大數據時代電子產品交互設計初探

楊寅秋，胡 飛，孟曉欣

（蚌埠學院 藝術設計系，安徽 蚌埠 233030）

1 前言

交互設計中的“交互”的英文原文為“interaction”和“interactive”，其原意是指二者之間的交流互動，相互影響.我們把在產品的使用過程中，作為服務使用者的用戶和作為服務提供者的產品之間的信息交換及行為互動過程稱之為“交互行為”，在產品設計過程中通過精心的設計規劃，引導用戶與產品之間的交互過程，使用戶得到良好體驗的過程則稱之為“交互設計”.

電子產品自誕生以來，就成為人們生活中重要的組成部分，電視、錄像機、電子鐘等產品已經成為了現代家庭中的必需品.但是近年來，傳統電子產品的功能及設計理念已經難以滿足人們日益多元化的需求.隨著社會的發展和科學技術的進步，大數據技術開始逐漸滲入社會生活的各個領域，這一新的技術革命將給電子產品的交互設計帶來新的機遇和挑戰.

一般意義上，大數據（Big Data）是指無法在一定時間內用常規機器和軟硬件工具對其進行感知、獲取、管理、處理和服務的數據集合[1].一般的數據規模在10TB(1TB=1024GB)以上.大數據技術不是指代海量的數據，而是從各種各樣類型的巨量數據中，快速獲得有價值信息的技術.其基本特征可以用 4個 V來總結(Volume、Variety、Value和 Velocity)，即體量大、多樣性、價值密度低、速度快.它通過物聯網、云計算、移動互聯網、車聯網、手機、平板電腦、PC以及遍布地球各個角落的各種各樣的傳感器，實現海量數據的獲取和有價值信息的挖掘和篩選.依托大數據技術，電子產品將為用戶帶來更加智能化的服務，極大地改變現有電子產品與用戶之間的交互模式，提升產品的用戶體驗.

2 傳統電子產品交互設計與大數據時代用戶需求的沖突

2.1 傳統電子產品逐漸難以滿足用戶的需求

大數據時代是信息社會發展的一個新的階段，自“信息爆炸”的概念提出以來，人類文明產生的數據總量一直以驚人的速度不斷增長.據著名咨詢公司IDC發布的研究報告，2011年網絡大數據總量為1.8ZB（1021）,預計到2020年，總量將達到35ZB.舉個直觀的例子來說，現代社會中一個人一天之內通過報紙、手機、互聯網、電視等媒介所獲取的信息量遠遠超過了100年前一個人一個月所獲取的信息量.

信息爆炸的結果之一就是現代人的生活節奏變得快速，而且在不斷提速.這種提速也使得我們對電子產品的性能要求不斷提高.在電話撥號上網時代，用戶為了收發一封電子郵件可以等待幾個小時；而現在電腦的開機時間比往常慢上幾秒鐘都足以使用戶抓狂.

用戶個人所擁有的電子產品數量也在不斷增多，更換電子產品的頻率更是不斷提高.來自360手機助手的一項統計數據顯示，2011年中國智能手機用戶更換手機的周期大約為29個月，而2014年已經縮短到18個月.用戶不斷更換電子產品的根本原因是對電子產品服務的要求標準不斷提升——用戶一直都希望得到更快、更穩定、更智能的電子產品.

2.2 基于大數據技術的電子產品開始得到用戶的認可

針對用戶的需求，近年來市場上的出現了一批區別于傳統產品的電子產品，在產品的交互設計上較以往有了很大的突破.

美國Nest公司于2011年推出了Nest智能恒溫器，這款恒溫器不僅具有漂亮的外觀和簡潔易用的操作面板，而且還具有學習能力.通過恒溫器自帶的物聯網傳感器系統，可以自動感知室內的氣溫和干濕度，自動控制暖氣、通風及空氣調節設備（如空調、電暖器等）.

