（澳門科技大學,中國澳門 999078）

隨著人工智能技術的飛速發(fā)展，各種各樣的智能產(chǎn)品開始進入到人們的日常生活中，例如：智能音箱、智能馬桶、智能手表等。這些智能產(chǎn)品給人們的生活帶來了便捷與便利。由此，如何通過智能產(chǎn)品的設計，實現(xiàn)傳統(tǒng)產(chǎn)品的智能化轉(zhuǎn)變，為人們帶來更加舒適的生活，正逐漸變成現(xiàn)代設計師關注的焦點。

一、智能坐便器的發(fā)展歷程

根據(jù)國家最新標準，智能坐便器是由機電系統(tǒng)和/或程序控制，完成至少包含溫水清洗功能在內(nèi)的一項及一項以上基本智能功能的坐便器。在日常生活中，智能坐便器也可稱為“智能馬桶”或者“電子坐便器”，其最早出現(xiàn)于美國。在1964年，美國人Arnold Cohen為了患病的父親而研發(fā)出由腳踏板控制的沖洗和烘干為一體的智能馬桶蓋。這時候智能馬桶蓋是醫(yī)療用的輔助設備，隨后智能馬桶蓋在美國的銷售遇到困難，Arnold Cohen將專利技術授權給日本TOTO公司。TOTO公司將智能馬桶蓋進行了改良，在20世紀80年代推出“衛(wèi)洗麗”。這種馬桶蓋在前一代只有溫水洗凈功能的基礎上增加了座圈加熱、暖風烘干、殺菌等多種功能。智能馬桶蓋在日本推出后，民眾的認可度較高。根據(jù)日本內(nèi)閣府調(diào)查的數(shù)據(jù)顯示，截止到2020年3月，包括“衛(wèi)洗麗”在內(nèi)的溫水沖洗電子坐便器在日本的占有率已達80.2%。智能馬桶蓋也由原來的醫(yī)療輔助設備逐步轉(zhuǎn)變成人們?nèi)粘Ｉ畹谋匦杵?。在中國，關于智能坐便器方面起步較晚，盡管在20世紀90年代智能坐便器已經(jīng)引入到中國，但從2015年開始智能馬桶蓋才通過熱點話題真正進入到人們的視野與日常生活中。根據(jù)奧維云網(wǎng)（AVC）前瞻產(chǎn)業(yè)研究院的數(shù)據(jù)顯示，智能馬桶一體機在2020年上半年的零售量為30.1萬臺，同比增長13.5%，智能坐便器成為人們家居生活中的“消費新寵”。目前智能坐便器主要是從結構上進行分類的，分為一體式智能坐便器和分體式智能坐便器。智能坐便器除了包括溫水清洗和坐圈加熱的基本功能外，還包括提升坐便器的健康與衛(wèi)生性能的輔助智能功能以及增加用戶使用舒適性的擴展智能功能。

二、從智能坐便器的設計演變看智能產(chǎn)品設計趨勢

智能坐便器由傳統(tǒng)坐便器發(fā)展而來，其設計與傳統(tǒng)坐便器發(fā)生了天翻地覆的變化。從傳統(tǒng)坐便器到智能坐便器，雖然產(chǎn)品的造型、材質(zhì)、工藝發(fā)生了變化，但是因智能化技術①的應用從而讓產(chǎn)品與用戶之間的交互、用戶需求、產(chǎn)品本身狀態(tài)這三方面的設計發(fā)生了根本性變化，同時也展現(xiàn)了智能產(chǎn)品設計的新方向。

