魏晉

摘要：了解獨(dú)居老人對(duì)AI音箱交互設(shè)計(jì)的針對(duì)性需求，為獨(dú)居老人今后的生活帶來(lái)便利。為未來(lái)人工智能音箱的老年適用人群的針對(duì)性開發(fā)提供可行性參考。闡述了獨(dú)居老人的概念和意義，對(duì)獨(dú)居老人的一般衰老特征進(jìn)行了需求分析，分析小米小愛觸屏音箱超級(jí)通話版現(xiàn)有交互特性，對(duì)比得出結(jié)果。現(xiàn)有交互設(shè)計(jì)無(wú)法滿足城市獨(dú)居老人的生活需要。針對(duì)現(xiàn)有不足提出實(shí)質(zhì)性建議，為人工智能音箱未來(lái)發(fā)展提供了改進(jìn)方向。

關(guān)鍵詞：獨(dú)居老人 人工智能 交互設(shè)計(jì) 智能家居設(shè)計(jì) 小米音箱

中圖分類號(hào)：TB472 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1003-0069（2021）02-0106-03

引言

隨著中國(guó)人口老齡化進(jìn)程的加快，全球老齡人口已經(jīng)突破6億，中國(guó)60歲以上的高齡人口已達(dá)1.34億。第二次全國(guó)殘疾人抽樣調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，全國(guó)單純聽力殘疾人有2004萬(wàn)，這2004萬(wàn)人中，約有75%是老年人。加之1978年至2015年獨(dú)生子女政策的實(shí)行，導(dǎo)致獨(dú)居老人數(shù)量增加，扶養(yǎng)人力不足，社會(huì)性問題逐年加重。與此同時(shí)，人工智能技術(shù)快速發(fā)展，人工智能設(shè)施的普及，物聯(lián)網(wǎng)和人工智能音箱的結(jié)合，在一定程度上能夠填補(bǔ)這種人力空白。老年人的生活方式也應(yīng)隨之變得便捷舒適，在獨(dú)居老人人口不斷增加的未來(lái)，獨(dú)居老人作為AI智能設(shè)備的潛在客戶，如圖1，有著巨大的市場(chǎng)潛力。但市場(chǎng)現(xiàn)存Al智能居家設(shè)計(jì)和智能音箱的主要目標(biāo)人群是有一定經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)、樂意接受新鮮事物、善于使用便捷設(shè)備的年輕人，智能新音箱在交互設(shè)計(jì)過程中過于側(cè)重青年人的使用，無(wú)法幫助解決一些社會(huì)老齡化所帶來(lái)的棘手問題。重點(diǎn)分析了目前中國(guó)城市獨(dú)居老人的衰老特征、需求屬性，對(duì)比小米Al智能音箱的交互設(shè)計(jì)和現(xiàn)有功能，從而發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有交互設(shè)計(jì)的缺失和不足，根據(jù)獨(dú)居老人的交互需求分類，對(duì)未來(lái)Al音箱功能性設(shè)計(jì)進(jìn)行補(bǔ)充和展望。

文章以中國(guó)60歲以上，無(wú)配偶陪伴，能夠獨(dú)立生活，有一定經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)的中國(guó)城市獨(dú)居老人為研究主要對(duì)象。他們大多行動(dòng)遲緩，對(duì)新事物接受能力較慢，休閑時(shí)間充裕，孤獨(dú)感強(qiáng)，缺乏陪伴。奧維云網(wǎng)（AVC）的數(shù)據(jù)顯示，2019年1月至4月，小愛音箱累計(jì)銷量以及2019年3月、4月單月銷量均為中國(guó)市場(chǎng)第一，在中國(guó)智能音箱市場(chǎng)中占據(jù)重要份額，所以選定小米2019年最新產(chǎn)品小米小愛觸屏音箱超級(jí)通話版為案例，將老年人的交互性需求與小愛觸屏音箱現(xiàn)有交互設(shè)計(jì)特征進(jìn)行比較，通過網(wǎng)絡(luò)調(diào)查和現(xiàn)有文獻(xiàn)整合得出結(jié)論。

