物联网环境下的新型智能家电之设计思考

宋建林

【摘要】在网络技术、传感技术及通信技术日趋成熟的条件下，体现一种新型关系即物与物之间联系，并将所有物品通过射频识别（RFID）、无线数据通信等信息传感技术与互联网连接起来，组成具有智能化识别和管理功能的网络系统——“物联网”渗透于各个学科及社会领域中，将对智能家电领域产生深远影响，使日常生活中任何物品都变得“有感觉、有思想，而且充满智慧”，这也预示着它将带来一场全新的生活观念和生活方式的变革。融入了物联网的智能家电必将为人们提供未来生活方式的全新解决方案。

【关键词】物联网环境下;新型智能家电;设计思考

1、前言

智能家电的概念自20世纪70年代提出至今发生了显著的变化。如今的智能家电已是以互联网和传感网为基础的，更加趋于网络化、智慧化的“新型智能家电”。智能化产品出现给我们生活理念和生活方式带来的重大变革和对家电产品的设计理念提出的新的要求和新挑战，是本文研究的主要动机。

2、新型智能家电之智能所在

2.1聪明的自适应能力

智能家电之所以“智能”的首要原因在于其自适应的特征。基于传感技术、无线通信技术以及RFID射频识别等技术之上，通过其内部的传感器及微处理控制系统等，智能电器能够“感知”环境，根据变化做出相应的解决方案，为用户提供最适宜及最自然的服务。以iPhone为例，它运用了包括光感应、红外感应、加速度感应、湿度感应以及运动自适应界面在内的人性化感应技术，可根据外界环境，自动调节屏幕亮度，不但省电，而且能达到最佳视觉效果，iPhone根据运动强度将操作界面放大见图1。

图1iPhone根据运动强度将操作界面放大

2.2智慧的解决方案

智能家电嵌入的传感器可感知外部环境变化，同时采用先进的神经网络模糊控制技术，根据自身条件、不同的情况做出不同的工作方案，以适应不同的需求，时刻保持最佳状态;家电还可通过对用户习惯的学习，替用户省去大量状态设定地操作，使用过程更加轻松便捷人性化，一旦用户习惯改变，智能家用电器也随之产生新的自动设定方式。例如，RFID智能冰箱会根据冷藏的食物量和湿度调节压缩机的工作状态，并监控食物保质期、观测食物储备状况等;智能变频空调则根据气候、环境、室内人数等因素判断调整需要供应的制冷量;智能热水器则会根据室外温度和季节调配水温和出水量;智能洗衣机将自动判断衣物重量和质地，并依据四季外界环境差异、水温的不同调整洗涤程序。

2.3自然的人机交互方式

新型智能家电已渐渐摆脱单向信息传达的单一自动化，开始追求人与家电间和谐自然的交互关系，注重用户使用过程中的体验感受。同时将情感化设计思想融入设计，以营造愉快的使用情境，提供良好的概念模型，保持持续有效容易理解的反馈为目标，使用户与产品充分互动，享受生活的美妙乐趣。这时，用户与家电的关系发生了变化，家电不再是一个被动的命令执行工具，而是协助人完成任务的帮手，是人的伙伴，交互双方具有和谐一致的良好协作关系。两者的交互是自然、自发的。正如Philips公司推出的DragDraw数码绘画工具，由魔术刷、魔术橡皮擦、魔术棒以及镭射投影仪所组成的器材，让整个家庭都成为儿童表达自我的虚拟画布;儿童可以在任何表面涂画或是将涂画内容擦除，并且通过计算机程序能够使所画图案变成动画。这种人与电器的自然交互不仅满足了用户内心的情感需求，更为其营造了有趣而愉快的生活空间，真正体现了智能家电的互动和体验特征。

3、未来新型智能家电之全新设计理念

随着“物联网”在各个领域的普及以及“智慧地球”这一目标的逐步实现，设计师在对新型智能家电进行改进和设计之时，也将围绕着全新的设计理念展开。

3.1思维形式由“智能”转变为“智慧”

人类之所以被称为“智慧生物”是由于人拥有很强的认知能力、思维推理判断能力和记忆能力，善于学习和总结，能够感知周围环境、社会与人情况的变化，根据实际状况缜密的判断和推理，得出合理解决方案，同时将经验存入大脑以便以后灵活处理类似问题。

随着技术的不断进步和研究的不断深入，未来新型智能家电的一个重要设计方向，便是向人类“靠拢”，由单项智能向多项智能转变，由“智能”向“智慧”转变。智能家电不再仅仅局限于设计工程师所设定的程序框架，局限于被动的接受和执行指令，局限于单一的判断推理处事“思维”，而是发展成拥有多种思维方式，能够自主识别、自主判断、自主学习、自主作业的主动型智能家电，在其特殊工作模式中模拟多种人的智能思维或活动，能够“身兼多职”，更好的与用户进行交互，并带给用户非凡的使用体验。

3.2覆盖范围由家庭中心转变为社会网络

将网络渗透于整个家电使用过程和家居环境中，家电不但可以通过Internet自动升级、远程故障维修及安全报警，同时用户也能够对其实行远程操作控制，并实现家电间的相互“沟通”和操作。由于互联网的参与，连接了用户和智能家电，使之成为一个网络共同体，而在未来发展中，这一网络将逐渐扩大到整个社会乃至整个地球。未来智能家电依靠传感设备和检测技术，“感知”周围一切事物，包括外界环境、室内情况、用户身体和行为状况、能源利用量等信息，并将这些信息通过网络传送给其他家电，为其他家电的工作提供支持数据和可选建议;用户之间通过智能家电可实现资源共享，甚至社交互动;家用医疗设备通过网络将用户健康数据直接传输于社会医疗保健机构，帮助机构了解用户个人健康情况并对其进行监测，以便及时对用户进行健康指导，或是在用户突发疾病时使之得到最快救治或是远程协助;当出现安全问题或住宅受到外来侵害时，智能家电会自动报警，将信息发送到用户通信设备的同时把危险情况传输于相关安全部门进行求助;用户还可以通过智能家电参与政府宣传活动或是政治活动（如网络投票，在线咨询等）……整个社会智能网络真正实现“智能互联、资源共享、协同服务”。

结语：

目前，智能家电已处于迅速发展时期，随着“物联网”时代的到来，智能家电网络化、信息化、智慧化、社会化、绿色化已成为未来发展的必然趋势。从设计师的角度来说，借助物联网相关技术，令智能家電不仅有“智慧”，同时成为连接人类社会各领域的媒介，以人类的“助手”和“朋友”的身份，协助人类改变和优化生活方式，创造“智慧的地球”。

参考文献：

[1]王朝华.基于Android的智能家居系统的研究与实现[D].广州：广州工业大学，2012.

[2]祁文娟.基于物联网技术的智能家电管理模型设计与验证[D].青岛：中国海洋大学，2013.