大數(shù)據(jù)時代下智能家居在室內(nèi)設(shè)計中的運(yùn)用

鄧慧賢

中圖分類號：TB47 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1003-0069（2021）08-0026-03

引言

本論文運(yùn)用大數(shù)據(jù)分析用戶的消費(fèi)心理、行為分析等多方面的用戶需求，分析了現(xiàn)有智能家居產(chǎn)品的現(xiàn)狀和局限性，結(jié)合未來發(fā)展的趨勢，以此拓展智能家居的設(shè)計方式，探索出新的設(shè)計思路，推動產(chǎn)品和系統(tǒng)升級，智能化家居產(chǎn)品以“注重用戶體驗”為根本出發(fā)點。

一、關(guān)于智能家居

（一）智能家居的研究背景

智能家居理念在很早的時候已經(jīng)出現(xiàn)了，但是一直沒有具體的實際建筑案例出現(xiàn)，直到1984年美國的Hartford Connecticut的摩天大樓出現(xiàn)時，才出現(xiàn)了全球首棟的“Intelligent Building”，是整個智能家居系統(tǒng)設(shè)計的鼻祖、雛形，在那個時代，就已經(jīng)集合了燈光、空調(diào)、電梯、傳感器設(shè)備，從那時起，智能家居系統(tǒng)設(shè)計開始登上歷史的舞臺。

隨著科技的進(jìn)一步發(fā)展，許多發(fā)達(dá)國家開始率先開發(fā)研制自己的智能家居系統(tǒng)，并通過設(shè)計完成了其在建筑方面的功能實現(xiàn)，其中比較重要的有：美國的X-10、CEBUS、LONWORKS、日本的HBS、歐洲的E1B和EHS等智能系統(tǒng)。上世紀(jì)90年代末，國內(nèi)開始發(fā)展網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在2000年時，國人初步認(rèn)識并接受使用智能家居。

隨著網(wǎng)絡(luò)科技的高速成長，智能家居被細(xì)分為幾個子領(lǐng)域，例如安防、自動感應(yīng)、環(huán)境輔助等方面。智能家居以“家”為環(huán)境平臺，使用戶的生活習(xí)慣變得更加保障生命、智能、方便和舒服。

（二）智能家居的研究的方法

通過查閱文獻(xiàn)資料來研究，并配合收集國內(nèi)外的真實案例作為研究準(zhǔn)備。熟知全球智能家居的歷史、現(xiàn)狀和未來發(fā)展趨勢，初步認(rèn)識智能家居系統(tǒng)。通過對室內(nèi)設(shè)計原理的認(rèn)識以及科學(xué)技術(shù)應(yīng)用的了解，分析智能家居在室內(nèi)設(shè)計的運(yùn)用范圍，將室內(nèi)設(shè)計原理運(yùn)用在住宅設(shè)計的同時，也能快速地使用到智能家居系統(tǒng)的相關(guān)產(chǎn)品，體現(xiàn)出整體家居智能化的特點。

（三）智能家居的研究現(xiàn)狀與發(fā)展

1.文獻(xiàn)研究：通過查閱有關(guān)的資料和文獻(xiàn)，了解智能家居的過去、現(xiàn)在和未來，有了全面的認(rèn)識。目前搜索收集到有關(guān)智能化家居在室內(nèi)設(shè)計中運(yùn)用的理論成果有：蔣偉明的《中國智能家居的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢》、王米成的《智能家居-重新定義生活》、張睿的《大數(shù)據(jù)時代的智能家居產(chǎn)品設(shè)計研究》，從以上發(fā)表的文獻(xiàn)可以看出，未來智能家居在室內(nèi)設(shè)計中會往個性化、信息化、安全化、可持續(xù)等多方面發(fā)展，更多考慮不同使用者的居家習(xí)慣，智能化家居在中國具有樂觀發(fā)展的趨向。智能化家居將與室內(nèi)空間環(huán)境緊密聯(lián)系的家電控制、安防、網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)等系統(tǒng)有機(jī)地聯(lián)合在一起，通過中央控制管理平臺，創(chuàng)造更合適現(xiàn)代人的家居環(huán)境。

