物聯網時代的智能兒童家具設計淺析

李秀娟 宗明明

摘 要：文章從物聯網的時代入手，分析總結了智能化發展的趨勢和特點，并以此為依據淺析兒童家具“物”與“網”的智能化設計如何滿足兒童身心發展。

關鍵字：物聯網；智能化：兒童家具

一、引言

當代社會，隨著高新技術的發展，物聯網技術也在蓬勃興起，折讓計算機技術和互聯網通訊技術得到了更好的融合，智能家具也已經走到了人們的視野之內，我們在高速公務上見到的自動收費系統也是這一應用的體現，雖然物聯網的也歷經了很長一段時間的發展，但到目前為止還未形成一個完整的體系。而物聯網的最終目的是實現物與物、物與人之間的通信，是以服務人為最基本的出發點的時代。其中，智能家具是物聯網技術的重要領域和集中表現，在智能家具領域，雖然目前已經有了長足的發展，但是對于兒童智能這一塊發展的并不十分完善，但是關注度卻是越來越高，并且隨著中國兒童人口結構層次的變化，以及二胎政策的全面放開和對生活質量的大幅度提升，使得對兒童產品健康舒適的關注遠遠超于從前，兒童家具設計因擁有廣闊的應用前景和巨大的市場需求而廣受關注。

二、物聯網“物”與“網”的特點

在新一代信息技術的總成成分中，物聯網占據了不可或缺的部分，也是信息技術發展必須經歷的一個階段。物聯網從本質上說物體和物體通過互聯網這個媒介而連接到一起，形成一個大的網絡體系，是通過機器對機器設備之間的通信運用互聯網進行溝通。這有兩層意思：一是，互聯網仍然是這個系統的基礎，網聯網必須依靠互聯網才能建立，而所有的這些都依托于它猜得到延伸。二是，用戶端區別于傳統認知，它可以在任何物品之間進行，主要強調的是物品間的信息交換，通過數據的形式來進行整合。并將這些數據通過識別技術、智能感知與計算等通信感知技術進行整合，從而來補充物聯網的信息技術融合，也因此被稱為信息化發展的第三次世界浪潮主導者。

物聯網與傳統互聯網相比較有很大的區別，物聯網不是單個物體和互聯網的簡單相加，它們之間靠的是技術的支持—智能化，智能化技術是高新技術發展的一個重要表現方面，是物聯網實現的重要承載著。因此智能技術的應用使得物聯網有了以下特點：

首先，物體已經不是簡單的物體，而是技術的一種承載者，是各種感知技術廣泛應用的綜合體。在物聯網的中，我們常常冠于物體“智能”二字，在互聯網時代我們大家都用所謂的電腦在上網，所以網絡終端是標準的，但是到了物聯網時代，網絡端接入進來的是各種各樣的物品，而面對各種各各樣的物品我們需要為其打造不同的外衣——智能化，來滿足不同的需求。面對這樣的情況，網聯網時代的物要有網絡中唯一可識別的地址，這樣才能通過物聯網聯系到每個物體。遵循物聯網的相關協議，只有物品按照同一種協議才可進行互聯溝通。要有CPU，這是智能化的核心。需要有自己的操作系統才能進行人機、物物的交流。并且通過有能夠感知和收集信息的信息接收器接受信息，經過數據傳輸通路進行存儲，最后整合過的信息通過具有決策功能的發射器發射出去。這便是物聯網時代“物”的特點。

其次，物聯網是各種感知技術的廣泛應用，它根建于傳統互聯網，通過布有信息源的海量傳感器進行信息網絡的建設。這些傳感器類型多樣，不同的傳感器接受的信息不同，互聯網通過有線或者無線技術將傳感器接受的不同信息進行編碼排序存儲。因此互聯網是物聯網的實現基礎，它通過互聯網的存在形式實現物聯網的表達，只是物聯網的“網”更加廣泛，它不僅包含傳統互聯網的表現形式，更是傳統互聯網的新的信息數據的整合和智能數據處理。

最后，傳感器的連接和智能處理的能力是新型物聯網的特點，傳感器接受信息將其送到智能處理中心，并經過智能處理、云計算、模式識別等進行海量信息的分析最終輸出對物體實施智能控制操作。

物聯網是全球性的生態系統，人是這個生態系統中的主要參與者，這區別于傳統意義上的物物相聯，在其中人的形式不再是基本的生存生活階段，而是到了更高級的感知自然、認識自然、理解自然、順應自然，利用自然的新階段。如果說互聯網的發展推動了人類對于自身的認識，那么物聯網的發展將極大提升人類認識自然、認識自身的能力。這為人類重新融入自然，應對各種地質災害和各種自然挑戰提供了有效保障，對于人類在地球上的長期生存、延續、發展具有無力替代的重大意義。[1]

三、智能兒童家具不能用傳統設計思維去設計

隨著4G網絡的推廣和普及，在物聯網、云計算和大數據概念的推動下，智能家居的操縱也正變得日益簡單和快捷，產品的智能調控功能必將日益增多。有了大量的智能家具與家居用品，再結合應用計算機技術、互聯網技術，以及遙控系統集成技術，智能家居的建設就初見端倪。

