基于場景化的智能家居設計研究

■彭燕凝

1984年，美國開創性地實施了世界上第一個智慧型住宅項目，隨后，美國、加拿大、澳大利亞等國家紛紛采取行動，推出多樣化的智慧住宅解決方案，使智慧住宅風靡全球。在最近幾年，中國的智能家庭產業取得了飛速的進步，通過運用先進的網絡科技，把智能化的家具、住宅、室內環境以及安全檢測等元素融合在一個綜合的體系中，同時也對“產品-環境-使用者”這三個方面的聯系進行了深度探討。智能家居產業鏈涉及的行業日益增多，設計的智能家居應用功能不斷豐富，用戶在智能化設計中體驗到舒適、安全、便捷和高效的生活環境[1]。基于場景化的智能家居設計研究可以為智能家居的有效設計提供指導，挖掘和洞察設計機會，更好地滿足用戶需求，讓家庭生活變得更加舒適和便利，提升用戶的居家體驗感。

1 場景化設計的重要作用分析

場景是一種復雜且多維度的概念，它涉及社會、文化、習俗、行為以及心理等多種因素，構成了人們所處的生活場景[2]。在場景中，可在同一時間線上描繪出人物、環境、目標及時間等要素，此類元素共同構成了一個完整的社會系統[3]。場景化設計能夠提供更加全面和深入的用戶理解。這種分析法涵蓋了誰（Who），在什么時間（When），在什么地點（Where），通過什么方式（How），要完成什么任務（What）。這些因素共同構成了一個具體的情境，該情境也被稱為“用戶場景”，用戶場景包含了人物、環境、目標、行為以及時間等五個要素，這些要素相互關聯，形成了一個完整的社會系統（圖1）。

■圖1 場景要素關聯圖

在家居設計中，場景化設計具有重要的作用。它以用戶為核心，通過深入了解用戶需求和行為，將產品設計與用戶生活場景相結合，以提供更符合用戶期望的家居體驗。而場景化設計旨在將用戶抽象化的使用體驗，以場景公式的形式清晰地表達出來。場景公式及其邏輯關系如圖2所示。通過完善“場景即故事”的定律，能夠為產品設計提供一個完整的故事框架，從而實現產品的創新與可持續發展[3]。因此，針對智能家居的場景化設計是尤為重要的。

■圖2 場景公式及其邏輯關系

2 智能家居設計存在的基本問題

2.1 兼容性問題

智能家居市場上存在著各種不同的智能設備和技術標準，導致不同品牌的智能設備之間往往無法良好兼容[4]。這給用戶帶來了極大不便，主要原因在于用戶在日常生活中可能需要使用多個不同的應用程序或平臺來控制各種智能設備。解決這個問題的關鍵在于制定統一的通信標準和開放的生態系統，以便不同設備能夠無縫地互聯互通。

2.2 安全和隱私問題

智能家居設備與互聯網相連，不可避免地面臨著安全和隱私的威脅。黑客入侵、數據泄露等問題可能對用戶的生活安全和個人信息造成損害。為了解決這個問題，智能家居設備需要加強安全性措施，如采用強密碼、數據加密和權限管理等技術手段，并提供透明的隱私政策和用戶控制選項，保護用戶的隱私權益。

2.3 用戶體驗問題

智能家居設計需要關注用戶體驗，包括界面友好性、操作簡便性和響應速度等方面。一些智能設備的設置過于復雜，導致用戶難以理解和操作。另外，不穩定的網絡連接或延遲也會影響用戶的體驗。為了提升用戶滿意度，設計師需要注重簡化操作流程，提供直觀的用戶界面，并確保設備的可靠性和響應速度。