除此之外，Nest恒溫器還通過互聯網與官方服務器連接，通過傳感器和芯片記錄用戶一段時間內的使用數據，據此分析用戶的使用喜好，然后通過互聯網和云計算技術自動生成符合用戶喜好的功能設置，并自此以后自動執行，實現了“智慧型”的電子產品服務.

2014年的CES（國際消費類電子產品展覽會）上Sleep Number公司推出了一款名為“x12”的智能床組，這套床組可以通過傳感器隨時監測用戶的睡眠質量，并且適時根據用戶的睡眠狀況調整床組的角度、枕頭的高低等，以保證用戶達到高質量的睡眠.同時床組系統接入家中的Wi-Fi網絡中，內部系統就會自動將用戶的睡眠細節信息上傳至Sleep Number網站的用戶個人賬戶中.手機和平板都可以對已上傳的數據做訪問.在操作上，這款床鋪采用了手動輸入和語音輸入兩種模式，方便了用戶的操作.

圖1 Nest恒溫器

類似產品還有三星和LG推出的智能家居系統，能夠通過大數據技術將家庭的各種電器納入一個智能控制中樞.

康師傅控股有限公司執行長韋俊賢在采訪中誠摯地說：“康師傅本身就是改革開放的成果，也是改革開放的見證者、親歷者和受益者。沒有改革開放，就沒有康師傅。”

可以看到，基于大數據技術的電子產品在交互模式的設計上較傳統產品有很大的不同，產品更加智能化，服務的范圍更加全面，為用戶服務的細節也更加深入.

3 基于大數據技術的電子產品交互設計的特征及價值

從工業設計的角度來看，產品可分為“技術驅動型產品”和“用戶驅動型”產品兩大類[2].前者以技術為特征，用戶主要關注該類產品的技術性能；后者以與用戶的高度交互為特征，用戶關注的是產品的外觀、功能、便捷性以及相應的情感體驗等.現階段，絕大部分的技術驅動型產品都可以完成預設的功能，達到了用戶“可用”的標準.而能夠實現良好交互的用戶驅動型產品則能實現用戶“想用”的效果.

通過大數據技術，電子產品更容易提升其交互體驗，實現從“技術驅動型”向“用戶驅動型”的轉變.這種轉變具有以下特征：

3.1 從單體化發展到網絡化

傳統電子產品比如電視機、照相機，在消費者購買以后，就與服務商失去了聯系.在用戶正常使用的過程中，服務商或其他用戶無法獲取該產品使用狀態的各種信息.只有當用戶將產品帶到服務商制定的售后服務點進行檢修和保養時，服務商才能獲知部分產品的使用情況，并通過與用戶的談話等方式來獲知用戶使用產品的體驗.因此，傳統的電子產品是一種孤立的個體，其運行狀態大部分時間不是服務商實時監控的，而是沿用了預設的模式運行的.

運用了大數據技術的電子產品能夠通過互聯網、物聯網實現產品與產品之間，產品與服務商之間，用戶與用戶之間的實時溝通與串聯.比如小米手機就設計了云服務功能，這種功能可以自動將用戶使用小米手機的數據進行云備份.假如用戶的手機丟失，則可以登錄小米賬號，在云存儲空間內找回重要的資料，如通訊錄，照片，聊天記錄等.用戶也可以主動將重要資料上傳.

電子產品還可以通過網絡不斷進行功能升級，優化系統結構，提高產品的性能.以安卓手機為例，目前主流的安卓系統手機如小米、華為、三星等，都能夠通過網絡實時監測用戶的手機系統是否是最新版本，并且在最新版本的操作系統上線時主動提醒用戶及時更新操作系統，提高產品性能.

