基于人機交互的電子產品設計研究

摘? 要：為提高用戶對電子產品的使用體驗，引入人機交互技術，開展電子產品設計的研究。采用劃分實體對象屬性類別的方式，以電子產品實例庫的數據存儲方式，規劃通信對象資源庫構建流程。調整人機交互界面分辨率，實現電子產品人機交互功能。在此基礎上，設計對比實驗，以用戶反饋結果與設計電子產品頁面的展示情況作為評價電子產品綜合性能的標準，驗證提出電子產品設計方法，該方法可實現遠距離的人機交互，進而給予用戶更加良好的使用體驗。

關鍵詞：人機交互;電子產品;人機交互界面;數據存儲方式

中圖分類號：TN02;TP11? ? ? ?文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2020）17-0052-03

Abstract：In order to improve the users service experience of electronic products，human-computer interaction technology is introduced to carry out research on electronic product design. Adopt the method of dividing the attribute categories of entity objects and the data storage method of the electronic product instance library to plan the construction process of the communication object resource library. Adjust the resolution of the human-computer interaction interface to realize the human-computer interaction function of electronic products. On this basis，a comparative experiment was designed，and the user feedback results and the display of the designed electronic product page were used as the standard to evaluate the comprehensive performance of the electronic product. It was verified that the electronic product design method was proposed，which can realize the remote human-computer interaction，and then give users have a better service experience.

Keywords：human-computer interaction;electronic products;human-computer interaction interface;data storage method

0? 引? 言

人機交互（Human-Computer Interaction，HMI）屬于研究用戶與系統之間互動關系的一門新學科。其面向對象可以是各種機器，也可以是計算機程序與人體感知器官，實現人機交互功能是電子設備未來發展的必然趨勢[1]。

相關技術單位已經對此開展了深度研究，在研究中發現當下市場發行的電子產品主要是指以電能作為支撐的基礎生活類產品，主要包括智能電話、移動設備、電視機、游戲機等。在早期生產中，這些設備均以電子管作為支撐，因此對其命名為電子產品。基于當下社會技術的不斷創新，越來越多的用戶對于電子產品的功能與需求開始提高。結合電子與通信工程領域的研究，提高信息傳輸、信息處理效率，設計新型電子產品，提升電子產品設計行業在市場的占有率，為使用者提供更加良好的服務[2]。整合當下市場調研數據，當下投入市場的大部分電子產品在運行中均存在一些問題。例如，面向對象能力較差、追求高新技術，忽視了用戶使用產品的便捷性等，這些問題均是影響電子產品在市場銷售的關鍵因素，不僅阻礙了電子產品設計行業在市場的發展，同時也無法吸引消費者對此投入資金，出現用戶對市場上某些產品認可度較低的現象[3]。

為此，本文結合電子與通信工程研究內容，引入人機交互技術，開展電子產品設計的深入研究，提高產品的智能化程度，發揮當下市場智能化技術的真正用途，設計規范的生產流程，提高產品在市場的占有率，以此實現電子產業在經濟市場的持續發展。

1? 基于人機交互的電子產品設計

1.1? 創建電子產品通信對象資源庫

在設計智能化電子產品過程中，本文選擇了規范的對象建模方法，在支持使用者與計算機交流的前提下，采用劃分實體對象屬性類別的方式，創建電子產品通信對象資源庫。此過程中，根據電子產品使用者的相關行為，建立對象數據模板，根據不同行為數據的屬性，對其進行字節地址的編號[4]。此過程可用式（1）表示。

式（1）中： 為面向電子產品用戶的資源庫;s為用戶使用行為;d為有限元數據;k為數據模板;i為對用戶行為的檢索與識別次數;m為數據的通信方式。根據式（1），整合當下市場內電子產品實例庫的數據存儲方式，進行通信對象資源庫構建流程的規劃，如圖1所示。

按照圖1對資源庫進行規范化的構建，將獲取的用戶行為信息進行樣本的壓縮，以此獲得重建后信息流的互信息特征[5]。以實現電子產品面向對象為依據，行為數據的壓縮過程可用式（2）表示。

式（2）中：c為用戶實例ID;η為樣本層;T為用戶使用電子產品發生的所有相關行為。利用上述數據壓縮過程，對指向子類與父類的實體指針進行多次檢索，以此獲得新的數據集合，構成電子產品通信對象資源庫。

1.2? 設計電子產品人機交互界面

為了進一步提高電子產品與使用者的交互能力，利用上述創建的電子產品通信對象資源庫，引入人機交互技術，設計電子產品人機交互界面。具體步驟如下：

第一步：采集用戶行為數據中與電子設備發生交流行為的特征數據集合，使用交互算法建立高維度數據矩陣，將完整型行為數據與離散型交互數據一并列入矩陣集合中。

第二步：根據交互數據在電子設備中的表達方式，深入挖掘用戶指令。在最小迭代次數和收斂的作用下，通過對行為信息的調控，進行人機交互界面分辨率的調整[6]。此行為可用式（3）表示。