3 針對智能家居設計問題的優化策略

3.1 建立智能家居平臺和生態系統，通過軟件開放接口提供設備支持

目前智能家居市場存在著不同品牌的智能設備和各種技術標準，導致設備之間無法形成精準兼容[5]。用戶可能需要使用多個不同的應用程序或平臺來控制各種智能設備，這給用戶帶來了諸多不便。為了解決這個問題，建立一個統一開放的智能家居平臺和生態系統是關鍵。該平臺將聚集各種智能設備品牌，提供一個統一的接入點，使不同品牌的設備能夠無縫地互聯互通。智能家居使用邏輯如圖3所示。

■圖3 智能家居使用邏輯圖

為了實現這一目標，這個平臺需要提供一套開放的軟件接口，即軟件開放接口（API），供設備制造商接入并與平臺進行集成。通過軟件開放接口，智能家居平臺可以提供對第三方設備的支持。智能家居設備列表以及功能接口見表1。

表1 智能家居設備列表以及功能接口

通過提供開放的軟件接口，智能家居平臺能夠為設備制造商提供集成技術，制造商根據平臺提供的API文檔，能夠將智能化設備連接到平臺，將其功能與其他設備進行互聯，采用語音助手來控制多個設備，實現各種自動化場景和智能控制。設備制造商可以根據平臺提供的接口規范開發適配其設備的應用程序，從而使用戶可以通過平臺的統一界面或應用程序來控制和管理不同品牌的智能設備，大大簡化設備管理和操作的流程，提供更好的用戶體驗。

3.2 向用戶明確說明數據的收集和使用方式，提供隱私選擇設置

為解決智能家居設計中的安全和隱私問題，向用戶明確說明數據的收集和使用方式，提供隱私選擇設置是至關重要的[6]。智能家居設備與互聯網相連，其數據可能涉及用戶的個人生活、行為習慣等敏感信息。用戶應在使用設備前清楚地了解設備將收集哪些數據以及這些數據將如何被使用。制造商和服務提供商應提供明確的隱私政策，來詳細描述所收集的數據類型、使用目的、存儲期限等，并以簡明扼要的方式向用戶展示。制定通用的技術標準，例如智能家居協議，可以促進不同品牌的設備之間的互操作性。同時，智能家居企業需要鼓勵開放合作，建立開放的生態系統，智能家居操作系統如圖4所示，該系統能夠交互各類智能設備。

■圖4 智能家居操作系統

隱私選擇設置應該允許用戶自由選擇是否分享他們的個人信息，以及分享的范圍和目的。例如，用戶可以選擇僅在本地網絡下共享智能設備的數據，或者選擇與特定服務合作方分享數據，且可以根據自身情況進行隨時調整。用戶應當有權利對收集的數據進行管理和刪除。制造商和服務提供商應提供用戶友好的接口或控制面板，使用戶能夠隨時查看收集的數據，請求刪除或修改錯誤的數據，并提供一個簡明的數據管理指南。

原始創新型人力資本從事原始創新，需要盡可能快地獲得創新需要的貨幣資本。傳統的金融組織和金融機制很難適應，新型的金融組織應運而生，新型金融組織服務于原始型創新，那就是種子基金、天使投資、風險投資等新興金融組織，這些新興金融組織對于原始創新型人力資本的貨幣需求，采取不同于傳統金融的信用擔保機制，將傳統的貨幣資本信用擔保改變為人力資本信用擔保，以便于原始創新順利進行。

