑戰(zhàn)，源于當(dāng)前設(shè)計(jì)理論體系的探索深度尚顯不足，導(dǎo)致實(shí)踐中的應(yīng)用者往往陷入認(rèn)知與操作的困局。

（二）新與舊的迭代：社會的責(zé)任與擔(dān)當(dāng)

1. 資本市場下智能家居成本復(fù)雜。智能家居處在龐大的數(shù)字產(chǎn)業(yè)鏈中，依靠商業(yè)化推廣促進(jìn)行業(yè)發(fā)展，各類智能產(chǎn)品的市場價(jià)格受到資本世界的控制，人們對于相關(guān)技術(shù)的認(rèn)識程度影響著產(chǎn)品的銷售成果。以亞馬遜智能音箱為例，許多自媒體在對智能家居設(shè)計(jì)相關(guān)領(lǐng)域進(jìn)行宣傳、推廣的過程中，都會盡量避免對隱私、監(jiān)控方面的問題進(jìn)行討論，也鮮少鼓勵消費(fèi)者閱讀產(chǎn)品的終端用戶協(xié)議，以便智能產(chǎn)品能夠更加順利地獲得市場[8]。此類行業(yè)現(xiàn)實(shí)背后，實(shí)質(zhì)是依靠各方的經(jīng)濟(jì)勾連，通過資本構(gòu)建起消費(fèi)者知識壁壘，促使新興產(chǎn)品以更高的市場價(jià)值進(jìn)入大眾生活。

同時(shí)，不同于傳統(tǒng)家居，智能家居產(chǎn)品依托數(shù)字化技術(shù)，由單一功能不斷向著復(fù)合功能轉(zhuǎn)變，數(shù)字設(shè)備、數(shù)字系統(tǒng)的長時(shí)間待命，勢必帶來更多的能源消耗。盡管HyperSNN 等技術(shù)通過算法優(yōu)化減少耗能[10]，但能源消耗的潛在成本目前依然不能忽視。另外，智能家居平臺多是基于被定義為“麻煩的”“不夠舒適的”“不安全的”傳統(tǒng)家居生活圖景進(jìn)行的智慧化家庭的構(gòu)建[9]，傳統(tǒng)家居模式中所具有的人性的、人文的生活特質(zhì)，在數(shù)字化浪潮中有所消弭，那么智能家居的邊際成本中又多了社會價(jià)值的一環(huán)。

2. 信息沖擊下家庭的社會意義模糊。萬物互聯(lián)，隨著物聯(lián)網(wǎng)“圍墻花園”①式的數(shù)字系統(tǒng)，家庭生活正在逐漸外化，家庭實(shí)則已經(jīng)嵌入實(shí)時(shí)的雙向網(wǎng)絡(luò)中，實(shí)體邊界日益模糊，基于數(shù)字化系統(tǒng)的智能家居模式讓家庭不再是傳統(tǒng)的隱秘之所，轉(zhuǎn)而成為一種信息交換的媒介空間，處在受制于技術(shù)及其背后資本和企業(yè)的全球資本主義網(wǎng)絡(luò)之中[8]。面對家庭居住的“智能依賴”，全面智能化設(shè)計(jì)在優(yōu)化生活體驗(yàn)的同時(shí)，是否會消磨傳統(tǒng)家庭勞動的意義；順應(yīng)數(shù)字時(shí)代浪潮的同時(shí)，家居與家庭的本質(zhì)內(nèi)涵如何得到保證；技術(shù)革新的同時(shí)，如何對行業(yè)進(jìn)行規(guī)范，這些社會層面的思考是智能家居設(shè)計(jì)深度健康發(fā)展的先決條件。家庭邊界的模糊并不局限于家居設(shè)計(jì)發(fā)展進(jìn)程之中，更是整個數(shù)字時(shí)代帶來的重大社會課題。