一、城市獨(dú)居老人和人工智能居家設(shè)計(jì)

（一）城市獨(dú)居老人面臨的問題和解決方法。城市獨(dú)居老人泛指60歲以上，無(wú)伴偶陪伴獨(dú)自居住的老年人。孤獨(dú)是獨(dú)居老人面臨的嚴(yán)重問題，老年人往往不愿意結(jié)交新朋友，行動(dòng)不便、聽力喪失和其他身體限制導(dǎo)致他們與他人交流不便。

解決這些問題并非易事，但好消息是，研究人員、消費(fèi)者和倡導(dǎo)團(tuán)體正日益關(guān)注這一問題，并認(rèn)真思考解決辦法。邁阿密大學(xué)米勒醫(yī)學(xué)院衰老研究中心的薩拉.查加（SaraCzaja）通過實(shí)驗(yàn)總結(jié)了科技的三個(gè)重要作用：（1）感應(yīng)和監(jiān)測(cè)。設(shè)備可以跟蹤老年人的身體變化和社會(huì)活動(dòng)，以確定其是否變得更加孤立。例如，老人是少打電話，還是少發(fā)電子郵件，還是很少出門，這些信息可能是有價(jià)值的;（2）幫助其建立緊密的社會(huì)關(guān)系。電子郵件、微信和社交媒體可以幫助老年人與親友交流。查加報(bào)告說，只有三分之一的65歲及以上的人使用互聯(lián)網(wǎng)，盡管這一比例正在上升;（3）獲取信息。查加對(duì)一個(gè)名為PRISM的項(xiàng)目進(jìn)行了評(píng)估，該項(xiàng)目將通過電子信息技術(shù)（如NIH高級(jí)健康、日歷、電子郵件訪問、游戲等）對(duì)外溝通的老人，與使用非電子形式的相同信息（如紙質(zhì)日歷和活頁(yè)夾中的健康信息）進(jìn)行了比較。結(jié)果是，使用電子工具的人6個(gè)月后有更好的社會(huì)感。這說明電子工具對(duì)獨(dú)居老人的生活及精神幫助意義重大。

（二）人工智能的概念。人工智能（AI），是約翰·麥卡錫1956年在達(dá)特茅斯會(huì)議上最初提出的概念，意為“制造智能機(jī)械的工程及科學(xué)”，指數(shù)字計(jì)算機(jī)或由計(jì)算機(jī)控制的機(jī)器人執(zhí)行通常與智能生物相關(guān)的任務(wù)的能力。這個(gè)術(shù)語(yǔ)經(jīng)常用于開發(fā)具有人類特征的智力過程的系統(tǒng)項(xiàng)目，例如推理、發(fā)現(xiàn)意義、概括或從過去經(jīng)驗(yàn)中學(xué)習(xí)的能力。自從20世紀(jì)40年代數(shù)字計(jì)算機(jī)的發(fā)展以來(lái)，人們已經(jīng)證明計(jì)算機(jī)可以通過編程來(lái)執(zhí)行非常復(fù)雜的任務(wù)，例如，發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)定理的證明或者熟練地下國(guó)際象棋。然而，盡管計(jì)算機(jī)處理速度和存儲(chǔ)容量不斷進(jìn)步，但目前還沒有程序能在更廣泛的領(lǐng)域或需要大量日常知識(shí)的任務(wù)中匹敵人類的靈活性。另一方面，一些程序在執(zhí)行某些特定任務(wù)時(shí)已經(jīng)達(dá)到了人類專家和專業(yè)人員的性能水平，因此，這種有限意義上的人工智能在各種應(yīng)用中被發(fā)現(xiàn)，如醫(yī)療診斷、計(jì)算機(jī)搜索引擎和語(yǔ)音或筆跡識(shí)別。

