0～3歲兒童智能安撫產品的交互設計研究

張范，熊紅云（通訊作者）

（北京服裝學院 藝術設計學院，北京 100029）

一、研究背景及發展現狀

據全國第六次人口普查顯示，我國目前的女性平均生育年齡為28.18歲，上次人口高峰期出生的人口正處于生育年齡范圍之內，加上二胎政策全面展開，有望迎來第三次嬰兒潮的回升潮。嬰兒人口的急劇增長無疑給晉升家長帶來很多困擾，其中安撫寶寶情緒成為首要待解決的問題。因此，安撫玩具成為每個新生兒家庭購物清單中的必買之物。加之人工智能技術的成熟，無疑給此類產品提供更多的創新方向和設計的機會。筆者通過對國內外成熟的安撫產品的交互設計研究，以用戶體驗的角度，總結出其中的優點和缺點，并提出合理化建議。

目前，關于智能安撫產品的相關研究都關注在怎樣讓監護人更方便的使用產品，更及時有效地解決嬰兒的哭鬧，但產品用戶區間過于模糊，多為0～3歲，并沒有了解嬰兒的身體發育狀況；另外，過分追求產品的技術層面，忽略了產品技術的對嬰兒的負面影響，同時家長對產品過分使用技術所帶來的擔憂也是重要的考量點。例如，智能安撫奶嘴的設計。奶嘴內置的紅外感應和微型攝像頭雖有利于監護人對嬰兒健康狀況有良好的檢測，但對是否有其危害目前沒有相關認證，存在很大的隱患。此外，過多使用功能反而喧賓奪主，設計框架略顯生硬，很多家長并不看好，選擇不予購買。因此，應重新審視用戶本身，應在保證材料制作安全和使用安全的前提下，巧妙運用新技術才是最行之有效的途徑。

二、國內外智能安撫產品分析

圖 1 費雪智能安撫小海馬產品及功能介紹

圖 2 左：Vtech偉易達小河馬投影儀 右：費雪星空海洋燈

“安撫”顧名思義，即是安靜、撫慰之意，根據“達爾文反射”（Grasping Reflex），嬰兒自出生起就有短時間的抓握能力，輕輕觸碰嬰兒手掌，嬰兒立刻緊握拳頭。因此，傳統的安撫產品都利用了此理論進行設計，例如安撫巾、毛絨玩具成為最初最純粹安撫神器。近年來，隨著人工智能技術的發展，萬物互聯改變著我們的生活。大數據的采集和處理能力不斷增強，利用這些技術設計出的新型智能安撫產品也受到了廣大家長們的喜愛。據2017年國外新出的玩具中，可以看到通過新技術結合的安撫產品越來越多，優缺點也不盡相同。綜合國內外產品，筆者根據制作材料和呈現形式將其劃分為以下幾種：互動毛絨玩具類、智能聲光投影類、硅膠安撫奶嘴類、特殊材料混合類 。

（一）互動毛絨玩具類

互動類毛絨玩具類的主要特點：以可愛生動的外觀形象吸引寶寶眼球，根據哭聲識別、智能提醒、部位觸發點等與之進行互動，結合手機端APP進行個性化設置，給兒童帶來新的體驗。例如圖1費雪智能安撫小海馬，適合剛出生及以上的嬰幼兒，通過“抓握反射”（達爾文反射）嬰兒可以抱住玩具與之進行互動。白天它成為貼心的好伙伴，夜晚看護人通過按壓海馬身體的音樂圖標觸發機關，發出安撫音樂或白噪音等助眠音樂以及溫和的光線營造出安撫、助眠的氛圍，使其在快樂的玩耍后自然的進入甜蜜夢鄉。這種通過按壓的交互方式能夠鍛煉嬰幼兒的因果關系、培養形成良好的睡眠行為習慣；不僅如此，還能更好地促進嬰兒手、眼各個器官的發育及協調能力。如圖3（右圖）Toyamail出品的毛絨對話玩具，同樣以觸發機關作為行為反饋的通道，玩偶內置聲音處理芯片，能夠學習模擬用戶的說話聲，從而與用戶互動。此產品有效利用了嬰兒的好奇心，快速轉移其注意力，從負面的情緒之中解救出來，同時能夠提高兒童的反應能力和語言能力，不失為一個成功的產品。