三、智能家居設(shè)計(jì)系統(tǒng)性構(gòu)建

（一）構(gòu)建目標(biāo)：智能家居設(shè)計(jì)發(fā)展的破局之策

1. 智能自然融入。數(shù)字設(shè)備必然以高精度、高算力為核心目標(biāo)進(jìn)行發(fā)展，降低使用門檻的責(zé)任則落到了前端交互上。通過靈活的交互方式、強(qiáng)大可靠的數(shù)據(jù)算法，更加準(zhǔn)確地進(jìn)行人機(jī)互動，將復(fù)雜的程序輸入轉(zhuǎn)變?yōu)楹唵蔚氖謩葜甘尽⒄Z音交流，在場景理論、角色模型理論的應(yīng)用下，獲取數(shù)字信息并作出正確反饋，簡化人與機(jī)器互動過程中的操作步驟，提升用戶使用體驗(yàn)。

2. 設(shè)計(jì)追本溯源。智能家居設(shè)計(jì)核心依然在于家居環(huán)境的塑造，設(shè)計(jì)內(nèi)容包含數(shù)字時(shí)代的衍生產(chǎn)物，但更要能夠體現(xiàn)家居環(huán)境中人的需求與感受。將傳統(tǒng)家居設(shè)計(jì)主要內(nèi)容傳承發(fā)展，明確家居設(shè)計(jì)本質(zhì)內(nèi)涵，在設(shè)計(jì)倫理層面保證人類向著正確的方向進(jìn)步與發(fā)展，成為機(jī)器的主人而非附庸。

3. 行業(yè)規(guī)范清晰。智能設(shè)備應(yīng)用過程中伴隨著大量的數(shù)字信息流動，居住者的生活行為習(xí)慣等通過數(shù)字媒介，呈現(xiàn)可視化趨勢，因此信息數(shù)據(jù)安全可查是數(shù)字時(shí)代特征下行業(yè)規(guī)范化的終端保障。智能家居系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與運(yùn)用應(yīng)在可控、可靠的算法之下更新迭代，構(gòu)成健康可持續(xù)的家居設(shè)計(jì)體系。

（二）理論方法：系統(tǒng)性思維在智能家居設(shè)計(jì)體系中的應(yīng)用

“系統(tǒng)”是事物間的一種關(guān)系，一般系統(tǒng)理論的創(chuàng)始人奧地利學(xué)者貝塔朗菲認(rèn)為系統(tǒng)是處于一定相互聯(lián)系中的與環(huán)境發(fā)生關(guān)系的各組成部分的總體，一切互相聯(lián)系和影響的事物的集合都可以視為系統(tǒng)[11]。系統(tǒng)思維是一種開放型的立體思維方式，將思維客體作為系統(tǒng)整體來思考，兼顧縱、橫兩個層次上的對比分析。運(yùn)用該思維對智能家居所處相關(guān)系統(tǒng)、設(shè)計(jì)資源進(jìn)行整合，綜合分析其分支領(lǐng)域、關(guān)鍵技術(shù)，秉承傳統(tǒng)家居設(shè)計(jì)目標(biāo)、融入現(xiàn)代化技術(shù)、突破當(dāng)前困局，構(gòu)建智能家居設(shè)計(jì)體系。

系統(tǒng)思維下，智能家居設(shè)計(jì)模式包含4 個關(guān)鍵：功能和審美綜合應(yīng)用、智能設(shè)備多層級融入、交互設(shè)計(jì)協(xié)助推動、信息“城墻”深度建設(shè)，即橫向邏輯下體系層面的多維度構(gòu)建。在縱向維度上，將社會倫理問題納入智能家居發(fā)展的前沿問題進(jìn)行考慮，構(gòu)建健康可持續(xù)的智能家居設(shè)計(jì)發(fā)展體系。

（三）橫向模式：系統(tǒng)性智能家居設(shè)計(jì)模式的具體內(nèi)容

1. 功能和審美綜合應(yīng)用：將功能與審美綜合考慮，充分發(fā)揮室內(nèi)設(shè)計(jì)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)的學(xué)科特點(diǎn)，解決居住者生產(chǎn)生活中包括生理、心理、社會需求等方面問題為核心，塑造功能齊全、空間體驗(yàn)良好的家居環(huán)境。充分應(yīng)用CAD、SU、Bender、Rhino、Grasshopper 等設(shè)計(jì)軟件，豐富設(shè)計(jì)師表達(dá)方式，促進(jìn)與委托方的設(shè)計(jì)構(gòu)想交流。使用紅外測距儀等數(shù)字設(shè)備進(jìn)行空間的精確測量，獲得必要的信息資源、精細(xì)化施工。通過數(shù)字存儲，保存設(shè)計(jì)信息，為設(shè)計(jì)發(fā)展、設(shè)計(jì)理論完善提供更完整的案例基礎(chǔ)。