2.案例分析：比爾.蓋茨的智能之家：在1997年比爾.蓋茨的新家，歷時了年竣工，花費(fèi)十幾億。作為計算機(jī)領(lǐng)域的掌門人，他的新家，從燈光、家電設(shè)備、門窗、可視對講、安防等各個方面，都融入了智能家居大系統(tǒng)中，每個來拜訪他的客人會戴一枚胸針，根據(jù)地板下面的傳感器，甚至可以預(yù)測這位客人什么時候會去房間的哪個位置，提前把燈光打開，代表著那個時代智能家居的巔峰作品。

二、智能家居在室內(nèi)設(shè)計中的發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

（一）智能家居在室內(nèi)設(shè)計中的發(fā)展現(xiàn)狀

把智能化家居系統(tǒng)引入到室內(nèi)空間里，使用戶利用室內(nèi)空間環(huán)境更加方便。智能化家居可以為人們供應(yīng)方便的辦事方式，在日常活動中，使用戶能合理、有效率地安排事情，充分利用時間和資源，如圖l。

1.生活模式的信息化：在智能化家居的開發(fā)過程中，需要根據(jù)用戶群體的生活習(xí)慣和喜好設(shè)計，高效科學(xué)化管理產(chǎn)品，確保科學(xué)智能的應(yīng)用。智能家居產(chǎn)品可以顯示場景模式的操作功能，貫徹個性化服務(wù)。智能家居能夠幫助人們提高時間的利用率，擺脫生活中的繁瑣事情。

2.保障生命安全：智能化家居與科學(xué)技術(shù)結(jié)合，相比以前的家具形態(tài)而言，有更加保障生命安全的優(yōu)點，極大地提高了人們生活的安全系數(shù)，避免了許多不必要的意外發(fā)生。例如：智能系統(tǒng)控制家中的水電，實現(xiàn)自動開關(guān)功能，電子報警系統(tǒng)記錄家中使用電壓情況，帶有自動提示切斷功能，防止保險絲因高壓而熔斷造成的意外事故。自動報警功能系統(tǒng)還具有良好的防盜方式，保證了人們?nèi)粘Ｉ畹陌踩?/p>

3.具有可持續(xù)發(fā)展：確保智能化家居的可持續(xù)和可回收是室內(nèi)空間中非常重要的，智能化家居將會促進(jìn)室內(nèi)空間的可持續(xù)發(fā)展。智能家居系統(tǒng)是具有自動功能集成的系統(tǒng)，可根據(jù)環(huán)境和人自動調(diào)節(jié)和控制燈光照明，不僅營造舒心的家居環(huán)境，還能降低能源耗損，避免家居生活中不必要的資源浪費(fèi)。通過智能化家居系統(tǒng)構(gòu)造一個可持續(xù)發(fā)展的家居環(huán)境，符合綠色低碳和可持續(xù)發(fā)展的概念。

（二）智能家居在室內(nèi)設(shè)計中的發(fā)展趨勢

智能家居概念是具有強(qiáng)烈的時代特征和一種高品質(zhì)的新設(shè)計理念，兩者不僅要全面考慮物質(zhì)需求，還要以謹(jǐn)慎的態(tài)度來調(diào)整藝術(shù)與技術(shù)的和諧相融。智能家居為室內(nèi)設(shè)計的發(fā)展增添新的元素，智能家居的誕生也是未來科技住宅的一個重要的發(fā)展目標(biāo)，在未來室內(nèi)設(shè)計中發(fā)揮著重要作用。