（三）智能居家設(shè)計(jì)的現(xiàn)有功能和發(fā)展。大數(shù)據(jù)、機(jī)器學(xué)習(xí)和云平臺(tái)使從數(shù)百萬(wàn)臺(tái)聯(lián)網(wǎng)設(shè)備收集的數(shù)據(jù)能夠用于提供預(yù)測(cè)分析，然后輸入這些智能設(shè)備。這使得這些設(shè)備獲得了一個(gè)新的智能水平，幫助人類在世界任何地方更好地管理日常任務(wù)。智能家用電器現(xiàn)在能夠?qū)Ω鞣N各樣的事情做出智能和相關(guān)的建議一包括內(nèi)容、購(gòu)物清單、參加的活動(dòng)、食譜、預(yù)訂的酒店、要洗的衣服、要穿的衣服等。2019年智能家居大會(huì)指出，人工智能連接的家電將持續(xù)增長(zhǎng)，中國(guó)對(duì)話式AI市場(chǎng)規(guī)模也將逐年上升，如圖2。

二、獨(dú)居老人群體特征及需求分析

（一）獨(dú)居老人衰老特征分類分析。隨著年齡的增加，大部分老人的身體機(jī)能和精神狀態(tài)出現(xiàn)了一些問題，根據(jù)老年人的衰老特征，將主要問題分為視聽方面、行為方面和精神方面三個(gè)方面：（1）視聽方面，獨(dú)居老人往往伴隨著不同程度的視力下降，聽力受損，語(yǔ)速變慢，敏感度降低;（2）行為方面，老人隨著年齡增大，行為受限，行動(dòng)遲緩，體力不支，感知能力受損，認(rèn)知能力降低;（3）從而進(jìn)一步引發(fā)精神方面的焦慮，依賴性變強(qiáng)，易產(chǎn)生誤會(huì)，猜疑心變重，產(chǎn)生內(nèi)向和被動(dòng)性格，逃避社會(huì)，交往行為減少，嚴(yán)重的還會(huì)導(dǎo)致抑郁癥，自閉癥等多種精神障礙疾病。

（二）獨(dú)居老人的需求分析。獨(dú)居老人的衰老特征不同會(huì)引發(fā)不同的需求。

1.患有視覺障礙的獨(dú)居老人。（1）需要Al智能音箱輔助完成社會(huì)娛樂信息的接收，幫助老人讀書看報(bào);（2）完成基礎(chǔ)工具、設(shè)備的使用，查看商品說明書等。

2.患有聽覺障礙的獨(dú)居老人。除了需要社會(huì)娛樂信息的接收，還要及時(shí)處理家中電器的警報(bào)，輔助完成敲門聲和電話的接聽，讓老人能夠與外界溝通交流。

3.具有行為能力障礙的老人。（1）需要智能設(shè)備替代手持按鍵操作，調(diào)節(jié)窗簾、空調(diào)、電視等設(shè)施的開關(guān);（2）輔助掃地機(jī)器人、電飯煲等完成家務(wù)勞動(dòng)，解決外賣跑腿等事宜。

4.具有認(rèn)知能力障礙的老人。（1）在進(jìn)行快捷支付，網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物時(shí)需要適量的安全提醒;（2）幫助完成提前打車，醫(yī)院排隊(duì)掛號(hào)等項(xiàng)目。

5.部分老人具高精神需求，有較高交互欲望，或拒絕主動(dòng)交流，性格內(nèi)向孤僻。（1）需要智能音箱主動(dòng)互動(dòng)，噓寒問暖，解答疑問，開導(dǎo)咨詢，贊美肯定;（2）加強(qiáng)聊天對(duì)話頻率，主動(dòng)開啟社交功能、語(yǔ)音通話，及時(shí)播報(bào)新聞和日常提醒。