3.2 從自動化發展到智能化

蘋果公司在2014年推出的Apple Watch腕表一面世就比傳統的腕表更加“聰明”.它能夠自動匹配全球標準時間，誤差不超過50毫秒.除了能夠實現傳統腕表的計時，自動報時的功能以外，還可以通過傳感器芯片感知用戶的身體數據和其他外部信息，比如顯示用戶的心跳信息，向用戶發送健康數據，通過用戶的身體數據為用戶量身打造運動計劃，可拍照，遠程看視頻，支持地圖，天氣預報信息推送，甚至其內置的Passbook應用可以作為登機牌使用.

圖2 提供多種智能服務的Apple Watch

通過大數據技術，現代電子產品對傳統電子行業發起了強大的挑戰.挑戰的力量不僅來源于產品內置芯片等硬件設備，更是植根于大數據技術.互聯網、物聯網和云計算的結合使得電子產品具備了自動感知、自主學習和自主判斷的能力，實現了真正的“智能化”.

3.3 實現可持續發展的綠色化

實現了智能化的電子產品，能夠更加準確地感知其使用環境，并能夠對外部環境和內部狀態的數據進行綜合分析判斷，得出最合理的運行方案.精確使用能源，降低不必要的資源損耗，同時也降低了用戶的使用成本.

由Nest和兩家調查機構對1500名用戶所做的研究顯示，Nest恒溫器平均每年能給客戶們節省131至145美元.雖然每一項調查結果間有差異，但它們整體上發現Nest能節省10%-12%的取暖費用和15%的制冷費用.之前美國環保局和其他恒溫器廠商推測的信息也顯示，這類程序產品可以節省20%的能源費用[3].

經濟學中的“霍姆斯馬車”理論提出了這樣一個模型“一架完美的馬車，它的所有部件都能相互匹配且恰到好處.當馬車的使用壽命終結時，它的車輪、車軸、車身、底盤……所有的部件同時解體報廢，沒有哪一個零件比其它的更脆弱或更耐久”.我們可以把這看做具有各種資源的最合理的配置和最充分的使用的產品模型.傳統電子產品在使用過程中往往不能充分使用每一個零件，當一件產品被棄置的時候，很可能其百分之八十的零部件還是可用的.這就造成了巨大的資源浪費，并且引發一系列的環境問題.

基于大數據技術的聯網功能設計不僅能不斷提高產品的性能，更使得產品的硬件使用壽命大大延長.目前大部分的安卓手機都具有實時操作系統更新信息推送和下載更新的功能，安裝了Windows8.0系統的電腦也同樣具備實時更新操作系統的功能.這使得手機和筆記本產品得以不斷提升產品性能，滿足用戶更高的使用需求，同時這種更新絕大部分屬于“傻瓜式”自動運行，操作簡便.用戶只要點擊一個按鍵就能完成整個產品的功能升級過程.

通過提升產品非物質部分的性能，延長產品物質部分的使用壽命，大數據技術將使我們不斷地改進產品的交互設計，越來越接近“霍姆斯馬車”模型，實現可持續發展.

4 大數據式交互設計是未來電子產品的發展趨勢

大數據技術給用戶提供更豐富的交互式用戶體驗將會是未來的發展趨勢，這種趨勢表現在以下方面.

4.1 更加關注非物質產品的交互設計

人類社會發展至今，正處于一個變革的階段.社會生產的重心從物質產品的設計生產轉向非物質產品的設計生產.

非物質產品的設計生產包含兩個層面的內容，一是可觸摸的物質產品的生產，二是非物質產品的設計.

大數據技術在信息的采集和提供上具有先天優勢，它可以為用戶提供海量的數據，同時在短時間內篩選出對用戶最有效的部分.在這個信息提供的過程中，大數據技術可以讓信息服務更快速，更精確，讓信息服務呈現的方式更加多樣化，讓用戶與非物質產品的交互過程更富有創造性，用戶體驗更加人性化.