1.具有一定的前瞻性：現(xiàn)代室內(nèi)設(shè)計發(fā)布新產(chǎn)品的周期時間越來越短，越來越多的新事物迅速融和到人們的家居生活中，用戶在設(shè)計的風(fēng)格和居家習(xí)慣也發(fā)生了頻繁更換。智能家居設(shè)計將可持續(xù)發(fā)展的設(shè)計想法融入到日常設(shè)計中，使設(shè)計能夠適應(yīng)當(dāng)前的發(fā)展現(xiàn)狀，讓室內(nèi)設(shè)計能夠長久地傳承發(fā)展。

2.提升住宅的品質(zhì)及附加值：在智能化家居系統(tǒng)中，高含量科學(xué)技術(shù)的新材料和新技術(shù)得到充分展現(xiàn)，有著寬廣的市場。智能化家居能提升室內(nèi)環(huán)境的安全指數(shù)和舒適度，滿足用戶在日常中的各種需要，從根本上改善家居環(huán)境，提升居家品質(zhì)，使用戶的居家方式和習(xí)慣更加科學(xué)合理。

3.體現(xiàn)居住者的個性需求：個性是一個人的世界觀念、價值觀念和思維方式的展現(xiàn)，并通過一定的形勢反映人的欣賞美的水平。生活環(huán)境要充分尊重居住者的個性化需求，避免同化的發(fā)生，智能家居通過室內(nèi)設(shè)計要細(xì)致地反映居住者的審美情趣和態(tài)度。

三、智能家居在室內(nèi)設(shè)計中的運(yùn)用

伴隨著智能化趨勢與生活需求的升級，越來越多的人想要改善家居環(huán)境，通過局部改造的方式，使智能家居融合智能化的家電組合，可以讓場景空間使用起來更加便捷、智慧。智能家居對整個室內(nèi)空間的使用效率、使用頻次和整個空間的使用質(zhì)量有非常大的提升，既讓人們受到科學(xué)技術(shù)的存在，又能切身實地地體驗到科學(xué)技術(shù)給居家環(huán)境帶來的便利。

（一）人機(jī)交互

隨著我國物聯(lián)網(wǎng)科學(xué)技術(shù)的快速成長，人們追求智能產(chǎn)品便捷、高效的使用方式。

1.現(xiàn)在人機(jī)交互的方式有：手動、手機(jī)、跨屏幕、語音和手勢。

手動交互方式是最經(jīng)典的交互形式，如手動遙控調(diào)節(jié)產(chǎn)品等方式。為了避免指示出錯，市面上的智能化家居產(chǎn)品正在供給智能交互方式的同時，也保存了經(jīng)典的手動模式。手機(jī)交互方式是當(dāng)前最經(jīng)常看見的，手機(jī)的APP和微信小程序?qū)崿F(xiàn)了遠(yuǎn)程遙控和按時開關(guān)的功能，還能設(shè)置情景模式，實現(xiàn)一鍵多控，十分便捷。跨屏幕交互方式可以解決沒帶手機(jī)或手機(jī)不方便拿出的問題，智能型手表的出現(xiàn)能讓使用者及時了解各種狀況，避免使用者錯過關(guān)鍵的信息。語音交互方式分為直接語音和間接語音，直接語音是直接對設(shè)備發(fā)出語音指令，間接語音是通過中間智能產(chǎn)品和其他產(chǎn)品進(jìn)行交互。手勢交互方式是設(shè)備通過紅外線感應(yīng)用戶體感或者攝像頭識別手勢來接收和實現(xiàn)用戶發(fā)出的指令。

這些人機(jī)交互方式，使人們的家居生活更加便利，提高工作效率，為人們提供更加舒適的家居生活習(xí)慣。

2.人機(jī)交互的方式會隨著物聯(lián)網(wǎng)的不斷更新升級以及人工智能的發(fā)展會往三個方面發(fā)展：以用戶為中心、個性化的生物識別、全方位感知。