3.3 優化設備的信號接收與傳輸能力，確保網絡穩定性

要提升智能家居的用戶體驗，優化設備的信號接收與傳輸能力，確保網絡的穩定性至關重要[7]。為了實現智能家居的有效性和可行性，需要對智能家居環境進行全面地分析和研究。運用場景化的方式進行智能家居設計可以有效地滿足用戶需求，同時充分考慮用戶的行為和感知，形成高效的服務系統設計方案。與此同時，制造商可以采用更先進、更強大的天線技術，以增加設備對信號的敏感度和接收范圍。此外，設備布置也應注意減少物理障礙物，如墻壁、家具等對信號的阻擋。智能家居設備的傳輸能力主要是為了確保數據傳輸速度與穩定性，制造商可以利用更為高效的無線通信技術，為智能化設備提供數據傳輸速度，優化設備的傳輸協議與算法，減少數據傳輸的延遲和丟包率，保障數據的可靠傳輸與實時性。智能家居設備的傳輸能力非常重要，可以通過使用更高效的無線通信技術、優化傳輸協議和算法來提升速度和穩定性。智能家居設備可采用信號強度衰減公式，用于計算無線信號在傳播過程中的衰減情況。信號衰減公式如下：

式（1）中，P(d)為距離d處的信號強度；P0為基準點信號強度；α為衰減指數；d為距離。距離越遠，信號的強度就越低，也就是說，隨著距離的增大，信號的強度會逐步降低。衰減指數α則決定了衰減速率的大小。不同的材料和障礙物對信號的衰減特性有所不同。因此，在布置智能家居設備時，應盡量避免障礙物，尤其是墻壁、大型家具和金屬物體對信號的遮擋，以減少信號衰減。可以嘗試確保設備之間沒有障礙物，并選擇正確的位置和布線方案，以獲得更好的信號傳輸效果。比如，一部智能手機就能操作老式居民區的全部電子設備，并且能夠依照需求來打開或者關閉家里的電燈等設備。在各種情況下，用戶有權力自主調整環境氣氛，實現個性化的定制，以及在多種情況下的策略運用。智能家居系統如圖5所示。

■圖5 智能家居系統

4 場景化智能家居設計的實際應用

4.1 案例背景

隨著科技的飛速發展，傳統以流量為導向的互聯網時代已經逐漸遠去，而場景化設計成了產品創新和企業轉型的重要驅動力，利用互聯網實現轉型已成為傳統產業的重要手段[8]。基于場景的企業轉型理論認為，通過構建特定的使用場景和情境，將產品與用戶需求更好地結合起來，可以提供更精準、個性化的服務體驗。這種轉變不僅需要依靠移動設備、社交媒體、大規模云計算等技術，還需要結合高精度傳感技術和精準定位技術等，為未來的移動互聯網提供支持[9]。在未來的移動互聯網時代，人們將能夠體驗到前所未有的“場景化”的在場感。無論是移動支付、智能家居、智慧城市還是智能出行，都將通過場景構建和技術支撐，為人們帶來更便捷、智能的生活體驗。

4.2 智能家居相關設計

智能家居產品的設計，即場景化，是一種以用戶體驗為主導的系統設計策略，其目標是通過把用戶的使用環境和家庭環境視為關鍵因素，推動智能家居產品的研發和設計。這種設計方法通過用戶場景驅動設計創新，重視解決用戶真實需求和問題。這種設計方法界定了基于“場景化”設計的特殊性，并對“以人為本”的設計思想提出了新要求。它不僅僅注重產品功能和技術，更注重用戶在特定場景下的行為方式、需求和體驗。借助創造多個情節，涵蓋了具體的角色、事件、商品及其所處的環境，設計小組能夠更深入地洞察用戶的需要和預期，同時也能在其中發現并處理問題。設計方法的主要核心是洞察場景需求，設計團隊需要深入了解用戶在各種家居場景下的行為和需求，觀察用戶的日常生活習慣、痛點和欲望。通過用戶研究、訪談和觀察，設計團隊可以發現用戶的隱性需求和痛點，從而提供更加貼近用戶需求的智能家居解決方案。在基于場景化設計的過程中，設計團隊還需要與不同領域的專業人員進行合作，共同探索創新解決方案。例如，通過與家具設計師、建筑師、電子工程師和軟件開發人員等合作，可以在產品功能、外觀設計、用戶界面和體驗等方面達到更好的整合。這既是設計思維方式的轉變，更是解決維度的轉變，并重新思考、探討“場景化”設計的流程與方式。在此，本研究將場景化的智能家居產品設計的一般流程可概括為：構建場景、場景解析、設計實施、效果驗證四個階段，其具體內容如圖6所示。