三、小米音箱交互設(shè)計(jì)案例分析

小米公司是中國(guó)智能家居領(lǐng)域的先行者，小愛同學(xué)是由小米公司為打造智能生態(tài)發(fā)布的AI智能音箱，小米小愛同學(xué)自2017年7月推出，已經(jīng)成為小米生態(tài)鏈智能家居產(chǎn)品的絕對(duì)核心，目前為止已經(jīng)發(fā)布了小愛同學(xué)、小愛同學(xué)mini、小愛同學(xué)HD等多個(gè)版本。2019年2月20日小米公司在小米9的發(fā)布會(huì)上發(fā)布了onemorething的小米小愛同學(xué)觸屏音箱，并在2月28號(hào)開啟了公測(cè)。目前小愛觸屏音箱分為兩個(gè)版本，一是小愛觸屏音箱標(biāo)準(zhǔn)版，售價(jià)299元;另一個(gè)是小愛觸屏音箱超級(jí)通話版如圖3，售價(jià)499元。屬于目前小愛同學(xué)系列較新較高級(jí)的版本。

（一）獨(dú)居老人消費(fèi)人群和小米音箱現(xiàn)有交互設(shè)計(jì)分析。

截至目前為止：（1）針對(duì)具有視覺障礙的獨(dú)居老人小愛觸屏音箱超級(jí)通話版能夠發(fā)布語(yǔ)音指令，通過語(yǔ)音對(duì)指定號(hào)碼撥打家庭電話或給手機(jī)APP撥打語(yǔ)音通話，直接顯示并播放接收到的語(yǔ)音訊息;（2）針對(duì)具有聽覺障礙的獨(dú)居老人，小愛觸屏音箱超級(jí)通話版配備可視化屏幕、視化鬧鐘，支持觸控，簡(jiǎn)單三按鍵，播放MV、愛奇藝視頻，查看家庭相冊(cè)、天氣預(yù)報(bào)和日歷;（3）針對(duì)具有行為能力障礙的老人，如果獨(dú)居老人行動(dòng)不便，小愛觸屏音箱超級(jí)通話版能夠控制智能設(shè)備，完成大部分的家電操控，支持智能攝像頭和智能門鈴，可直接查看監(jiān)控畫面，而且監(jiān)控同時(shí)可在小米電視顯示;（4）針對(duì)具有認(rèn)知能力障礙的老人，小愛觸屏音箱超級(jí)通話版配有藍(lán)牙Mesh網(wǎng)關(guān)，可根據(jù)APP引導(dǎo)，或?qū)χ悄芤粝湔f“小愛同學(xué)，發(fā)現(xiàn)設(shè)備”來(lái)添加藍(lán)牙Mesh設(shè)備，并操控該設(shè)備，自動(dòng)聯(lián)網(wǎng)，緩解獨(dú)居老人普遍存在的電子產(chǎn)品使用困難的情況;（5）針對(duì)精神需求高的獨(dú)居老人，小愛觸屏音箱超級(jí)通話版能夠制訂行程、查詢天氣、支持自定義鬧鐘，可以安裝各種APP、被動(dòng)完成語(yǔ)音通話和新聞播報(bào);對(duì)于抑郁癥，孤獨(dú)癥患者，小愛觸屏音箱超級(jí)通話版只能實(shí)現(xiàn)被動(dòng)語(yǔ)音交互功能，依靠提前設(shè)置完成日常提醒，做到隨時(shí)呼喚、隨叫隨到。如圖4。

（二）小米音箱現(xiàn)有交互設(shè)計(jì)優(yōu)缺點(diǎn)評(píng)價(jià)和改進(jìn)預(yù)期。目前，小米音箱只能被動(dòng)交互，被動(dòng)實(shí)施，實(shí)施過程中尚有很多不完善。分析分為產(chǎn)品功能，功能評(píng)價(jià)，改進(jìn)預(yù)期三個(gè)步驟：

1.語(yǔ)音指令方面。（1）小愛同學(xué)對(duì)聲音指令接受迅速;（2）部分功能依然需要配合手機(jī)進(jìn)行操作，復(fù)雜繁瑣，導(dǎo)致老年人無(wú)法獨(dú)立操作;（3）自主設(shè)計(jì)簡(jiǎn)便的聲音指令，幫助完成操作，減少指示步驟。

2.可視化屏幕方面。（1）視頻分辨率只有800X480像素，3.97英寸屏幕;（2）分辨率低，界面過小，替代性強(qiáng)，老年人視力較差，不符合老年人的觀看習(xí)慣（3）可加入肢體操作和指示燈顯示，通過動(dòng)作和指示燈完成指令。

