王培基　陳妍

摘要：工業(yè)4.0和設(shè)計3.0視野下產(chǎn)品的范疇、屬性構(gòu)成、實現(xiàn)方式、流通渠道等都發(fā)生了巨大的改變，踴躍出大量的互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品和智能化設(shè)備，隨之而來的是人與產(chǎn)品之間傳統(tǒng)的交互方式有了革新性的改變。本文在理解了工業(yè)4.0與設(shè)計3.0概念之后，通過對傳統(tǒng)人機交互與現(xiàn)代人機交互的比對，分析新時代社會背景下產(chǎn)品的屬性特點，預(yù)測人機交互技術(shù)的發(fā)展趨勢和在人們生活中可行性的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：工業(yè)4.0 設(shè)計3.0 人機交互

中圖分類號：J 文獻標識碼：A

文章編號：1003-0069（2017）05-0062-02

一、工業(yè)4.0和設(shè)計3.0

在傳統(tǒng)工業(yè)技術(shù)與現(xiàn)代信息技術(shù)高度融合的社會背景下，計算機科學(xué)、設(shè)計學(xué)以及心理學(xué)、社會學(xué)四者深度交織產(chǎn)生了新的研究領(lǐng)域。在制造業(yè)領(lǐng)域，這種把資源、信息、物質(zhì)和人相關(guān)聯(lián)所形成虛擬結(jié)合的系統(tǒng)，稱其為工業(yè)4.0時代，它主要分為三大主題：一是智能生產(chǎn)，是對傳統(tǒng)生產(chǎn)線的優(yōu)化和改良，通過對生產(chǎn)設(shè)備的智能化改進和合理的裝配，實現(xiàn)產(chǎn)品的自動化流水線生產(chǎn)，從原料到產(chǎn)品的中間過程不需要人的任何操作；二是雙線合作，是指通過充分利用網(wǎng)絡(luò)時代的資源，將線上與線下進行結(jié)合，讓線上銷售線下運輸普及到人們的生活中，提高人們的生活水平，通過互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢讓用戶接受更多與產(chǎn)品相關(guān)的信息，實現(xiàn)南北東西，甚至跨國的貿(mào)易溝通；三是售后服務(wù)，現(xiàn)在的工業(yè)產(chǎn)品擁有完整的售后服務(wù)，由于信息傳遞的便捷性，用戶可以與售后隨時進行問題的交流與解決，并且廠商會提供優(yōu)越的上門服務(wù)，在保修期間用戶不需要擔(dān)心任何的故障問題。

設(shè)計3.0的概念最早由路甬祥院士提出，并在此基礎(chǔ)上對創(chuàng)新設(shè)計的特點、設(shè)計對象的內(nèi)涵進行了充分的討論。人類的設(shè)計經(jīng)過了“1.0（農(nóng)耕時代的傳統(tǒng)設(shè)計）→2.0（工業(yè)時代的現(xiàn)代設(shè)計）→3.0（互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)時代的創(chuàng)新設(shè)計）”的進化，而設(shè)計3.0時期則是全面關(guān)注個體、社會、生態(tài)、文化等多重因素，強調(diào)網(wǎng)絡(luò)時代設(shè)計的安全性、健康性、智能化、全球化、個性化與可分享、協(xié)調(diào)合作等特點和趨勢，涉及的層面更廣、更寬、更遠，讓物與物之間的聯(lián)系更加緊密，設(shè)計的創(chuàng)新性、服務(wù)性與適用性價值更高。

二、傳統(tǒng)人機交互和現(xiàn)代人機交互研究

（一）傳統(tǒng)人機交互

在工業(yè)3.0和設(shè)計2.0時代，人機交互在各自的領(lǐng)域具有明確的定義和表現(xiàn)形式，在工業(yè)領(lǐng)域曾經(jīng)一度叫作“人因工程學(xué)（Human FactorEngineering）”主要關(guān)注的是人如何與大型機械設(shè)備進行操控上的交互，廣泛應(yīng)用于汽車設(shè)計領(lǐng)域，尤其在汽車空間設(shè)計、表盤設(shè)計、座椅設(shè)計等領(lǐng)域取得了豐碩的成果和進展。在設(shè)計領(lǐng)域普遍叫作“人機界面（Human Machine Interface）”它是鏈接人與計算機之間信息傳遞、交換的橋梁，人通過機器界面將信息傳遞給機器，機器進行信息處理后通過界面將信息反饋給用戶，這種人機交互主要是通過視覺通道來進行人與機器之間信息的傳遞和反饋，廣泛應(yīng)用于需要面板操控的大型設(shè)備，如數(shù)控機床等。

