翟 倩，肖 金，陸興華，鄢炎維

（廣東工業(yè)大學(xué)華立學(xué)院，廣東 廣州 511325）

現(xiàn)代社會科技進步使得人們對衣食住行各個方面要求越來越高，隨著生活品質(zhì)的不斷提升，信息化產(chǎn)業(yè)迎來新的契機與挑戰(zhàn)。智能家居概念早在20世紀就被提出，但礙于科技發(fā)展有限未能大范圍實現(xiàn)。2000年后物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)技術(shù)和人工智能的發(fā)展，促進信息技術(shù)發(fā)展神速，為智能家居融入大眾生活帶來契機[1]。

國際物聯(lián)網(wǎng)貿(mào)易與應(yīng)用促進協(xié)會近年來發(fā)布的市場調(diào)研數(shù)據(jù)顯示：我國智能家居市場從2010年到2012年期間連續(xù)3年保持超過20%的增長，市場規(guī)模達到24.9億元；2017年我國智能家居市場規(guī)模達到80億元以上。天貓2018年“雙十一”期間發(fā)布的智能產(chǎn)品銷量情況顯示：智能手表成交額同比增長81.6%，智能音箱成交額同比增長120.0%，智能機器人成交額同比增長60.3%，智能翻譯機成交額同比增長220.6%。其中，AI電視、智能電視等影音設(shè)備占到了平板電視銷量的90%。從以上數(shù)據(jù)不難看出，越來越多的用戶開始應(yīng)用并熱衷于智能產(chǎn)品，未來中國智能家電市場存在不可估量的潛力。

傳統(tǒng)家用產(chǎn)品與用戶的交互方式和模式有限，使得產(chǎn)品功能在售出后僅需要后期維修而不會再作系統(tǒng)更新和變化。但對于智能家居系統(tǒng)而言，重點傾向于售出后仍然還會持續(xù)更新，滿足用戶不斷變化的需求，兩者之間的關(guān)系將更加立體和豐富[2]。人們似乎開始不再滿足于個體智能家電的使用，而是更深層次借助平臺與網(wǎng)絡(luò)通信等功能來實現(xiàn)交互體驗，由此智能家居系統(tǒng)設(shè)計中的用戶體驗研究應(yīng)運而生。

1 用戶體驗

從體驗角度來說體驗主要分兩大類：一類是B.約瑟夫·派恩[3]從體驗與人的關(guān)系入手對人的體驗分類；另一類是貝恩特·施密特[4]針對消費者購買使用產(chǎn)品時的體驗分類，通過對消費者體驗的深入探索，形成其獨特的顧客體驗體系和系統(tǒng)的營銷理論。

美國著名的認知心理學(xué)專家唐納德·若曼[5]最早在20世紀90年代中期提出“用戶體驗”概念。他認為，用戶的認知和人類情感研究與傳統(tǒng)邏輯推理研究一樣在用戶體驗中扮演重要的角色：早期用戶體驗在交互設(shè)計領(lǐng)域中廣泛運用，之后延伸到產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計；而當(dāng)代智能設(shè)備大部分從信息加工角度來研究認知特性，通過人類情感研究產(chǎn)生交互式用戶體驗?zāi)Ｊ?，用認知心理學(xué)來理解用戶的行為特點，從而構(gòu)建適當(dāng)?shù)姆?wù)方式[6]。

2 影響用戶體驗的因素

2.1 系統(tǒng)產(chǎn)品和硬件設(shè)計對用戶體驗的影響

（1）子系統(tǒng)兼容。智能家居研究涉及機械、自動化、計算機、電氣等各個領(lǐng)域的交叉參與。智能家居管理系統(tǒng)作為家庭平臺的終端管理裝置，能夠完成各類智能家電的成功對接和兼容，需要終端控制器和各項布線傳感器兼容才能使用。目前而言，市面上制造和生產(chǎn)智能家電的公司多不勝數(shù)，這種差異容易造成子系統(tǒng)之間不能兼容，從而限制了智能家居系統(tǒng)的適用[7]。

（2）單向信號傳送。智能家居系統(tǒng)雖然擁有無線傳輸?shù)哪芰?，但在用戶使用過程中往往易出現(xiàn)以下情況：離家時輸入“離家”指令，系統(tǒng)接收后應(yīng)做出關(guān)閉所有用電器，啟動門禁安防功能的措施，卻因采用單向通信功能導(dǎo)致系統(tǒng)沒有接收到指令并執(zhí)行，或者接收指令部分執(zhí)行，或者接收到指令并完全執(zhí)行但當(dāng)意外發(fā)生時沒有及時發(fā)現(xiàn)并發(fā)出報警信號等狀況發(fā)生，系統(tǒng)執(zhí)行的效果不盡人意導(dǎo)致體驗效果不理想。因此，在設(shè)計時需要考慮如何提高通信的可靠傳輸。