通過居住者需求調(diào)研，營造良好、統(tǒng)一的空間風(fēng)格，有效地提升空間氛圍，將功能性為主的產(chǎn)品融入高審美的家居環(huán)境，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)功能的合理劃分。在此基礎(chǔ)上將數(shù)字信息系統(tǒng)融入居住空間，為設(shè)計(jì)“做加法”的同時(shí)充分保留原有家居設(shè)計(jì)內(nèi)涵及特點(diǎn)，明確智能家居設(shè)計(jì)是傳統(tǒng)家居設(shè)計(jì)的數(shù)字化、科技化深入。

2. 智能化設(shè)備多層級融入：將軟件技術(shù)、硬件設(shè)備、中控顯示進(jìn)行有機(jī)連接，形成層級化的數(shù)字系統(tǒng)，賦能家居設(shè)計(jì)。提取產(chǎn)品設(shè)計(jì)邏輯中的“點(diǎn)－線－面”層級關(guān)系，將智能設(shè)備多點(diǎn)式融入，構(gòu)建家居設(shè)備與人的需求密切關(guān)聯(lián)的智能系統(tǒng)。“單一功能需求——復(fù)合智能產(chǎn)品設(shè)備——整體智能系統(tǒng)”三級連接的智能家居設(shè)計(jì)體系，如圖2、3，充分發(fā)揮智能產(chǎn)品的媒介作用，利用人工智能數(shù)據(jù)算法，通過數(shù)據(jù)收集、更新、再處理，挖掘使用者更多潛在需求。

智能家居多點(diǎn)式發(fā)展中后期，市場對設(shè)備之間的連接性、兼容性提出新要求，迫使早期智能家居品牌之間不能相互連接的問題逐漸得到改善。單個產(chǎn)品有序聯(lián)結(jié)，形成一定的規(guī)模效應(yīng)，優(yōu)化部分能源消耗，提升智能家居設(shè)計(jì)在健康可持續(xù)等生態(tài)文明建設(shè)方面的發(fā)展優(yōu)勢。

3. 交互設(shè)計(jì)協(xié)助推動：運(yùn)用多模態(tài)交互，將語音、視覺、手勢等五感方面的人機(jī)互動形式逐步構(gòu)建成多模態(tài)集控交互系統(tǒng)，提高智能家居交互過程的準(zhǔn)確性和靈活性，在交互基礎(chǔ)上構(gòu)建智能家居場景感知系統(tǒng)[12-14]，如圖4。通過傳感器感應(yīng)和云端數(shù)據(jù)分析等，憑借物聯(lián)網(wǎng)（IoT）來控制各類設(shè)備進(jìn)行場景化操作，以響應(yīng)使用者的各類需求。運(yùn)用機(jī)器學(xué)習(xí)將場景進(jìn)行分類，并對下一個場景提出預(yù)判，實(shí)現(xiàn)主動性交互，達(dá)到自適應(yīng)用戶行為的效果，提供符合用戶習(xí)慣的服務(wù)。

基于智能家居的組成元素，將設(shè)備發(fā)展成為根據(jù)人與空間位置關(guān)系傳達(dá)信息的媒介，充分構(gòu)建不同場景和設(shè)備之間的協(xié)同系統(tǒng)。運(yùn)用分布式軟總線技術(shù)，將多類智能設(shè)備互相關(guān)聯(lián)，構(gòu)成統(tǒng)一的分布式通信系統(tǒng)。在上一個智能場景完成之后，將數(shù)據(jù)通過云端平臺進(jìn)行分析，深度學(xué)習(xí)模型預(yù)判并構(gòu)建下一個AI 場景，數(shù)據(jù)同步給該場景活動中的主要設(shè)備，完成智能化高效家居體驗(yàn)。通過場景化設(shè)計(jì)，將用戶抽象的使用體驗(yàn)，以場景公式的形式清晰地表達(dá)出來，對居住空間中人的各類活動進(jìn)行框架搭建，再由交互設(shè)計(jì)協(xié)助優(yōu)化場景模型，從而形成完整、流暢、可持續(xù)的智能家居使用模式[15]。