以用戶為中心的人機(jī)交互方式關(guān)鍵在于智能產(chǎn)品能否更有效地識別用戶表達(dá)的細(xì)微情感，并且迅速理解，以及滿足用戶的潛在需求，智能產(chǎn)品能夠感知用戶需求的本質(zhì)來源，通過后臺大數(shù)據(jù)與人工智能的融合分析用戶行為動機(jī)，并隨之快速做出合理的反饋。密碼在未來使用的頻率會越來越少，會逐漸被生物識別所替代，生物識別最重要的就是安全，智能穿戴設(shè)備與人體相互融合后，個性的生物識別人機(jī)交互的方式會成為打造安全智能生活最大的前提。未來的智能產(chǎn)品會更加自然地與人類生物反應(yīng)及處理過程同步，包括思維、感覺、愛好等，能夠全方位地感知用戶的需求，并提供解決需求的途徑，甚至預(yù)知用戶潛在的需求。

以目前的人機(jī)交互方式來看，觸控只是初級階段的人機(jī)交互方式，未來肢體、語音識別才是更進(jìn)一步的生物識別方式，相信未來的人機(jī)交互方式會越來越簡單，未來的發(fā)展趨勢將會傾向于自然交互的模式，人機(jī)、環(huán)境的和諧交互將會處于自然融合的狀態(tài)。以交互性、沉浸感和構(gòu)想性為基本特征的虛擬現(xiàn)實和增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)具有實時的三維空間表現(xiàn)力，自然的人機(jī)交互方式能帶給用戶身臨其境的感受。

（二）自動感應(yīng)

自動感應(yīng)即智能家居系統(tǒng)中的傳感器，具有智能開關(guān)與調(diào)節(jié)的功能，通過傳感器發(fā)送指令，從而在某種意義上解放了人們的雙手。傳感器能感應(yīng)紅外線觸感、人體移動、光照度、溫濕度、燃?xì)狻熿F警報燈，為人們提供便利、安全的家居環(huán)境。

人體紅外線傳感器主要聯(lián)動智能照明系統(tǒng)，實現(xiàn)自動開關(guān)燈光功能，人們不用摸黑尋找燈的開光，還能根據(jù)時間和區(qū)域自動調(diào)節(jié)情景模式，如果單純地使用紅外線探測器容易產(chǎn)生誤報的情況，人體、紅外雙感應(yīng)能降低家居系統(tǒng)的錯誤率。在智能安防方面，人體紅外傳感器結(jié)合AI技術(shù)的智能安防系統(tǒng)，起到了防止非法入侵、自動報警、保護(hù)人們安全的作用。在智能化衛(wèi)生間能解決水資源浪費(fèi)問題、用戶可根據(jù)個人洗浴習(xí)慣預(yù)先設(shè)置定制模式、提供最佳的設(shè)備自潔功效和舒適的清洗體驗、電源和調(diào)節(jié)溫度方面采取了多種安全的措施，智能衛(wèi)浴提升家居衛(wèi)浴的體驗感。溫度傳感器用于空調(diào)和地暖設(shè)備的開啟和關(guān)閉，根據(jù)室內(nèi)的溫度變化自動恒溫，節(jié)能減排環(huán)保，使人們在家中享受最舒適的溫度，避免持續(xù)低溫引起著涼、溫度過高出汗的狀況。濕度傳感器運(yùn)用在智能化的推窗器上，具有自動開關(guān)窗戶的功能，當(dāng)人們睡覺、外出期間突然刮風(fēng)下雨時自動關(guān)閉窗戶，為人們生活提供便利。煙霧和燃?xì)鈧鞲衅髂芗霸绨l(fā)現(xiàn)問題，令人們迅速報警并逃離現(xiàn)場，保障人們的生命安全，如圖2。

應(yīng)用在智能家居產(chǎn)品中的感應(yīng)裝置遠(yuǎn)不止以上功能，但以上功能應(yīng)該是最常見，也是一些使用率較高的感應(yīng)裝置，想要打造一個智能家居環(huán)境，意味著需要多種產(chǎn)品、多種功能的智能產(chǎn)品組合“混搭”。