（3）網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議的效率與安全也是影響用戶體驗的一大因素。目前WiFi是應(yīng)用最為廣泛的無線局域網(wǎng)技術(shù)，其傳輸速率高使得系統(tǒng)控制中心向各項家居發(fā)送指令都能高效率完成。但也存在致命缺點：安全系數(shù)低。如果惡意破解WiFi無線信號并入侵到智能家居系統(tǒng)內(nèi)部控制模塊，會導(dǎo)致系統(tǒng)各項功能紊亂造成損失。因此，選用適宜的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議，才能使系統(tǒng)的功能性及安全性最大化的滿足需求[8-9]。

（4）界面操作。智能家居系統(tǒng)是一套集多個技術(shù)領(lǐng)域的嵌入式開發(fā)系統(tǒng)，必須便利最大化?？蛻粜枨笤蕉鄤?wù)必會使系統(tǒng)功能復(fù)雜而不易操作，因此在設(shè)計中圖形化的菜單操作界面和全觸摸的操作方式是設(shè)計重點。為了提高系統(tǒng)的簡易性，要在考慮用戶心理的基礎(chǔ)上，簡化設(shè)計，設(shè)計出符合大眾認可的產(chǎn)品。

（5）電氣設(shè)備的穩(wěn)定運行。當(dāng)一個智能家居系統(tǒng)投入家庭使用后，使用年限一定是安裝十年以上來計算的，所以系統(tǒng)的穩(wěn)定性值得推敲。系統(tǒng)不穩(wěn)定，經(jīng)常出現(xiàn)問題需要維護，勢必會影響用戶對于產(chǎn)品的好感度。系統(tǒng)的穩(wěn)定運行與傳輸方式及系統(tǒng)架構(gòu)都有很大的關(guān)系，因此研發(fā)設(shè)計上對于系統(tǒng)的穩(wěn)定性要著重考量這些要素，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

2.2 情境感知對用戶體驗的影響

（1）感官層次。感官層次的用戶體驗是指產(chǎn)品通過刺激人的感官系統(tǒng)留下的較為直接的體驗。這種體驗是層次最淺的基礎(chǔ)體驗。它是系統(tǒng)設(shè)計的表面因素對感官系統(tǒng)較短時間的刺激，如果不能轉(zhuǎn)換成更深層次的內(nèi)容很快就會消失。此層次的體驗主要包括視覺、觸覺和聽覺等。就目前而言，智能家居系統(tǒng)的設(shè)計最初也最直接的交互設(shè)計體現(xiàn)在這個層次。

（2）行為層次。行為層次的用戶體驗是用戶使用和操作產(chǎn)品所產(chǎn)生的體驗。基于這個層次體驗的產(chǎn)品設(shè)計可以通過改變接觸方式和操作產(chǎn)品的接觸部位來體現(xiàn)對產(chǎn)品的認可度。在智能家居系統(tǒng)中，大多數(shù)產(chǎn)品設(shè)計借助智能設(shè)備完成產(chǎn)品控制，例如通過語音控制和手勢識別控制電視、電燈、空調(diào)等電氣設(shè)備，此方法控制起來簡單、便捷、可操控性強。

（3）情感層次。這個層次的用戶體驗是指用戶使用產(chǎn)品過程中的情感體驗和升華。從某種意義上講，情感的意義要比感官和行為重要得多，因為它賦予人們精神的滿足感和生活的意義，是自身快樂的體現(xiàn)和自我展示。在智能家居環(huán)境應(yīng)用下，情感層次的體驗建立重在過程中帶來的舒適度和愉悅度[10-15]。

2000名智能家居體驗者研究調(diào)查表明：①功能調(diào)查如圖1所示，可知提升生活品質(zhì)優(yōu)化居住環(huán)境是用戶關(guān)注的焦點；②滿意度調(diào)查如圖2所示，可知智能設(shè)備的實用與否是影響用戶選擇的決定因素；③用戶智能家居使用體驗結(jié)果表明用戶對智能家居的滿意度均值為2.381，實用性評價均值為2.548，用戶滿意度值低于實用性評價值，說明智能家居系統(tǒng)還遠未達到用戶的期望。在一系列調(diào)查中用戶認為智能家居產(chǎn)品之間聯(lián)動功能沒有做好是影響用戶體驗的主要原因，說明用戶對產(chǎn)品功能需求不是孤立的而是基于情境且連續(xù)的，智能家居需要給用戶提供的服務(wù)體驗要從具體情境出發(fā)，體現(xiàn)用戶的需求。

