孫 元 科

(上?；坂徶悄芸萍加邢薰? 上海　200336)

智能家居中VLin產(chǎn)品的核心和要素分析

孫 元 科

(上?；坂徶悄芸萍加邢薰? 上海200336)

摘要：從智能家居的特征入手,介紹了智能家居中以人為核心,以開(kāi)放、定制、交互為三個(gè)要素的VLin系統(tǒng)和產(chǎn)品設(shè)計(jì)理念。提出VLin系統(tǒng)通過(guò)語(yǔ)音識(shí)別作為控制交互入口,可實(shí)現(xiàn)以人為核心的人機(jī)交互方式,降低控制成本;VLin+開(kāi)放平臺(tái)解決了智能單品間的孤島效應(yīng)問(wèn)題,在不同設(shè)備間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流動(dòng)和聯(lián)動(dòng)控制;VLin定制需通過(guò)大量的市場(chǎng)調(diào)研和部署來(lái)確定不同地區(qū)的用戶需求。

關(guān)鍵詞：智能家居; 交互; 開(kāi)放; 定制

0引言

隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、傳感器、基礎(chǔ)電路和通信協(xié)議的快速普及和高速發(fā)展,智慧系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用。伴隨著智能硬件的爆發(fā),目前智能家居似乎找到了發(fā)展的爆發(fā)點(diǎn)和突破口,2016年被越來(lái)越多的人認(rèn)為是智能家居的元年[1-2]。本文介紹了慧鄰智能提出的以人為核心,以開(kāi)放、定制、交互為三個(gè)支撐要素的系統(tǒng)和產(chǎn)品設(shè)計(jì)理念,可解決目前在智能家居系統(tǒng)中的一些關(guān)鍵性問(wèn)題。

1智能家居的特征

(1) 智能家居不同于智能硬件。智能硬件大多是以單品或幾個(gè)單品組成的簡(jiǎn)單系統(tǒng)形式出現(xiàn)在消費(fèi)者面前,這就決定了智能硬件普及和推廣的門(mén)檻較低,爆發(fā)式增長(zhǎng)較快。智能家居系統(tǒng)是由多個(gè)子系統(tǒng)組成的綜合性大型系統(tǒng),包括多種多款智能硬件、傳感器、強(qiáng)弱電控制等節(jié)點(diǎn)。系統(tǒng)部署在前裝階段一般采用有線方式或有線加無(wú)線方式,后裝階段一般采用無(wú)線方式,部署和配置都需要較高的專業(yè)水準(zhǔn)和較豐富的施工經(jīng)驗(yàn),對(duì)未接觸過(guò)智能家居的有經(jīng)驗(yàn)的弱電施工團(tuán)隊(duì)都有一定的挑戰(zhàn)。

(2) 智能家居尚未有明確統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。智能家居從狹義上來(lái)看,是由大量的傳感器和控制器通過(guò)有線或無(wú)線的方式連接組網(wǎng),達(dá)到互聯(lián)互通,從而控制各種設(shè)備。常用的智能家居通信協(xié)議包括有線的RS-485、IEEE 802.3、KNX、EIB、PLC-Bus、LonWorks、AXLink、X-10、CresNet以及無(wú)線的射頻、WiFi、ZigBee、Bluetooth、Z-Wave、Enocean等。各個(gè)廠商綜合考量產(chǎn)品化、設(shè)計(jì)、功能、穩(wěn)定、性能、功耗、成本和維護(hù)等諸多因素,在產(chǎn)品中應(yīng)用不同的協(xié)議,導(dǎo)致在同一應(yīng)用場(chǎng)景中使用時(shí)就會(huì)造成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和交互的額外開(kāi)銷(xiāo),非常不利于整個(gè)智能家居系統(tǒng)的部署和整體發(fā)展。

(3) 智能家居功能和方案的多樣化。智能家居包含眾多智能家居子系統(tǒng),如安全防護(hù)、健康生活、影音娛樂(lè)、采暖通風(fēng)、照明采光、智慧家電。用戶根據(jù)不同的地域、消費(fèi)能力、使用習(xí)慣會(huì)選用一個(gè)或多個(gè)功能子系統(tǒng),每個(gè)子系統(tǒng)的功能都會(huì)根據(jù)上述需求有個(gè)性化的定制和剪裁。這就對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的可定制性和易裁剪性提出了很高的要求,多個(gè)功能子系統(tǒng)間相互的數(shù)據(jù)流動(dòng)和聯(lián)動(dòng)控制對(duì)不同智能硬件單品的協(xié)作性要求較高。