■圖6 場景化的智能家居產品設計的一般流程

4.2.1 構建場景

構建場景也可稱為列舉場景，即通過對用戶行為方式、行為過程的研究，采用虛擬的方式模擬用戶及其行為過程，以便從中發現問題的關鍵。一般在構建場景時，需要模擬一個與問題相關聯的典型用戶，再結合場景要素構建用戶場景，通過用戶在場景中的行為方式與行為過程的梳理，提取場景中的關鍵信息，將停留在使用者腦海中抽象的信息現實化、具體化，更加直觀地展現用戶在具體場景下的狀態，從而發現此前不曾想到的一些行為細節，幫助設計研發人員真正了解用戶痛點。

如表2所示，根據王先生（who）下班（when）回到家，坐（how）在沙發（where）上看電視（what）的行為，構建王先生回家看電視的用戶場景。首先采用創建人物畫像的形式來對王先生進行角色定位，然后分析王先生在具體場景中的行為，以此來梳理用戶任務，提取關鍵場景信息，提煉出王先生行為過程中的核心痛點，以便從中獲得產品創新的概念或機會，并以此內容為基礎構建出一個完整的旅程圖[10]。可見，構建場景不僅可以為設計提供一個初步的系統解決方案，而且還可以將這一解決方案的理念轉化為一個具有實際意義的產品原型，從而更好地展示設計師的創意。基于這些發現，產品設計團隊可以以此為基礎進行創新，提供更好的用戶體驗和解決方案，滿足王先生回家看電視的需求。

表2 觀看智能化家電的用戶場景——以液晶電視頻道播放器為例

4.2.2 場景解析

在對場景進行詳盡地描述之后，接下來的步驟就是深入分析和預測，以發現潛在的設計機會點。為此，可以采用兩種不同的方式：一是根據當前的場景情況，從中提取出可能的商機；二是通過對前一個場景情況的分析，結合當前的行為對下文場景進行預測，發現可能的設計機會。在分析場景的過程中，我們需要根據之前的研究獲得的用戶場景進行場景的細化。關注王先生回家看電視的需求、行為、接觸點、情緒漲幅、痛點和機會點。通過對這些因素的綜合考慮，發現一些潛在的設計機會點。

同時，通過用戶行為地圖進行用戶行為分析，探究用戶行為的接觸點和用戶行為下的情緒狀態，挖掘用戶需求和場景需求，總結用戶痛點和設計機會點。利用行為綜合研究來完成需求的變更，把需求劃分為主要的、次要的以及其它的。主要的需求就是在特定的使用環境中出現的問題，這些問題可以根據環境的主要需求以及問題的特性來變更，從而更好地展示主要的需求。描繪用戶環境的內容涵蓋了典型用戶的基礎資料和他們的日常生活，這不只是對用戶特征的解讀和在特定環境中的行為研究，也包含了對用戶問題、需求以及可能出現的潛在機遇的梳理等。該階段核心是洞察需求，尋找設計機會點，進行設計定位以及概念構思。

4.2.3 設計實施

在設計實施階段，首先需要明確設計目標，這將有助于理性分析用戶場景下的機會點，并思考采取何種策略來解決問題。根據用戶場景中輸出的用戶痛點，結合場景的構成要素，將用戶需求進行可視化探索，并進行產品場景化研究。產品場景化是將從用戶場景中獲取到的產品概念進行物化表達的過程，它通過將用戶需求可視化來生成具體的產品解決方案，依據各種使用環境的組成要素進行研究，將智能產品從單一的產品特性轉變為具備場景特性、協同運作的系統產品，以便盡可能滿足用戶的功能需求、情感需求和使用需求。