圖1 智能產(chǎn)品功能調(diào)查圖

圖2 智能設(shè)備滿意度調(diào)查圖

3 用戶評價機制的分類與建立

3.1 安全需求評判

安全需求評價可分為設(shè)備安全和功能安全兩大類[9]。這類需求構(gòu)建出一個安全的評價體系，確保智能家居行業(yè)健康發(fā)展和消費者人身財產(chǎn)安全。針對設(shè)備安全，主要存在的潛在風(fēng)險是高溫危險、著火危險、機械傷害危險、有毒有害物質(zhì)釋放等方面。評估標準是根據(jù)智能家居中的各項智能產(chǎn)品是否具有國家、國際生產(chǎn)標準。另外，在功能安全方面，主要體現(xiàn)在電氣、電子、可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)及其他技術(shù)安全相關(guān)系統(tǒng)方面的穩(wěn)定無差錯運行。針對這一點的要求，可以參考《信息技術(shù)-家庭和建筑的功能安全要求》（ISO/IEC 14762），采用家電、家居控制系統(tǒng)的功能安全標準IEC 60335系列（GB4706系列）標準。對于功能安全評估，要在生產(chǎn)完成后評估軟件控制器處理各種錯誤和故障的能力，并針對軟件控制器進行全生命周期的過程評估，檢查避免錯誤的能力。

3.2 操作風(fēng)格評判

智能家居的使用者不能局限于青年人，而應(yīng)該通用于各個年齡段的人，因此操作起來簡單易上手是必要的。如果操作系統(tǒng)復(fù)雜繁瑣，那對于用戶來說功能再齊全也是華而不實，影響用戶體驗的愉悅感。因此對于用戶評價的一大標準就是對于系統(tǒng)操作簡單性及對所有年齡段的適用性。對中青年人來說，智能設(shè)備操作界面采用圖形化一鍵式，對于這一年齡層的人接受事物快，能夠快速接受并熟練運用。反之，對于一些年齡偏大和偏小人群，存在著或多或少的使用障礙，需要在智能設(shè)備操作界面增加如語音、圖像、視頻等互動助手功能。因此在界面評判標準上可以根據(jù)實時模式的使用下載情況判斷哪種操作模式是更加適用的，避免了年齡差異帶來的使用產(chǎn)品差異的局面。

3.3 運行速度評判

電子產(chǎn)品最直觀的使用感受是它能否高效快速地響應(yīng)，智能家居系統(tǒng)的響應(yīng)運行速度將成為客戶評價的重要標準。以此建立運行速度的評判機制可以通過利用智能家居系統(tǒng)使用Zigbee協(xié)議的雙向通信特點來完成。

在智能家居系統(tǒng)設(shè)計中對比協(xié)議如表1所示，可發(fā)現(xiàn)ZigBee協(xié)議比較符合現(xiàn)在用戶體驗要求，其安全系數(shù)高，采用AES128加密算法使得破解難度增加，另外能耗低符合系統(tǒng)設(shè)計節(jié)能環(huán)保的初衷。此外組網(wǎng)方式靈活，可以連接多臺設(shè)備，也符合于智能家居系統(tǒng)多件家電同時工作使用的需求。

表1 協(xié)議對比

雙向的通信功能可以理解為人機交互的工作方式，是在發(fā)出指令后終端處理器根據(jù)接收到的指令是否成功執(zhí)行再將反饋信號返還給用戶移動終端上的過程，因此在指令能夠成功被執(zhí)行的前提下通過交互設(shè)備發(fā)出指令再到接受反饋信號到計算系統(tǒng)的運行速度，建立對于系統(tǒng)運行速度的評判方式。

3.4 智能家居系統(tǒng)用戶體驗的復(fù)合并存評判

就智能家居系統(tǒng)而言，從最初的產(chǎn)品設(shè)計到電氣設(shè)備系統(tǒng)界面設(shè)置，再到智能系統(tǒng)使用情景以及用戶的實時操作，都會影響到用戶對智能系統(tǒng)產(chǎn)品的體驗效果。在產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計體驗的過程中要避免設(shè)計者根據(jù)自身的主觀認識對產(chǎn)品做出抉擇。智能家居產(chǎn)品中的用戶體驗設(shè)計總能給用戶和消費者帶來額外的新的體驗，雖然對于系統(tǒng)本身設(shè)置而言與消費者需求的聯(lián)系并不那么緊密，但從購買消費角度出發(fā)這些感知設(shè)計必不可少。高層次的設(shè)計要精確研究用戶需求，配合體驗要素的精確控制使得系統(tǒng)設(shè)計本身更加具有目的性和精準性，最終能夠產(chǎn)生與用戶自我心理需求共鳴的體驗[16-18]。

4 結(jié)語

文章以設(shè)計和理解對用戶體驗有幫助的理論模型為目的，通過調(diào)研方法收集和歸納了影響用戶體驗的因素，調(diào)查研究顯示智能設(shè)備的實用性和客戶對設(shè)計的需求相輔相成，共同影響著用戶體驗效果。綜合考慮用戶的自身特點設(shè)計合理、安全、實用性強的系統(tǒng)，根據(jù)已有的智能系統(tǒng)和影響因素建立復(fù)合并存的用戶評價機制，以設(shè)計者融入實際生活需求體系為目標的設(shè)計才是智能家居往后設(shè)計改善的方向。