(4) 智能家居的體驗(yàn)取決于交互。從本質(zhì)上看,智能家居的推廣和普及以用戶的角度出發(fā),最重要的是最后的整體體驗(yàn),包括系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性、交互的學(xué)習(xí)成本、交互的復(fù)雜程度和步驟。從發(fā)展的歷程上看,智能家居主要的起始點(diǎn)是由智能手機(jī)及智能手機(jī)的APP引領(lǐng)的,導(dǎo)致用戶使用時(shí)無(wú)法脫離智能手機(jī)和智能控制APP,這在交互上對(duì)用戶的學(xué)習(xí)成本和復(fù)雜程度都有一定程度的挑戰(zhàn)。

綜上可知,未來(lái)智能家居將圍繞著交互、開(kāi)放和定制三個(gè)基本問(wèn)題展開(kāi)。

2VLin系統(tǒng)和產(chǎn)品設(shè)計(jì)理念

2.1以人為核心的人機(jī)交互

目前基于智能終端為媒介的人機(jī)交互方式大多停留在APP交互時(shí)代,交互方式嚴(yán)重依賴于智能終端的交互方式,且智能終端的隨身攜帶并不是大多數(shù)人的居家常態(tài),這為快速操控智能家居各個(gè)設(shè)備增加了操作的繁瑣性[3]。

如某高端定制精裝別墅,老人對(duì)智能終端的學(xué)習(xí)成本很高,習(xí)慣于傳統(tǒng)的開(kāi)關(guān)面板和遙控器控制方式;中年人在居家生活中不隨時(shí)攜帶智能終端,在操控智能家居設(shè)備時(shí)增加了控制成本。針對(duì)這種情況,VLin系統(tǒng)通過(guò)自然的交互手段解決了該問(wèn)題,即通過(guò)語(yǔ)音識(shí)別作為控制交互入口,實(shí)現(xiàn)以人為核心的人機(jī)交互方式。具體方案是安裝VLin遠(yuǎn)場(chǎng)語(yǔ)音模塊,通過(guò)該產(chǎn)品的部署和配置,可實(shí)現(xiàn)戶內(nèi)語(yǔ)音指令遠(yuǎn)場(chǎng)識(shí)別,以陣列主動(dòng)降噪麥克風(fēng)為圓點(diǎn)(直徑超過(guò)5 m),覆蓋區(qū)域面積超過(guò)80 m2,支持高效率的主動(dòng)降噪、方言識(shí)別和智能語(yǔ)音助手等附加功能,學(xué)習(xí)成本極低。除了遠(yuǎn)場(chǎng)語(yǔ)音模塊,在離家狀態(tài)下的控制交互使用Siri語(yǔ)音和微信語(yǔ)音作為補(bǔ)充,最大化地提高交互效率。遠(yuǎn)場(chǎng)語(yǔ)音如圖1所示。

圖1　遠(yuǎn)場(chǎng)語(yǔ)音

除了語(yǔ)音識(shí)別以外,手勢(shì)識(shí)別、眼動(dòng)識(shí)別、人工智能自主學(xué)習(xí)等更多符合自然交互習(xí)慣的交互方式,將會(huì)賦予智能家居新的生命和活力。

2.2以人為核心的開(kāi)放平臺(tái)

VLin+開(kāi)放平臺(tái)如圖2所示。

圖2　VLin+開(kāi)放平臺(tái)