換而言之，為了更好地滿足家庭需求，在客廳的大廳里安裝一個智能按鈕。當主人進入房間時，能夠通過智能化設備輕松打開燈光，并在用戶離開時，自動關閉客廳的燈光。該智能按鈕可以根據不同場景下用戶的需求，設置休息、娛樂等模式，并且還能夠調節客廳現有的燈光亮度。另外，通過安裝智能背景音響系統，用戶不僅可以調節室內的照明，還可以調節室內的聲音。根據用戶的需求，該系統可以實現對室內定制化呼喚的功能。利用智能化的家庭管理系統，鄰里間有機會打破地理位置的束縛，進行各種智能設備的信息溝通和互動，從而達到智慧家庭的交互方式。該階段的核心是確定設計目標后對接觸媒介進行分析，并與場景進行關聯，以此確定設計策略的定位。比如根據需要控制智能窗簾，控制智能桌椅的移動，釋放住宅室內空間，為用戶提供卓越的用戶體驗[11]。

4.2.4 效果驗證

智能家居設備的設計需要從多個方面進行考慮，包括列舉場景、發掘機會點、制定設計策略和進行效果驗證[12]。這四個方面的內容相互關聯，可建立系統化的家居場景化設計流程。家居設備設計流程如圖7所示。

■圖7 家居設備設計流程

首先，在設計智能家居設備時，需要列舉不同的使用場景。例如，考慮客廳、臥室、廚房、浴室等常見的家居場所。每個場景都有不同的特點和用戶需求，通過列舉這些場景，能夠全面了解用戶使用智能家居設備的具體環境和情境。

接下來，發掘每個場景中的機會點。機會點是指在特定場景下存在的問題或需求，可以通過智能家居設備來解決或滿足。例如，在廚房場景中，用戶可能需要一個智能烹飪助手，能夠提供食譜推薦和烹飪指導。通過發掘這些機會點，找到創新的設計方向，以提升用戶體驗和解決實際問題[13-14]。

在發現機會點后，制定相應的設計策略。設計策略是指根據機會點和用戶需求，制定實現目標的設計方案。例如，在浴室場景中，設計一個智能浴室鏡，具備人臉識別功能，能夠通過分析用戶的皮膚狀況來推薦適合的護膚品。通過制定設計策略，明確產品的功能和交互方式，以及如何符合用戶期望。

最后，通過對設計的實際應用和用戶反饋進行驗證，了解產品在真實場景中的表現并進行相應的調整和優化。例如，在客廳場景中，邀請用戶進行測試，觀察用戶使用智能家居設備的感受和體驗，并聽取用戶的真實建議，通過效果驗證不斷改進產品，以提供更好的用戶體驗[15]。

如表3所示，客廳場景用于記錄觀察點、用戶反饋、需求/問題和設計改進措施。其他方面的觀察和用戶反饋也可以通過類似的方式記錄下來，并確保智能家居設備在客廳場景中提供更好的用戶體驗。最終，通過技術的改良，智能家居設備獲得了客戶的一致好評。

表3 各電商平臺關于鐵藝家具的市場占額

5 結語

綜上所述，場景化設計實質上是一種創新思維方式，該設計需要產品清晰界定人、時間、地點和外部環境的關系。因此，將場景化思維廣泛地運用到智能家居設計中，不僅可以有效滿足用戶需求，解決用戶在使用產品時遇到的困難，還可以讓用戶擁有更好的體驗。與此同時，場景化技術的發展能夠實現更精準地自動化配置，更加智能地實施產品操作反饋，完善整個智能家居系統功能，提高用戶體驗。隨著人工智能技術的蓬勃發展，智能家居可以自動識別場景，根據不同場景的用戶需求調整智能設備的功能和性能，提升家居產品的多場景與多任務的應用，從而更好地滿足用戶需求，提高用戶在具體場景下使用產品過程中的滿意度，提升用戶在家居環境中的整體生活品質。