（二）現(xiàn)代人機交互

隨著科技的發(fā)展和社會的進步，兩種人機交互同時向前邁進了一大步，于是便產(chǎn)生了更多的交叉點“互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)和智能化”。21世紀是網(wǎng)絡(luò)時代、是智能化時代，也是人的情感分享與體驗時代，人機交互在21世紀也改變了傳統(tǒng)的定義和技術(shù)向著新時代努力發(fā)展，如今提到人機交互普遍認為是人與計算機之間的交互（Human Computer Interaction）。現(xiàn)代人機交互是指人與機器之間的行為或信息互動，目的是消除人與機器之間信息交流的界限，使得^與機器之間的信息交流變得更加簡單而迅捷，甚至可以進行情感的交流表達。

現(xiàn)代人機交互主要有以下三個特點：一是把人作為設(shè)計焦點，在設(shè)計之前設(shè)計師會充分調(diào)研用戶對產(chǎn)品的需求，把用戶對產(chǎn)品的功能和使用需求作為設(shè)計出發(fā)點，并且會按照不同人的喜好和行為進行個性化定制以滿足不同用戶的需要；二是多通道交互，利用人類視覺、聽覺、觸覺等多條信息通道進行信息的傳遞，從而增進產(chǎn)品與用戶之間的交互方式，提高產(chǎn)品的使用體驗，拉近用戶與產(chǎn)品之間的情感：三是智能化技術(shù)應(yīng)用，縱觀市面上產(chǎn)品，大都引用了智能化技術(shù)，隨著人們對產(chǎn)品屬性的要求越來越高，對智能化技術(shù)的應(yīng)用會越來越多，最終的目的還是為了提高產(chǎn)品的交互性能。

三、新時代背景下產(chǎn)品屬性特點

（一）交互貼心負責(zé)

新時代產(chǎn)品的交互方式表現(xiàn)得更加貼心負責(zé)，由于設(shè)計師把以人為本的設(shè)計理念作為設(shè)計的焦點，因此產(chǎn)品會更注重人的感受，在不同場景和時刻提供不同的功能以滿足用戶不同的需求，讓產(chǎn)品變得更聰明，（如圖1），兩用椅子可以根據(jù)用戶的不同需求改變狀態(tài)。不僅如此，產(chǎn)品還具有一定的責(zé)任感，例如以前把同名稱的文件夾合并到一起并不會向用戶征得主動同意，這個就是不負責(zé)任的表現(xiàn)，如今當用戶想儲存文件時，當發(fā)現(xiàn)有相同名稱文件的時候，會即時反饋給用戶，并且自動加上了日期后綴，來提升產(chǎn)品的用戶體驗度，（如圖2）。

（二）智能化程度高

新時代產(chǎn)品智能化程度更高，科技感更強，為了實現(xiàn)優(yōu)越的交互方式，設(shè)計師在產(chǎn)品中融入了更多的智能化硬件和科技技術(shù)。例如自動加油站，當有車輛靠近時，加油站上方的攝像頭會自動識別車輛型號，通過銀行卡與車輛的綁定，實現(xiàn)自動付費功能。（如圖3），在冰箱外部有一個操控面板，用戶可以通過輸入面板對內(nèi)部進行控制，同時可以獲得冰箱的事實信息，左側(cè)的出貨口可以實現(xiàn)自動取貨，不僅如此，在內(nèi)部同一個冰箱可以設(shè)置不同的溫度，根據(jù)食品的特性對其進行針對性溫度保存，完全符合用戶的日常需求（如圖4）。所有這些新的設(shè)計給人們生活方式帶來了非常明顯的改變，其中的緣由還要歸結(jié)到4.0時代技術(shù)的迅猛發(fā)展。