（三）光影變化

在室內(nèi)設(shè)計中，燈具不僅只起到照明的作用，燈具還有一定的美化作用，屬于視覺藝術(shù)的范疇，起到烘托室內(nèi)環(huán)境氛圍的重要作用。巧妙地運(yùn)用燈光照明不僅能將空間的面貌和氣質(zhì)展現(xiàn)出來，還能增添室內(nèi)空間的質(zhì)感和層次感。

智能照明將是整個照明行業(yè)的大勢所趨，人們不再摸黑尋找開關(guān)，運(yùn)用分布式無線遙控來控制職能系統(tǒng)，燈光與其他職能設(shè)備聯(lián)動，過語音交互指令，或者APP控制，可以調(diào)節(jié)照明亮度、顏色、色溫，并且能夠根據(jù)天色變化自動調(diào)節(jié)燈光亮度。設(shè)計者通過智能系統(tǒng)的調(diào)整照明的功能，滿足不同場景的需求，為人們提供更加方便、節(jié)能的照明效果，使智能照明達(dá)到理想預(yù)定的燈光效果，渲染出與室內(nèi)場景向匹配的照明環(huán)境。

太陽光的光影效果也能烘托室內(nèi)的氛圍，智能窗簾設(shè)備可以利用語音或者手機(jī)的APP掌控窗簾的開啟、閉合，精準(zhǔn)的開合能調(diào)控室內(nèi)光影的亮暗度、改善室內(nèi)光影布局的作用，省去走動手拉窗簾的麻煩，令人們享受更便捷、愜意的智能生活。

智能家居的燈光控制系統(tǒng)一般分為：起床模式、起夜模式、離家模式、回家模式和防盜模式。起夜模式是早晨醒來時，智能系統(tǒng)會按照預(yù)先的設(shè)定，家里的燈都會按照用戶的作息時間準(zhǔn)時亮起，窗簾拉開讓陽光灑進(jìn)室內(nèi)，讓早晨變得更加輕松。起夜模式能實現(xiàn)下床時，感應(yīng)燈會自動打開，提供柔和的光亮度，不會刺激到習(xí)慣了黑暗的眼睛，也不會摸黑起床被異物絆倒。離家模式能讓用戶離家前無需特意檢查燈光是否關(guān)閉，可以用語音控制燈光關(guān)閉，手機(jī)上也可以遠(yuǎn)程控制燈光的開閉狀況。回家模式能使用戶回家時不用摸黑開燈，智能感應(yīng)燈光會跟隨著用戶自動開啟燈光。智能燈光還具有防盜功能，如果用戶長期在外，防盜模式會讓燈光每天按時開啟和關(guān)閉，偽造出有人生活的情景。

智能燈光控制系統(tǒng)是目前大眾市場接受程度較高的智能家居系統(tǒng)，非常適合講究生活情調(diào)和品質(zhì)的家庭使用。大多數(shù)配備燈光控制的家庭都會選擇同時配備智能窗簾控制系統(tǒng)，或者與其他功能結(jié)合使用，形成聯(lián)動，打造各種情景模式，實現(xiàn)智能化生活。

四、大數(shù)據(jù)時代下的智能家居設(shè)計

（一）確定目標(biāo)人群

善用大數(shù)據(jù)分析，每個種類的智能化家居產(chǎn)品有相應(yīng)的目標(biāo)用戶人群。90后、00后的年輕消費(fèi)者更容易接受新鮮事物，他們通常消費(fèi)能力極強(qiáng)，不太在乎產(chǎn)品的性價比，喜歡新鮮感，當(dāng)中還有一部分是“科技控”，可以推薦智能單品。80后、90后小夫妻的小新房裝修大多會選擇一套完整的智能家居系統(tǒng)，從進(jìn)家到出門，開關(guān)和各種家電都是系統(tǒng)的一部分。高收入階層的家庭用戶往往極為看重生活品質(zhì)，多住在別墅及高居公寓區(qū)等面積較大的住宅，一般有家庭影廳、中央空調(diào)等需要專用的中控設(shè)備，這類客戶更喜好全屋智能家居系統(tǒng)，如圖3。