4.2 智能化向更先進的智慧化邁進

隨著計算機技術的飛速發展，智能化已經逐漸滲入電子產品的各個領域，給人們的生活帶來了很大的便利.大數據技術的應用將使產品的智能化有更大的提高.如果把獨立的電子產品看作一個“腦細胞”，通過大數據技術，無數個電子產品組成了一個擁有數百億“腦細胞”的大腦，云計算技術使這個大腦擁有無比強大的計算能力和分析能力.這種能力所產生的結果可以被所有大數據網絡內的電子產品共享，使電子產品對外部的感知能力，自主學習能力，自主判斷能力呈幾何級數提升，在未來能夠達到甚至超越人腦的能力.這將使電子產品提供的交互服務從“智能化”向更先進的“智慧化”邁進，降低用戶的記憶和操作負擔，改進電子產品的交互性，讓用戶體驗更加愉悅.

4.3 可持續發展逐漸成為重要的標準

人類社會發展至今，創造出無比輝煌的文明，但也為此付出了沉重的代價，能源危機，大氣污染，水資源匱乏等問題日益嚴峻.如何有效利用現有資源，減少浪費和污染，是人類共同關注的問題.因此，電子產品設計是否符合可持續發展，也成為用戶關注的重要標準.

通過網絡使電子產品由獨立的個體運轉變為多個產品的整體聯動，發揮個體所不具有的功能，為用戶所遇到的問題提供更加智能高效的解決方案，來應對大范圍能源和環境危機.大數據技術還可以使電子產品精確感知和判斷外部環境及工作狀態，及時而有效地利用電力等資源，將不必要的能源損耗和污染排放量降低.

對于個體用戶來說，電子產品對資源的精確使用，對環境污染的減少，最直接的作用是產品實際使用成本的降低.這其中包括了產品運轉的能源損耗費用，如電費、水費、燃氣費用等；另外就是電子產品在生產和使用過程中產生的垃圾的處理成本費用.在日本，廢舊電子產品被禁止隨意棄置，用戶需要將廢舊電子產品送到指定的專業回收機構進行處理，并且為此支付不菲的回收處理費用.在歐美等發達國家都有類似的法律出臺.如果電子產品更新換代較快，僅回收處理費對于用戶來說就是很大的一筆開銷.同時，建立相應的產品回收設備和機構，對政府財政來說也是耗資巨大的工程.

從另一個角度來說，大數據技術延長了產品的使用壽命，降低了電子產品廢棄的頻率，這就減少了用戶使用電子產品的后顧之憂.在未來，電子產品的設計必須要遵循可持續發展的標準，這將是整個社會的共識.

5 結語

人們一直追求更加舒適，便捷的生活方式，數千年來人類的發明創造都是基于這個目的.

第一根電子管的出現揭開了近百年來人類生活革命性變化的序幕.而大數據時代的到來將引發電子產品設計革命新的浪潮.盡管大數據技術還存在著種種不足和缺陷，還有很多未解的問題存在，但是短短的幾年間，大數據技術已經為我們展示出它巨大的技術優勢和社會效益，合理運用大數據技術，在推進電子產品的交互性，發展電子產品智能化，解決當前的能源危機和環境問題等方面有著重要的理論意義和實踐價值.

〔1〕王元卓，靳小龍，程學旗.網絡大數據：現狀與展望[J].計算機學報，2013，36（06）.

〔2〕李世國，華梅立，賈銳.產品設計的新模式——交互設計[J].包裝工程，2007，28（04）.

〔3〕李坤.從Nest看智能家居化進程：離中國用戶很遙遠.[J]騰訊數碼，2014.1.14 http://digi.tech.qq.com/a/20140114/005065.htm

〔4〕Norman·D·A.設計心理學.梅瓊,譯[M].北京:中信出版社,2003.

〔5〕Alan·Cooper，Robert Reimann ，David.Cronin.About Face 3交互設計精髓.劉松濤等譯[M].北京：電子工業出版社,2006.

〔6〕ULRICH·Karl·T, 產品設計與開發. 詹涵菁,譯[M].北京:高等教育出版社,2005.