（二）智能聲光投影類

此類產品充分利用白噪音這一助眠聲音元素，結合緩動交替的抽象的投影，形成聲光一體的安撫機制，在解決兒童哭鬧的同時，鍛煉其想象力，有利于促進嬰兒的視力發育；有利于嬰幼兒的安全感的建立；有利于情緒自我調節能力的培養。研究表明：有色噪音能夠有效安撫人們情緒，提高專注力，達到以噪制噪的效果。其中，白噪音（指一段聲音中的頻率分量的功率在整個可聽范圍〔0·20KHZ〕內都是均勻的）是最接近子宮的聲音環境。因此，在諸多產品之中，白噪音的加入能夠有效地解決嬰兒哭鬧，平復嬰兒情緒有顯著的效果。此外，紅噪音、褐色噪音也有效平復嬰兒的情緒，提供一個安靜、助眠的作用。

例如圖2（左圖）偉易達小河馬安睡投影儀，能夠充分還原使用場景，利用哭聲喚醒技術即可緩解嬰兒負面的情緒。能夠以用戶的視角，滿足兒童哭鬧當下需要安撫的需求，達到安撫的目的，從而實現心理模型的需求構建。例如圖2（右圖）費雪星空海洋燈，在傳統的小夜燈的基礎上，通過與手機相連，遠程控制夜燈的亮度、投射內容。操作更加方便快捷，其中投射內容部分能夠從多方位進行投射，滿足兒童多視角的需要，促進頭部、頸部的發育，實現多元化、個性化、移動性、智能化。但上述兩個案例投射內容都比較單一固定，由于嬰幼兒視力發育分為黑白期、色彩期、立體期、空間期，所以不能滿足不同時期嬰兒的視力發育需求，是此類產品不足之處。

（三）硅膠安撫奶嘴類

此類產品是以硅膠為主要制作材料，安全無毒、形狀更接近乳頭，讓嬰兒更有安全感。內置的貼片能夠測量嬰兒當下的體溫。例如圖4所示REER智能奶嘴體溫計，在安撫的同時，能夠同時測量嬰兒的體溫。此外，現有的研究已設計出：在安撫的基礎上，通過內置數字攝像頭和貼片式紅外線LED能夠實現嬰兒口腔狀況和體溫情況的同時監測。微型傳感器能夠采集嬰兒的口腔圖像，通過手機APP進行健康監測。手機能夠根據接收到的體征信息給予相應的安撫。綜上所述，此類產品能夠從用戶本體出發，在滿足基本需求的同時，增加輔助功能，能夠提升產品購買價值，使產品更加智能，符合現代人多重需求的心理。

（四）特殊材料混合類

除了以上兩種類型，加入一些具有安撫作用的材料更能直接縮短使用路徑，減少了開發時的成本，實現用戶和廠家的雙贏。例如圖3（左圖）為 Manhattan Toy 出品的毛絨玩具，外部形象為一個初生嬰兒并帶有一只小毛熊、一本布書、奶嘴和一個嘴巴。奶瓶內置相關裝置可以吸附到寶寶嘴部，當嬰兒抱住此玩具時，會釋放令人安神熟睡的薰衣草香味。由于它遠離了數字產品直接的傷害，通過植物草香，達到安撫、凝神的效果，使嬰兒逐漸建立起良好的情緒控制力，受到了新生兒家庭的追捧。

總結：綜合以上產品類別分析，目前的安撫產品能夠從用戶本體出發（例如達爾文反射），巧妙運用，最終達成安撫的目的。并充分利用現有的技術，比如有色噪音能夠平復情緒，利用萬物互聯增加產品的智能化，提升個性化服務；利用語音識別、大數據分析等技術增加產品的時效性、可移動性，使產品功能趨于多元化、智能化，使產品更有利于使用，更接近用戶的心理模型。但在解決安撫的同時，嬰兒的身體發育特征同樣也是設計師們有待挖掘的點，在滿足基本的安撫需求之外，既能潛意識地提升嬰兒的情緒控制力，更能多方位地關注嬰兒不同時期身體發育的需要（例如嬰兒視力發育的需求）是優于其他產品最重要的依據。