（二）分析用戶的心理和需求轉(zhuǎn)化

注重產(chǎn)品的外表和人文感情要素，讓用戶產(chǎn)生美好的聯(lián)想，在感情的驅(qū)動下發(fā)生沖動型購買行為。用戶更加注意產(chǎn)品的細(xì)節(jié)設(shè)計和實用性，用戶在選購產(chǎn)品時更關(guān)心產(chǎn)品帶來的實際利益。便利性與居家生活的創(chuàng)新性，用戶對產(chǎn)品的便利性有更高的要求，用戶首先會愿意嘗試新的產(chǎn)品，具有創(chuàng)新性的產(chǎn)品更會使用戶充滿喜愛之情，彰顯個性追求。

處理好產(chǎn)品的外觀設(shè)計、色彩搭配、材質(zhì)運(yùn)用的關(guān)系，保證產(chǎn)品的審美需求。從人機(jī)工學(xué)、人機(jī)交互等方面使消費(fèi)者更加便捷、易懂的操作產(chǎn)品。理性地選擇技術(shù)，使產(chǎn)品更加智能化，營造美好健康生活。

（三）設(shè)計原則和方法

通過大數(shù)據(jù)分析用戶的顯性需求和隱性需求，把智能家居產(chǎn)品的產(chǎn)品功能、特點、設(shè)計原則和方法融入設(shè)計實踐中，設(shè)計出用戶需求的智能家居產(chǎn)品。智能家居可以分為單品和系統(tǒng)，兩種形式的產(chǎn)品在設(shè)計過程中都必須遵循原則和方法。智能化家居應(yīng)有實用、保障生命、方便的設(shè)計原則。智能化家居可以從功能更加豐富、產(chǎn)品更加實用、外觀更加好看這三個方面進(jìn)行設(shè)計。

智能化家居最重要的是以實用為核心，在設(shè)計的時候必須要注重用戶的體驗感、便利和直觀的操作功能，應(yīng)以實用易通的人性化為主。擁有高品質(zhì)和良好性能的系統(tǒng)，采取相應(yīng)的容許錯誤的措施，具備對付各種復(fù)雜情景變化的能力。采用規(guī)范化接口，為其他第三方商家提供集成平臺，當(dāng)需要增加功能時，不需要再開挖管線和網(wǎng)絡(luò)，簡單方便可靠。

在室內(nèi)裝修施工的時候，智能家居系統(tǒng)的布線要選用簡單的布線系統(tǒng)，可以與寬帶一起布線，方便系統(tǒng)的拓展和維護(hù)。選用容易學(xué)習(xí)掌握、操作和維修簡便的智能設(shè)備，從而方便智能家居系統(tǒng)的使用與維修，提高回饋反映的速度，減少維修和維護(hù)的成本。

結(jié)論與展望

本文運(yùn)用大數(shù)據(jù)來對智能化家居系統(tǒng)進(jìn)行研究，通過分析智能家居在室內(nèi)設(shè)計中運(yùn)用的當(dāng)前發(fā)展現(xiàn)狀和未來的發(fā)展趨勢，體現(xiàn)“注重用戶體驗為核心”的室內(nèi)設(shè)計理念，使智能家居在人們的生活中將一切變得簡單，改變?nèi)藗兊纳罘绞胶凸ぷ鞣绞剑屓藗兩畛錆M樂趣。同時，設(shè)計者將承擔(dān)更多工作，要求設(shè)計者應(yīng)該對智能家居系統(tǒng)有較全面的了解，為用戶提供智能化家居的初步知識，平衡用戶的個人需求與智能化家居之間的關(guān)系。

人類一直追求和向往美好健康生活，不斷地改善生活環(huán)境，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和社會的發(fā)展，智能家居將會成為生活中必不可少的一部分。智能化家居系統(tǒng)將給人們的居家環(huán)境帶來非常大的改善，使未來的居家環(huán)境更加安全、舒適、健康、高效。