4. 信息“城墻”深度建設(shè)：數(shù)字產(chǎn)業(yè)中，企業(yè)管理者利用數(shù)字信息，對居住者的智能家居使用情況進(jìn)行分析，完善數(shù)字反饋渠道，根據(jù)客戶需求進(jìn)行終端程序調(diào)整，挖掘潛在需求，最終獲得更大市場效益，實(shí)現(xiàn)利用信息自我優(yōu)化的創(chuàng)新性發(fā)展。信息“城墻”建設(shè)區(qū)別于人身安全保護(hù)系統(tǒng)，是數(shù)字時(shí)代特征下行業(yè)規(guī)范化的終端保障。數(shù)字信息泄露可查性低，信息城墻的構(gòu)建將倚賴企業(yè)完善信息監(jiān)管制度、把握流動體系，建設(shè)并維護(hù)開放平臺的運(yùn)營模式，完善終端協(xié)議并保證使用者知情權(quán)，促使其在線監(jiān)督、管控?cái)?shù)字信息，保障自身合法權(quán)益。

（四）縱向邏輯：智能家居設(shè)計(jì)系統(tǒng)性構(gòu)建與發(fā)展的核心內(nèi)涵

縱向網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建是時(shí)間維度上智能家居設(shè)計(jì)領(lǐng)域健康發(fā)展的必然要求。智能數(shù)字化外部環(huán)境和以人為核心的人類生活場景作為智能家居設(shè)計(jì)系統(tǒng)的兩大元素，二者的和諧統(tǒng)一是系統(tǒng)整體健康發(fā)展的目標(biāo)，這就要求智能家居設(shè)計(jì)模式是一個具有“生命感”的“可生長”的設(shè)計(jì)系統(tǒng)。該設(shè)計(jì)邏輯內(nèi)涵貫穿于智能家居設(shè)計(jì)系統(tǒng)性構(gòu)建始終，作為橫向網(wǎng)絡(luò)健康可持續(xù)發(fā)展的理論保障。

1. 有生命的智能家居設(shè)計(jì)體系。智能家居的可持續(xù)發(fā)展倚賴對生命體的高度尊重與深刻了解，以生命體為對象的、圍繞各類生命活動展開數(shù)字化服務(wù)，要求家居設(shè)計(jì)行業(yè)從業(yè)者，將設(shè)計(jì)發(fā)展的核心落腳點(diǎn)放在生命體本身上。橫向模式中的4 個關(guān)鍵分別對應(yīng)著使用者基本需求、使用者高品質(zhì)生活、使用者智能產(chǎn)品接受程度、使用者隱私安全4 個方面內(nèi)容，具有以生命感為特質(zhì)的系統(tǒng)邏輯內(nèi)涵。注意摒棄“智能泛濫”的設(shè)計(jì)思潮，明確智能家居設(shè)計(jì)體系以人為本的核心，保障家庭的本質(zhì)在數(shù)字化浪潮下得以保存；人工智能等核心技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，能夠被有效控制在人類真實(shí)需求范圍內(nèi)，保證科技賦能下家居產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。

2. 可生長的智能家居設(shè)計(jì)體系。個人在時(shí)代發(fā)展過程中，依據(jù)自身社會關(guān)系、生產(chǎn)生活需求等，不斷調(diào)整生活方式，數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用是對人類生產(chǎn)生活方式的適應(yīng)而非引導(dǎo)。可生長的智能家居設(shè)計(jì)體系，將生活的核心與家庭的本質(zhì)放在人本身，具有整體可調(diào)、自我進(jìn)化的特點(diǎn)，是對傳統(tǒng)家居設(shè)計(jì)的深刻繼承，技術(shù)賦能的目的核心也得到切實(shí)體現(xiàn)，在更大程度上避免智能家居成為資本操控下的商業(yè)產(chǎn)物，讓家庭的意義、家居設(shè)計(jì)的初心得到保護(hù)。

四、智能家居設(shè)計(jì)系統(tǒng)構(gòu)建下的設(shè)計(jì)應(yīng)用與實(shí)踐

（一）項(xiàng)目基本信息與初步設(shè)計(jì)