從兒童家具尺寸與家具適應性的關系來考慮，兒童家具設計應該采用可調節的設計手法，使兒童家具的設計尺寸滿足兒童靜態或者動態的各種體勢變化需求，使兒童生理尺寸和家具的設計尺寸更適應，滿足兒童生理發展的人機尺寸需求。這就要求“物”設計的合理性與適應性符合兒童成長人機尺寸，從而保證兒童家具操作的適應性與安全性。例如，桌子倒角防磕碰設計與兒童可調節成長書桌設計都考慮到了“物”與可調節的結合，而物聯網時代則更加注重于適應性前提下的兒童智能調節系統的開發與設計。

另外，從兒童家具尺寸與家具舒適性的關系來考慮，結構設計的合理性應該得到廣泛關注，這要求只有從兒童的心理出發，才會滿足兒童心理和身體上的舒適感覺，例如，如果兒童家具色彩不合適，會影響兒童的視覺情感，長此以往會影響兒童身心健康，這要求物聯網時代設計兒童智能家具時更加注重收集與分析兒童心理數據，在“網”增加各種感知技術進行進行智能處理的情感化設計，同時結合“物”的動作輸出以適應孩子的不同需求，這樣才能發現新的應用領域和模式。

兒童智能家具已經初步建成，主要涉及安全保護、健康監測系統，以及環境照明調節系統，這些總的控制于家電總控制系統，另外為了安全還設置有意外應急系統。兒童家具的安全保護系統主要涉及的方面包括：家具使用倒角防磕碰物理系統，安全隱患使用系統和防漏水的無線漏水探測系統等。環境照明調節系統主要包括：環境光傳感器、無線調光器和空氣質量探測器溫度控制器等。家電總控制系統主要涉及：無線智能插座、無線紅外轉發器。另外安全應急系統主要設置有無線緊急求助按鈕、無線斷電報警器、無線斷電自照明等。

物聯網發展漸入佳境，智能家居的發展已經為家居環境系統的研究打好部分基礎，因此兒童智能家具作為終端設計時就必須改變傳統設計觀念，將家具當作接入網絡的設備的同時還要將嵌入式系統、傳感器、RFID等合并到家具的結構與造型設計之中。信息接收器、發送器、數據傳輸通路、數據處理芯片、操作系統、存儲空間等要考慮合理的放入在家具的身體里面。這樣才能從傳統家具制造業里脫穎而出，才能形成物聯網時代的新興產業。這將改變整個家具行業的創新思路，為傳統的家具設計和家居設計企業提供一條與時俱進的發展道路。

隨著我國二孩政策的全面放開和逐步實施，在未來新生兒的增長比例會有所提高。在新政的推動和國際家居品牌的紛紛入住，兒童家具在渠道、品牌上的競爭也將愈演愈烈。國內整個兒童家具市場會達到前所未有的高溫，針對青少年兒童這一特殊群體，對其生理和心理方面的特征進行研究分析，在人體工程學和設計心理的基礎上，提出了基于兒童生理和心理的兒童家具設計原則。并從兒童家具尺度設計，造型設計，色彩設計，結構設計等方面結合智能化的特點論述智能化設計，并且尋求智能化設計的突破點。[2]

材料和設計是相輔相成的。在整個設計活動中，任何設計都要最終的材料應用中，例如設計一匹玩具馬，在材料的最終選擇中考慮的安全、環保等因素可能就確定到木材這一方面，考慮到簡便、價格等方面可能最終選擇ABS塑料。所以任何材料都有可能成為設計的最終表現形式對象。同樣智能兒童家具設計中材料的選擇也會考慮多方面的需求，綜合多種因素而最終確定，其中智能材料的選擇要注意以下幾點：處理的智能人性化需求，產品操作中智能化的人機性，重點在于滿足人類自身需求。能材料的應激性與驅動性使得材料本身有類似自主思考的智能性，此種特性使得它可以主動處理工作，而非等待人操作。例如目前市場上部分洗浴設備的智能調溫裝置中，內部功能部件已使用部分材料技術。TOTO衛浴產品中的恒溫裝置可以對于水溫的變化敏感，通過裝置的設定反應可以讓熱水和冷水的混合比例協調，從而達到恒溫的效果。

四、結語

從上面的論述可以看出，“人”是物聯網服務的根本，脫離這一點智能化的物聯網設計則成為空談，只有考慮人的基本需求才能讓家具和互聯網結合的更和諧，才能推動物聯網的發展。我國人口結構中兒童的層次是最受到保護和關注的，隨著二胎政策的全面放開，這會成為我國家具發展的新動力，從以上分析我們應該在物聯網時代將兒童智能家具設計結合結構力學、人體工程學、材料學、心理學及人的感覺特性等知識設計真正適合兒童發展需求的智能家具，使家具的尺度符合兒童身體成長需求，使智能化的人機操作反饋終端更加迎合兒童心理變化，從而保護孩子的身心健康。據以上的分析在日益興起的物聯網時代，中國會抓住機遇，順應智能化的發展趨勢，建立自己的智能兒童家具品牌，并且在質量、文化內涵、風格、營銷策略及售后服務等層次上都走上一個新的臺階。

參考文獻：

[1]舒文瓊.五巨頭爭霸智能家具[J].通信世界，2010，（41）.

[2]黃永軍.木材科學與技術[D]，西北農林科技大學，2009.

作者簡介：

李秀娟，齊齊哈爾大學美術與藝術設計學院研究生，研究方向：產品設計。

宗明明，齊齊哈爾大學碩士生導師。