（三）情感體驗豐富

新時代產(chǎn)品增加。了，人的情感體驗，如果說工業(yè)3.0和設(shè)計2.0只是滿足人們?nèi)粘Ｐ枨蟮脑?，那么工業(yè)4.0和設(shè)計3.0就是給人們帶來了有情感的生活體驗，這種體驗已經(jīng)細化到我們生活中的方方面面，甚至連馬桶都會影響你的心情，加熱的便圈會讓你在舒適的溫度中如廁，同時還具有臀部清洗和暖風(fēng)烘干功能，自動升降功能讓老人和孩子更溫馨，這些看似普通改良設(shè)計，卻無處不體現(xiàn)著工業(yè)4.0和設(shè)計3.0下人機互動已經(jīng)發(fā)生著改變，所有的產(chǎn)品都仿佛富有人的情感，與你時刻進行著情感的互動（如圖5）。

四、未來人機交互的發(fā)展趨勢

（一）人機交互發(fā)展現(xiàn)狀

目前人機交互泛指人與計算機之間的交互，主要利用人的視覺、聽覺和觸覺感官，通過界面、聲音或者震動進行命令的輸入，計算機對接受的信號進行處理，然后通過界面、聲音或震動反饋給用戶，技術(shù)先進的一些領(lǐng)域，可以通過遠程操作進行信息的輸入，但是由于對技術(shù)和資金成本要求過高，這種交互方式并沒有普遍的推廣和應(yīng)用。而在技術(shù)能夠滿足的前提下，人機交互的模式將成為人們關(guān)注的焦點。雖然到目前為止，智能產(chǎn)品并沒有家喻戶曉，機器人也還沒有開始融入到生活當中，但我們可以通過現(xiàn)有的產(chǎn)品觀摩交互技術(shù)發(fā)展的趨勢，機器人融入人們的生活是一個必然的結(jié)果，只是時間過程的問題。

（二）人機交互發(fā)展趨勢

未來人機交互將延續(xù)現(xiàn)有的交互特點，在此基礎(chǔ)之上融入科技發(fā)展帶來的新交互方式。在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域可以借助觸摸屏等輸入設(shè)備或者語音輸入設(shè)備，根據(jù)人的需求繪出或說出人類目的，計算機通過對人類特定信息的識別和處理，將人類語言轉(zhuǎn)換為機器語言，然將轉(zhuǎn)換后的機器語言直接發(fā)送給生產(chǎn)設(shè)備進行生產(chǎn)；在安保領(lǐng)域可以通過區(qū)域性搜索掃描尋找丟失的兒童和老人，并會根據(jù)人物具體信息匹配來動態(tài)追蹤特定人行蹤；在醫(yī)療領(lǐng)域可以自動掃描人體每日健康情況，每天給人健康提醒，生病時可以給人提供治療方法：在軍事領(lǐng)域可以實現(xiàn)意念化作戰(zhàn)，更好的保衛(wèi)領(lǐng)土不受侵犯；在教育領(lǐng)域可以讓學(xué)生深入情境中，真實地感受所聽所見，探索宇宙中的奧秘。以上所有可能應(yīng)用領(lǐng)域的人機交互方式都會隨著技術(shù)的發(fā)展和想法的創(chuàng)新而逐漸實現(xiàn)，最終得到廣泛的推廣和應(yīng)用陪伴在人們生活左右，改變?nèi)藗兊纳顮顟B(tài)。

總結(jié)

人機交互從工業(yè)革命之后就被提出，并在之后一個半世紀當中不斷地改變和完善，如今互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和智能設(shè)備的出現(xiàn)讓我們主動地從人機交互的角度進行創(chuàng)新設(shè)計研究。工業(yè)4.0和設(shè)計3.0都致力于從人機交互的角度創(chuàng)造網(wǎng)絡(luò)時代綠色設(shè)計、智能化、全球網(wǎng)絡(luò)、個性化與可分享、協(xié)調(diào)合作等特點產(chǎn)品。借助計算機技術(shù)的發(fā)展把人機交互再次推向高潮，讓交互設(shè)計與智能產(chǎn)品統(tǒng)一結(jié)合，試圖讓人機交互引領(lǐng)新的工業(yè)和設(shè)計浪潮，革新人們的生活方式。