式（3）中：β為用戶交互行為;s為多種行為之間的關聯度;p為數據子序列。det（Q）為巴氏系數;n為樣本數量，k為增強尺度。根據式（3），持續進行交互行為的子序列排序，規定計算機編程語言。

第三步：完成對人機交互界面的設計[7]。

2? 對比實驗

2.1? 實驗準備

筆者提出對比實驗，以用戶反饋結果與設計電子產品頁面的展示情況作為評價電子產品綜合性能的標準，實驗中選隨機選擇10名電子產品使用用戶，在其知曉本次實驗過程與內容的基礎上開展此次實驗。

選擇.NET接口作為電子產品與通信設備連接的端口，同時將電子產品中接入電纜、電源、接線頭、信息接收器、數據形成器等相關元器件，按照電子產品性能進行電路的規范化設計。在此基礎上，布設支持電子產品運行的4G網絡。得到人機交互電子產品硬件系統，結構如圖2所示。

為了體現電子產品的人機交互性能，在設計電子產品中，為產品增設與實驗參與者間進行交流的功能。例如，當用戶手持電子產品或在限定的范圍內，可直接采用聲控的方式，喚醒產品內部交互系統，以此實現雙方的交流。

實驗過程中，將10名參與者隨機分為兩組，每組5人。由專業人員對10名用戶的聲音進行錄制，以供檢驗電子產品對使用者聲音分辨率的識別情況。將本文提出的電子產品設計方法定義為實驗組，將傳統電子產品設計方法定義為本次實驗的對照組。（通常情況下，喚醒電子設備的語音為“嗨，小*”）按照上述要求布設此次實驗環境與相關參數，并對此次實驗的測試指標與相關項目進行規劃。如表1所示。

按照表1布設此次實驗環境，要求實驗參與者分別在手持電子產品（0 cm）、距離電子產品15 cm、30 cm、45 cm、60 cm、75 cm的區域內進行實驗。以電子產品是否能被喚醒作為評估設計方法有效性的依據，分別使用本文提出的基于人機交互的電子產品設計方法與傳統的電子產品設計方法分別進行電子產品的設計。控制影響實驗結果的相關變量，以此完成此次仿真實驗的實驗準備。

2.2? 實驗結果分析

根據上述進行的實驗準備進行此次對比實驗，記錄實驗過程數據如表2所示，根據表2結果，得到結果如圖3所示。

綜合表2和圖3統計的實驗結果可知，當用戶在距離電子產品不同距離的條件下，本文設計的產品可實現更好的人機交互。當用戶距離電子產品超過75 cm時傳統方法設計的電子產品已無法實現人機交互功能，且在實驗中發現，傳統方法設計電子產品在實現人機交互功能時，提供給用戶的交互界面分辨率不穩定，無法為用戶提供更加良好的使用體驗。因此得出此次實驗的結論：相比傳統的電子產品設計方法，本文提出的基于人機交互的電子產品設計方法，在實際進行電子產品設計中，可實現更遠距離的人機交互，為提供用戶更加良好的服務。

3? 結? 論

基于電子產品在市場的廣泛應用，社會反饋的一些產品使用問題逐步凸顯，并成了設計單位的重點研究方向。為此，本文引入人機交互技術，開展了電子產品設計與規劃的深入研究。在設計可供用戶使用的電子產品時，人機交互功能的體現是產品設計創新的關鍵，該類功能不僅可以給予使用者更好的視覺與聽覺體驗，同時也可結合用戶的使用行為，提供其更好的服務。為了驗證本文提出的電子產品設計方法投入市場的有效性，進行了對比實驗，對本文提出的設計方法進行校驗。實驗得出的相關數據，驗證了相比傳統的電子產品設計方法，本文提出的方法更具優勢，并與電子產品發展趨勢相符。總之，要提高電子產品設計產業在市場的占有率，應先獲得用戶對所設計產品的認可。為此，在實際設計與生產中，可將本文提出的研究作為參考，本研究的基礎上增設產品人性化功能，以此進一步提高電子產品的實用性。

參考文獻：

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[7] 鄭雨薇，張繼曉.探究產品交互細節設計對提升用戶體驗的作用——以戴森吹風機的交互細節設計為例 [J].設計，2020，33（17）：26-28.

作者簡介：黃丹輝（1968—），女，漢族，福建古田人，教師，副教授，碩士，研究方向：電子與通信工程。