以哈爾濱市華潤·中海·江城平層住宅設(shè)計(jì)為例，該家庭住宅空間為三室兩廳，位于第五層，房間高度2.8 米。根據(jù)用戶畫像，明確設(shè)計(jì)對象為單身職業(yè)女性，經(jīng)濟(jì)獨(dú)立、獨(dú)自居住，大多數(shù)時(shí)間投入工作中，偶爾會和三五知己在家中聚會。家庭中需要有獨(dú)立的辦公環(huán)境，要求居住環(huán)境“簡約、便捷、舒適、安全”。用戶常在晚間回到家中，需要一些便捷的、智能化的設(shè)備提升生活效率、保障居住安全。根據(jù)使用者實(shí)際需求、心理期待歸納整理出本次設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容：在家庭空間中劃分出辦公區(qū)、聚會區(qū)；選擇合適的室內(nèi)風(fēng)格構(gòu)建“簡約、便捷、舒適、安全”的家庭居住環(huán)境；引入智能安防系統(tǒng)、智能家居設(shè)備，保障家居安全、優(yōu)化居住體驗(yàn)。

使用CAD 等數(shù)字圖形處理軟件、數(shù)字3D 建模軟件，進(jìn)行初步方案探討。借助大數(shù)據(jù)模型庫，查找素材，利用數(shù)字信息技術(shù)完成設(shè)計(jì)；利用材質(zhì)材料數(shù)據(jù)庫，將室內(nèi)家居設(shè)計(jì)的整體感覺直觀地呈現(xiàn)給設(shè)計(jì)對象。預(yù)設(shè)智能家居設(shè)備，對整體能耗進(jìn)行評估，確保智能家居能夠長期、有效、環(huán)保地服務(wù)于家庭居住空間。充分考慮設(shè)備自身美學(xué)特點(diǎn)、交互方式與室內(nèi)整體風(fēng)格、居住者實(shí)際需求等的契合性。在設(shè)計(jì)師與委托方的有效溝通之下完成具體設(shè)計(jì)工作并展開施工。

（二）智能家居設(shè)計(jì)系統(tǒng)模式的應(yīng)用

完成室內(nèi)硬裝施工、智能設(shè)備連入的基礎(chǔ)上增設(shè)軟裝設(shè)施。根據(jù)場景理論與角色模型，構(gòu)建智能交互的基礎(chǔ)信息，形成初始智能家居體系并投入使用，如圖5。本項(xiàng)目中，將多模態(tài)交互系統(tǒng)作為主要的交互媒介。入口處設(shè)置語音報(bào)警設(shè)備，利用安全監(jiān)測系統(tǒng)，記錄居住空間外過度停留的陌生人物信息，并向手機(jī)等關(guān)聯(lián)設(shè)備發(fā)出實(shí)時(shí)警報(bào)；淋浴間增設(shè)智能裝置，根據(jù)空氣體感溫度智能調(diào)節(jié)水溫、智能排風(fēng)，嵌入觸覺調(diào)控的迷你音響為用戶提供豐富的生活體驗(yàn)；廚房設(shè)置場景智能交互系統(tǒng)，通過用戶預(yù)設(shè)、歷史數(shù)據(jù)，判斷烹飪場景，主動交互協(xié)助居住者高效完成生產(chǎn)生活活動。在使用過程中，智能系統(tǒng)平臺協(xié)助查看智能設(shè)備健康情況，在設(shè)備故障前及時(shí)作出提醒、在數(shù)據(jù)受到外來非法訪問時(shí)及時(shí)對使用者做出警示，保障智能家居體系安全穩(wěn)定運(yùn)行。

