智能化廚房創新設計思考

陳雨婷

摘要：文章以智能化廚房為研究對象，在明晰智能化廚房概念與構成的基礎上，深層次分析研究智能化廚房現存問題，剖析其中關鍵點;從便利性與前沿性兩方面對智能化廚房中的設計創新切入點與關鍵點進行思考，提出例如實現智能終端的手勢交互、實現CUI語音烹飪導航提示等智能化廚房現階段較可行且較前沿的創新方法思考。

關鍵詞：廚房;智能化;交互;創新

中圖分類號：TP37 文獻標識碼：A

文章編碼：1672-7053（2020）05-0115-02

時下，“物聯網”“5G”“人工智能”等領域的研究，已經把人類帶入智能化的新時代，與家庭生活密切相關的產品也都開始向智能化轉型升級，但與發達國家相比，我國對家居產品的智能化還處于起步階段，對智能廚房的研究更是比較單一。怎樣利用前沿技術提供新穎獨特的服務，將是智能化廚房崛起的突破口。所以，文章通過挖掘智能化廚房存在的問題，找出其設計創新的關鍵點，提出現階段智能化廚房較為可行和前沿的創新設計方法。

1智能化廚房概述

1.1智能化廚房概念

智能化廚房是隨著科學技術的發展而逐漸出現的高效、合理的廚房解決方案。除傳統廚房食物加工的基本功能外，它還能考慮到現代人群在實際烹飪過程和飲食生活中的實際需要，運用現代通信技術、計算機網絡技術與現場總線控制技術，將廚房中的各種子系統與常用模式有機地結合起來，通過整體聯合調動，減少用戶的操作步驟和操作難度，提升用戶的廚房使用體驗，使廚房烹飪更有效率、更有趣味。

1.2智能化廚房構成

智能化廚房一般由四個部分構成，即硬件、傳感器、操作終端與總控制器。

硬件，即用戶使用的各種智能廚房電器，如油煙機、集成灶、洗碗機等，是構成智能化廚房的基礎;傳感器，即能感受規定的被測量并按一定規律轉換成可用輸出信號的裝置，在智能化廚房中，傳感器是總控制器感受、監控廚房的重要途徑;操作終端，即用戶操作的實體或虛擬顯示屏，用戶可以通過它實時掌控烹飪進程、監控各廚房電器的運行情況，使廚事操作更加高效和簡單;總控制器，即實現廚房電器統一控制和系統化操作的核心控制模塊，它能收集用戶使用過程中的各種實時數據，通過邏輯分析做出判斷，為用戶提供高效可行的解決方案，使用戶的廚事操作更加簡便舒適。

2智能化廚房現存問題

2.1操作繁雜冗余

目前，市面上很多智能廚電的智能體現在讓用戶通過手機操作電器。手機就像遠程無線遙控器一樣，用戶需要通過手機選擇電器的工作模式，查看其當前狀態、預定時間，但是這種模式會帶來更多問題。第一，為了安全起見，用戶很少對廚房電器進行遠程操作，完全依靠手機來遠程監控廚房的烹調狀態;第二，對于廚房使用經驗不足的用戶來說，可能電器時間和溫度的不恰當設定，就會直接導致烹調和烤制的失敗。因此，這個將功能整合到手機中的解決方案，其出發點也許是為了方便用戶的生活，但最終的結果卻是為了所謂的“智能廚房”卻給用戶帶來了大量的冗余操作。

2.2各類電器聯動困難

近年來，為滿足各種需要而出現的廚電種類越來越多，分工也越來越細。一般情況下，用戶需要多種廚電協助才能完成一頓飯的烹調，這就需要各種廚電配合，才能真正幫助用戶簡化操作，所以現代智能廚房需要電器間的配合和聯動。但現在的智能廚房普遍存在著各種廚電分離、聯動難的問題，市場上能與其它產品聯動的廚電較少，無法建立一套成熟的廚電聯動網絡，為用戶提供全方位的服務。

2.3被動化服務

理想化的智能廚房應該像管家一樣幫助用戶，它通過收集和處理用戶在廚房中產生的各種實時數據信息，了解用戶的飲食偏好，能夠感知用戶的需求，并主動做出積極反應。但是如今的智能廚房提供了更多的被動式服務，并未主動分析用戶的需求與響應。

3智能化廚房創新設計思路

高品質的智能化廚房并不取決于智能的覆蓋范圍、智能的先進程度，而在于智能的形式與廚房的契合度，以及智能控制下人與廚房環境的協調度。因此，在智能化廚房設計中提出以下兩點創新設計思考：

3.1便利性設計

智能化的目的就是為了給人們提供更加便利的生活，所以廚房的復雜性應該隱藏在系統內部，使用戶操作起來更舒適、更方便。在優質的智能廚房中，用戶只需通過簡單的程序指令，輕觸按鈕，甚至不需要觸碰按鈕，只需說出指令或做出相應的手勢，智能終端就能為用戶自動進行復雜的行為，實現最終的結果，這才是智能化的便利性所在。