3.視頻播放功能方面。（1）可視化界面下無(wú)法找到視頻內(nèi)容入口，需要通過語(yǔ)音點(diǎn)播的形式才能進(jìn)行播放;（2）視頻觀看途徑的便捷性太弱，視頻播放功能替代性太強(qiáng)，解決成本較高;（3）建議去除。

4.智能家居控制方面。（1）小米小愛觸屏音箱提供了可視化的智能家居界面，可語(yǔ)音控制超過全球5000種品牌的空調(diào)、電視等家電，控制品種多;機(jī)身有固定USB電源接口，無(wú)內(nèi)置電池;（2）只能呈現(xiàn)基礎(chǔ)的智能設(shè)備功能調(diào)節(jié)，部分功能豐富的智能家居產(chǎn)品，例如掃地機(jī)器人和米家直流變頻落地扇等產(chǎn)品是無(wú)法呈現(xiàn)更細(xì)致復(fù)雜的功能操作;無(wú)法攜帶，空間限制強(qiáng);（3）可以改進(jìn)為人工智能遙控器，通過語(yǔ)音和可視化屏幕詳細(xì)控制家電參數(shù)，并加入內(nèi)置電池，方便短期攜帶。

5.歌曲播放方面。（1）有歌曲搜索播放功能;（2）播放內(nèi)容限制性強(qiáng)，無(wú)大數(shù)據(jù)處理，不能主動(dòng)推薦老年人喜歡的歌曲類型;（3）老人時(shí)常遺忘歌曲名稱，可根據(jù)老人年齡性別職業(yè)特征，自動(dòng)推薦播放次數(shù)較多和時(shí)代性較強(qiáng)的歌曲。

6.語(yǔ)音交互方面。（1）聲音停頓頻率和音調(diào)無(wú)法變更;（2）只能被動(dòng)對(duì)話，無(wú)法做到主動(dòng)互動(dòng);（3）可根據(jù)老年人的特性設(shè)置聲音音調(diào)，自主設(shè)置接收頻率，主動(dòng)詢問，主動(dòng)互動(dòng)，緩解獨(dú)居老人的孤獨(dú)情緒。

（三）綜合比較分析

綜合上述分析，我們得知獨(dú)居老人對(duì)交互設(shè)計(jì)的需求，對(duì)比小米音響現(xiàn)有不足，提出改進(jìn)方向，如表1。

總結(jié)與展望

（一）對(duì)AI智能音箱交互設(shè)計(jì)產(chǎn)品的策略和建議

通過研究AI智能音箱的交互設(shè)計(jì)，指出現(xiàn)有不足和改進(jìn)方向，以滿足城市獨(dú)居老人的生活需要，為今后智能家居設(shè)計(jì)和獨(dú)居老人的匹配性貢獻(xiàn)一份力量。為此，對(duì)獨(dú)居老人的一般的衰老特征進(jìn)行了需求分析，并與目前商用化的Al智能音箱的功能進(jìn)行了比較分析，為商用Al智能音箱的適應(yīng)性改進(jìn)提出以下建議。

1.由于老年人身體機(jī)能出現(xiàn)了不同程度的退化，不同老人對(duì)操作系統(tǒng)的使用有不同的需求，現(xiàn)有設(shè)備難以同時(shí)滿足，所以人工智能音箱的操作系統(tǒng)應(yīng)隨之多樣化，建議從單一的語(yǔ)音指令操作轉(zhuǎn)變?yōu)橥ㄟ^語(yǔ)音，觸屏，肢體，燈光等多種指示進(jìn)行操作，多維度的操作系統(tǒng)能夠大大增加交互可行性，提高交互效率，可滿足具有視覺、聽覺、行動(dòng)等不同生理缺陷的獨(dú)居老人，操作更加便捷，交互性更高更直接的Al音箱設(shè)備，更符合老年人的使用習(xí)慣，解決操作具有限制性的問題。