（三）智能家居反饋體系構(gòu)建

基于交互設(shè)計(jì)與數(shù)字信息平臺，智能家居體系應(yīng)用中后期形成反饋系統(tǒng)，作為傳統(tǒng)家居設(shè)計(jì)流程中后期反饋與維護(hù)的補(bǔ)償設(shè)計(jì)。數(shù)字設(shè)備通過語音識別等方式收錄使用者對于智能設(shè)備的使用評價(jià)，將使用者的居住感受記錄備案，與其主動提交的反饋意見一同作為自我更新的重要材料。例如，在臥室環(huán)境中，多次檢測到晚間11 點(diǎn)有人進(jìn)入睡眠狀態(tài)，智能系統(tǒng)則會將晚間11 點(diǎn)作為大部分機(jī)器停止運(yùn)作的時(shí)間。但若用戶具有夜間留燈的習(xí)慣，則可以通過反饋體系進(jìn)行獨(dú)立設(shè)置，智能家居模式將根據(jù)用戶的實(shí)際需求逐漸呈現(xiàn)最貼合使用者的運(yùn)行模式。

結(jié)語

在5G 數(shù)字化時(shí)代，家居設(shè)計(jì)正向“人工智能+”等科技賦能的方向深度發(fā)展。在傳統(tǒng)家居設(shè)計(jì)內(nèi)涵與數(shù)字技術(shù)的碰撞交融中，各界學(xué)者圍繞技術(shù)革新、社會倫理等多維議題，對智能家居設(shè)計(jì)展開了廣泛研究與探討。針對當(dāng)前智能家居設(shè)計(jì)面臨的理論體系缺失、用戶知識門檻阻礙、信息安全危機(jī)等發(fā)展困局，本文從智能家居設(shè)計(jì)模式的系統(tǒng)性構(gòu)建角度進(jìn)行研究，提出將多樣化高新技術(shù)與設(shè)計(jì)藝術(shù)深度融合的思路。

基于“以人為本”的核心理念，智能家居設(shè)計(jì)應(yīng)將用戶需求置于設(shè)計(jì)的中心，通過優(yōu)化交互技術(shù)提升用戶體驗(yàn)，同時(shí)借助信息安全技術(shù)構(gòu)建規(guī)范的行業(yè)發(fā)展體系。在此過程中，智能家居設(shè)計(jì)不僅順應(yīng)了數(shù)字化時(shí)代的浪潮，也致力于平衡技術(shù)創(chuàng)新與文化傳承，實(shí)現(xiàn)兼具繼承性與發(fā)展性的雙重價(jià)值目標(biāo)。

智能家居設(shè)計(jì)模式的系統(tǒng)性構(gòu)建，彌補(bǔ)了當(dāng)前在智能化主導(dǎo)下家居設(shè)計(jì)理論的空白，為智能家居設(shè)計(jì)的實(shí)踐開展以及行業(yè)健康、可持續(xù)發(fā)展提供了探索性路徑。這種理論與實(shí)踐相結(jié)合的框架，將有助于推動智能家居設(shè)計(jì)成為適應(yīng)人類進(jìn)步需求、具有創(chuàng)新與發(fā)展意義的數(shù)字化設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)。

基金資助：黑龍江省哲學(xué)社會科學(xué)研究規(guī)劃項(xiàng)目： 黑龍江少數(shù)民族非遺紋樣數(shù)字傳承與應(yīng)用研究（項(xiàng)目編號24YSE004）; 黑龍江省藝術(shù)科學(xué)規(guī)劃項(xiàng)目：西蘭卡普紋樣的活態(tài)傳承與數(shù)字化技術(shù)耦合創(chuàng)新研究（項(xiàng)目編號：2023D036）；中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目：人工智能驅(qū)動下少數(shù)民族紋樣數(shù)字傳承研究（項(xiàng)目編號：2572024DZ50）; 黑龍江省教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃重點(diǎn)課題：BOPPPS 教學(xué)模式下的高等院校藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)“課程思政”教育實(shí)踐研究（課題編號 GJB1422750）；東北林業(yè)大學(xué)創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目：數(shù)字時(shí)代背景下智能化家居模式創(chuàng)新研究（項(xiàng)目編號 202310225668）

注釋①：圍墻花園（walled gardens），2019年Goulden闡述物聯(lián)網(wǎng)時(shí)表達(dá)，物聯(lián)網(wǎng)是一個再中心化的、商業(yè)化和封閉式的圍墻花園；同年，Lutz認(rèn)為智能家居技術(shù)作為家庭物聯(lián)網(wǎng)代表，“不僅是圍墻花園（walledgardens），更是監(jiān)獄院子（prison yards）”。

注：文中插圖均為作者自繪

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