3.1.1手勢交互

由于廚房操作環境的特殊性，用戶很難空出雙手與機器進行交互，傳統的點擊式交互在廚房終端中并不適用。而在眾多交互方式中，手勢交互符合人類自然心智模型，并且已經具備了成熟的技術基礎，極有可能成為智能化廚房的下一個設計引爆點。

近年來，神經網絡技術和照相機技術的進步，共同為手勢設計和手勢交互開辟了新紀元。例如，蘋果的True Depth、Nest的Nest IQ、Amazon的Echo Look，這些設備都配備了能夠感知三維空間、用于手勢交互的攝像頭。神經網絡能夠學習這些攝像頭獲取的信息，描述用戶的動作姿勢和動作形式。通過訓練，神經網絡可以識別特定的人，對他們的行為進行分類，并遠距離對他們的手勢進行響應。

通過智能終端的手勢交互，用戶可以在廚房活動時隔空與終端交互，用特殊的手勢就能完成特定的操作，而不需要與屏幕進行實際性地接觸，從而提高了廚房操作的便利性。這樣在烹飪時，即使用戶手上沾滿了面粉，也不會再弄得到處都是。

3.1.2 CUI語音烹飪教學提示

傳統的在線食譜多采用GUI（Graphical User Interface），也就是圖形化交互界面來指導烹飪過程，用戶通過特定的指令與機器進行交互，如點擊按鈕、觸摸屏幕等。但是在廚房的操作環境中，用戶很難空出手與機器進行交互，此時相比于圖形化交互，CUI對話式的交互方式，烹飪過程的提示會更加自然方便。CUI（Conversational User Interface），即對話用戶界面，CUI交互產品被廣泛地應用于各種類型的智能助手中，比如，谷歌的GoogleAssistant，蘋果的Siri，亞馬遜的Echo等。

在烹飪過程中，通過語音烹飪教學提示，用戶的烹飪過程將會很方便，就像駕駛時使用語音導航軟件一樣，用戶可以和終端進行語音對話，根據終端的語音提示完成操作，即使是廚房小白也不會手忙腳亂。

3.1.3智能互聯與智能控制

以一個智能終端屏作為智能化廚房的“神經中樞”，打破目前廚房電器非成套聯動的現狀，將全部廚房電器的操控集于一體，實現整個廚房電器的智能互聯，免去用戶逐一操作的麻煩。在實現了智能互聯后，用戶就可以同時對微波爐、烤箱等廚房電器進行聯動操作，既節省了時間，又讓廚事操作更得心應手。

3.2前沿性設計

除了上述對廚房便利性的設計思考之外，筆者認為還有許多擁有巨大潛力的前沿功能可以在智能化廚房中實現，成為其升級過程中的機遇。

3.2.1通過基于深度學習的圖像識別算法來識別食材

在智能化廚房設計中，可以通過構建卷積神經網絡模型，加載食品及食材圖片數據集，經過處理讓模型進行深度學習訓練，利用圖像識別算法，對用戶購買后放入冰箱的食品和食材進行識別，得到儲存的食物和食材的種類、數量;根據用戶所處的地域，再根據食療計劃的需求，為用戶生成不同的推薦菜譜和推薦購料;根據用戶對每一種食品的消費速度，及時提醒補充。

3.2.2提供飲食評估并量身定制食療計劃

現代人們大多心理壓力大，生活起居不規律，處于亞健康狀態。借助終端幫助用戶了解吃下去的食物，提供飲食評估與改善建議，有助于幫助用戶調整飲食。與此同時，在終端上接入用戶的各類健康數據，可根據家庭中每個人的健康狀況、個人體質情況量身定制食療方案，并將家庭成員的健康狀況作為智能化廚房整體運作的基本依據，作為終端對廚房其它電器下指令的重要參考，通過飲食來改善家庭成員的亞健康狀況，有助于體重、體脂、內臟指數BMI、基礎代謝、身體年齡等多個指標的持續提升與改善，具有很強的現實意義。

3.2.3分屏多任務

從安卓8.0開始，安卓系統中就已經引入了分屏多任務功能，蘋果也在系統iOS 9中為iPad特別定制了分屏多任務設計，這種功能的優勢在于，如果活動支持多窗口模式，用戶可以將當前活動從一個屏幕轉移到另一個屏幕，從而提高應用之間的協作能力和使用效率。當我們將分屏多任務的功能置入廚房環境中，能找到多任務同時處理的機會點。

現代都市人工作壓力大，生活節奏快，閑暇時間少，因此家人之間的交流變得稀少，家庭關系開始疏遠。所以在智能化廚房設計中，通過分屏多任務的功能，用戶可以在烹飪過程中利用閑暇時間與父母子女視頻電話，增進親情。

4結語

文章中，筆者以智能化廚房為研究對象，在明晰智能化廚房概念與構成的基礎上，深入分析研究智能化廚房現存問題，思考如何利用前沿技術提供新穎獨特的服務，提出例如實現廚房電器的智能互聯與智能控制、實現CUI語音烹飪導航提示、實現智能終端的手勢交互、通過圖像識別算法來識別食材、提供飲食評估并量身定制食療計劃、分屏多任務等智能化廚房現階段較可行且較前沿的設計創新方法，以期為智能化廚房的研究和發展提供借鑒和參考。