2.由于老人行動(dòng)不便者居多，外加聽覺障礙，使之對(duì)智能音響的感知范圍進(jìn)一步縮小，一旦遠(yuǎn)離人工智能音響的感應(yīng)范圍，交互設(shè)計(jì)功能將降低為零，現(xiàn)有小愛音箱只能連接交流電源使用，無(wú)法隨身攜帶，不能做到隨時(shí)隨地的交互，設(shè)備功能太過有限，建議Al智能音箱加入內(nèi)置電池，縮小機(jī)身，方便攜帶，詳細(xì)控制家中智能設(shè)備參數(shù)，方便老人起居。開發(fā)實(shí)現(xiàn)更多方面設(shè)備的連接，如醫(yī)療設(shè)備，家庭安全防護(hù)監(jiān)控設(shè)備等，增強(qiáng)獨(dú)居老人的安全感，解決使用具有限制性的問題。

3.獨(dú)居老人相對(duì)于年輕人或家庭中的老人在精神方面需要更加充足的關(guān)懷，交往行為主動(dòng)減少，逃避社交導(dǎo)致交互欲望降低，智能音箱的使用頻率會(huì)大打折扣。目前市場(chǎng)的交互功能都是被動(dòng)交互，需要老人主動(dòng)喚醒，喊出“小愛同學(xué)”才能進(jìn)行下一步指令，這種情況往往在老人心情較為愉悅的時(shí)候才會(huì)進(jìn)行，在老人內(nèi)心焦慮心情抑郁的時(shí)候，人工智能音響不能起到任何關(guān)懷作用。建議交互設(shè)計(jì)改為與老人進(jìn)行主動(dòng)互動(dòng)，改變喚醒方式，從主動(dòng)喚醒開啟使用，變更為長(zhǎng)期開啟，直至呼喚睡眠，從而提高使用頻率。外加使用大數(shù)據(jù)處理滿足老人精神需求，可以更加符合獨(dú)居老人的性格體征，解決使用頻率過低的問題。

（二）對(duì)未來(lái)中國(guó)智能家具設(shè)計(jì)和Al智能音箱的展望

智能家居是今后普通家庭日常居家必備的一部分，要想高齡人群追上時(shí)代的步伐，適應(yīng)智能化的社會(huì)生活，首先要智能家居設(shè)計(jì)和人工智能技術(shù)追上老年人的日常所需，確保設(shè)備在獨(dú)居老人手中想使用，會(huì)使用，能使用，有幫助。讓智能家居的交互設(shè)計(jì)去適應(yīng)老年人的需求就顯得至關(guān)重要。其他發(fā)達(dá)國(guó)家也有相關(guān)的智能設(shè)備問世，如美國(guó)的亞馬遜Echo，谷歌GoogleHome，韓國(guó)的NAVER智能音箱等，因?yàn)樵诮换ピO(shè)計(jì)上相對(duì)小愛同學(xué)有更強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，所以智能音箱老年人消費(fèi)者比例相對(duì)更高，有很多值得我們借鑒的地方，但中國(guó)小米公司的小愛同學(xué)在價(jià)格上占據(jù)了絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)，綜合起來(lái)各有長(zhǎng)短。除了上述建議所提到的改進(jìn)項(xiàng)目和功能，Al智能音箱在醫(yī)學(xué)護(hù)理和意外情況監(jiān)測(cè)方面也應(yīng)有所提升，配合其他智能設(shè)備共同輔助獨(dú)居老人提高生活質(zhì)量，成為智能家具設(shè)計(jì)用的核心，對(duì)其他智能家居家電起到領(lǐng)導(dǎo)指揮的作用。如此看來(lái)人工智能音箱還有很大的發(fā)展空間，未來(lái)可以進(jìn)行更多的擴(kuò)展應(yīng)用。不止人工智能音箱，希望在不久的將來(lái)，更多的人工智能家居設(shè)計(jì)能夠融入獨(dú)居老人的日常生活，彌補(bǔ)子女無(wú)法陪伴在老人身邊而帶來(lái)的社會(huì)問題，為獨(dú)居老人打造更加安心舒適的居住環(huán)境。

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