以人為核心的開(kāi)放平臺(tái)應(yīng)是打破不同品牌、不同協(xié)議的智能硬件單品孤島效應(yīng)的綜合平臺(tái)。由于智能單品的品牌隔離和通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)隔離,智能硬件單品的孤島效應(yīng)十分明顯,主要表現(xiàn)在不同品牌的終端設(shè)備間數(shù)據(jù)不能流動(dòng),控制不能聯(lián)動(dòng);采用不同通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的終端設(shè)備,數(shù)據(jù)不能流動(dòng),控制不能聯(lián)動(dòng)。這種隔離在一定程度上導(dǎo)致了交互的分裂,如多個(gè)APP配合不同品牌的設(shè)備間多種連接方式加重了網(wǎng)關(guān)或主機(jī)的協(xié)議轉(zhuǎn)換成本。如何解決目前市場(chǎng)上種類繁多、不同品牌、多種協(xié)議的智能單品孤島效應(yīng),成為智能家居推廣普及的決定性因素之一。

VLin+開(kāi)放平臺(tái)解決了智能單品間的孤島效應(yīng)問(wèn)題,通過(guò)對(duì)第三方受控設(shè)備廠家的開(kāi)放和主動(dòng)對(duì)接國(guó)內(nèi)外各類品牌的智能單品,達(dá)到數(shù)據(jù)在不同設(shè)備間的流動(dòng)和聯(lián)動(dòng)控制。

2.3以人為核心的定制服務(wù)

以人為核心的定制服務(wù)是指根據(jù)用戶的購(gòu)買(mǎi)力、痛點(diǎn)需求和其他附加值需求而對(duì)智能家居系統(tǒng)進(jìn)行個(gè)性化的定制和裁剪。

定制方案決策樹(shù)如圖3所示。

圖3　定制方案決策樹(shù)

針對(duì)用戶購(gòu)買(mǎi)力差別,VLin定制提供了高端、精品和大眾三條產(chǎn)品線,除個(gè)別高端定制功能差別較大外,主要通過(guò)主機(jī)連接能力和第三方受控設(shè)備的差異來(lái)區(qū)分。

VLin定制主要通過(guò)大量的市場(chǎng)調(diào)研和實(shí)地部署來(lái)確定不同地區(qū)的用戶需求。如北京對(duì)空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)、空氣凈化、地暖的需求十分迫切;上海對(duì)采光照明、空調(diào)和新風(fēng)的需求明顯。

針對(duì)其他附加值,如養(yǎng)老地產(chǎn),老人在家的看護(hù)需求成為智能家居的重要附加價(jià)值和功能,包含安全防護(hù)、采暖通風(fēng)、健康生活、照明采光等多個(gè)子系統(tǒng)。另外,需根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況進(jìn)行具體分析,每個(gè)子系統(tǒng)都要針對(duì)老年人的行為和生活習(xí)慣做出針對(duì)性的定制和調(diào)整。

3結(jié)語(yǔ)

2016年作為智能家居的元年,更加需要解決以人為核心的交互、開(kāi)放和定制問(wèn)題,展現(xiàn)給用戶最自然的交互體驗(yàn),破除智能單品間孤島效應(yīng)的開(kāi)發(fā)平臺(tái),滿足個(gè)性需求的定制化服務(wù)的智能家居系統(tǒng)。

[1]邵鵬飛,王喆,張寶儒.面向移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的智能家居系統(tǒng)研究[J].計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制,2012(2):474-476.

[2]彭洪明.智能家居的體系結(jié)構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)研究[D].北京:北京交通大學(xué),2012.

[3]杜坤坤.面向智能家居的虛擬人交互方法與技術(shù)的研究[D].北京:北京科技大學(xué),2015.

Analysis About Human-centered and Elements of VLin in Smart Home

SUN Yuanke

(Shanghai VLin Intelligent Technology Co., Ltd., Shanghai 200336, China)

Abstract：This paper introduced the VLin system and product design concept that is human-centered,and has the three elements of openness,customization and interaction.It is pointed out that through voice recognition as control interactive entrance,VLin system realized the human-centered modes of human-computer interaction in order to reduce the costs.VLin opening platform solves the problem of the island effect between the intelligent product,and implements the data flow and linkage control between different devices.VLin customization can determine user requirements at different regions through a lot of market researches and deployment.

Key words:smart home; interaction; openness; customization

中圖分類號(hào)：TU 855

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

文章編號(hào)：1674-8417(2016)05-0060-03

DOI：10.16618/j.cnki.1674-8417.2016.05.016

收稿日期：2016-05-11