圖 3 左：MahattanToy出品的薰衣草毛絨玩具右：Toyamail出品的毛絨對話玩具

圖4 德國REER智能奶嘴體溫計

三、人工智能技術在安撫產品中的優勢

（一）人工智能的概念

人工智能（AI）,是模擬人的思維和邏輯方式的一門學科，主要研究機器人、語音識別、圖像識別、自然語音處理等領域。人工智能是計算科學的分支之一，它試圖深度了解智能的本質，了解人類的思維、想象力、記憶力、判斷力，通過智能機器展現出來的學問。智能（intelligence），可以解釋為人類感知、學習、理解和思維的能力，是人類區別與其他生物的主要特征。

（二）嬰兒哭鬧的特點

通過研究表明：嬰兒啼哭聲不同于成人，一切需求都是最基本的生理需求，不因嬰兒的變化而變化，因此稱之為統一性；所有的嬰兒的哭聲頻率不分國籍、種族，可以從生理需求上分饑餓、不適、困覺等，因此具有一定的可識別性；嬰兒的哭鬧不受外界的干擾，因此具有客觀性；監護人可以根據觀察發現其中的規律，因此具有可預測性。嬰兒哭鬧的特點即為：統一性、客觀性、可識別性、可預測性。綜合嬰兒哭鬧的特點分析，可以大量收集嬰兒哭鬧的不同狀況的哭聲音頻，進行數據分析，有利于安撫產品的設計。因此，語音識別、大數據分析是安撫產品前期調研不可缺少的技術支持。

（三）人工智能在安撫產品設計中的優勢

第一，自然語音處理技術作為人工智能的重要研究領域，有利于安撫產品的智能化升級，實現更自然的語調、口吻進行有效的人機交互，加快產品迭代速度，滿足人們更加便捷的生活需求。第二，語音識別技術使產品交互行為趨于流暢化、簡潔化，并且讓交互方式以一種新穎的方式進行判斷輸出，傳達給產品中樞，進而做出相應的行為反饋，來滿足用戶的需求。第三，智能安撫產品在滿足安撫情緒的基礎上，還肩負著游樂啟智的作用，因此，需要設計師在深入了解嬰幼兒的哭鬧行為模式的同時總結嬰兒在0～3歲期間不同階段的發育特點，適應每個階段的嬰兒各個器官發育的需要，促進其健康、快樂的成長。第四，大數據分析使產品功能更具有個性化，因人而異，滿足嬰幼兒的不同的需求。例如能根據兒童的喜好，進行產品的預設。根據嬰兒的日常行為習慣，制定規律的睡眠計劃，借助智能安撫產品，利用智能提醒和定時功能培養其良好的生活習慣和情緒控制力。第五，安撫產品不受淡旺季的影響，只要有嬰兒出生，就會有這樣的需求。因此對于此類產品競爭激烈，需要廠商不斷采取當下成熟的人工智能技術，使之成為贏得市場占有率的重要技術保障。

結論

智能安撫產品不同于傳統的安撫產品，它通過語音識別、智能提醒、白噪音等技術，滿足安撫嬰兒的需求，使用起來更加智能，技術更加先進，解決問題上具有及時性，產品操作更具人性化。但美中不足，產品對用戶年齡的劃分過于模糊，不能根據嬰幼兒不同階段的身體發育狀況（例如可利用嬰兒的視力發育情況，對投影儀內容進行個性化需求分析和設計）來定義產品的功能和結構，從而縮短使用路徑，讓操作方式變得簡潔、易于使用。因此，在人工智能時代的今天，對產品的改進需要更加深入了解哭鬧的行為習慣、身體各個器官的發育狀況，這顯得尤為重要。■

參考文獻：

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