（一）從被動交互到主動交互的智能產(chǎn)品設計

在使用傳統(tǒng)產(chǎn)品時，大部分的交互操作被設計由用戶來進行的，傳統(tǒng)產(chǎn)品在與用戶的關系中則處于被使用的被動狀態(tài)。當用戶使用功能較復雜的傳統(tǒng)產(chǎn)品時，產(chǎn)品一般會被設計給用戶一定的操作反饋，以方便用戶了解其操作是否正確以及產(chǎn)品功能是否正常運轉(zhuǎn)等。在這個過程中，傳統(tǒng)產(chǎn)品是在用戶進行了相應操作后給予反饋，傳統(tǒng)產(chǎn)品仍然處于等待用戶使用的狀態(tài)，與用戶進行著被動交互。而智能產(chǎn)品則是一定程度上被設計為主動感知用戶需求，從而產(chǎn)品自主地進行某些操作。例如在使用傳統(tǒng)坐便器的過程中，用戶需要自己進行所有的操作，如掀開與關閉坐便器蓋，按馬桶上的按鈕進行沖洗，對馬桶內(nèi)壁進行清潔與除臭等。但在使用智能坐便器時，產(chǎn)品的被動交互發(fā)生了變化。智能坐便器不再被動地等待用戶來使用，而是設計為與用戶進行主動交互，主動地感知用戶的存在，進而自主地打開與關閉馬桶蓋、自動地沖洗馬桶等。這些功能的設計讓產(chǎn)品開始與用戶以主動交互為主，從而帶給用戶良好的使用體驗并受到消費者的喜愛。

由此，從傳統(tǒng)產(chǎn)品到智能產(chǎn)品的設計，產(chǎn)品與用戶之間的交互由等待用戶使用的被動狀態(tài)到主動感知用戶的存在。在越來越多的智能產(chǎn)品設計中可以看到，如何主動感知用戶以及感知用戶的哪個方面的交互成為設計關注的重點。所以，主動交互的智能產(chǎn)品設計正逐漸成為智能產(chǎn)品領域的新趨勢。

（二）從用戶行為到用戶身體的智能產(chǎn)品設計

在智能產(chǎn)品設計的過程中，除了交互方面與傳統(tǒng)產(chǎn)品有所差別，產(chǎn)品涉及的用戶需求也與以往不同。目前的產(chǎn)品主要圍繞著用戶出發(fā)，進行以人為本的設計。在傳統(tǒng)產(chǎn)品設計中，產(chǎn)品關注用戶需求多數(shù)聚焦于用戶的行為，如用戶在使用過程中遇到哪些問題、如何提升用戶使用的體驗感，如何優(yōu)化用戶操作等。隨著智能化技術的快速發(fā)展讓產(chǎn)品具有類人的智能成為可能，傳統(tǒng)產(chǎn)品設計僅關注用戶行為已不能滿足人們對更加便捷與舒適生活的追求。

從智能坐便器的發(fā)展歷程來看，智能馬桶蓋最初的產(chǎn)生是為了滿足病患可以方便地進行清洗等操作需求，雖然產(chǎn)品關注用戶的身體，但更多的是從行為方面來進行設計。隨后TOTO公司推出“衛(wèi)洗麗”系列產(chǎn)品逐步把滿足用戶需求的焦點由用戶行為轉(zhuǎn)移到用戶的身體上面來，如為了帶給用戶身體舒適的使用感而增加的座圈加熱設計。如今在2021年國際消費電子展上，TOTO公司推出了最新智能馬桶概念—“Wellness Toilet ”，見圖1。這款智能馬桶的概念設計關注用戶身體的排泄物，通過檢測人體排泄物和內(nèi)置于馬桶的傳感器來監(jiān)測用戶身體的健康程度，并根據(jù)其結果給用戶有針對性的飲食與運動建議，通過這些功能的設計滿足用戶對身體健康的需求。從這款概念設計可以看出智能馬桶的設計已不再局限于感知用戶行為來提升用戶感受，進而通過各種傳感器與智能化技術相配合來主動感知用戶的身體狀態(tài)，最終促進用戶的身體健康。因此，智能產(chǎn)品洞察用戶需求逐漸由關注用戶行為到關注用戶的身體。對于用戶身體方面的需求與設計正成為智能產(chǎn)品設計中的趨勢之一。

圖1 “Wellness Toilet”的智能馬桶概念

（三）從靜態(tài)到動態(tài)的智能產(chǎn)品設計

從傳統(tǒng)產(chǎn)品到智能產(chǎn)品設計，產(chǎn)品與用戶之間的交互由被動交互發(fā)展為主動交互，并且產(chǎn)品關注用戶需求的重點由用戶行為到用戶身體，進而影響著產(chǎn)品本身的狀態(tài)也發(fā)生了改變。從本質(zhì)上來看，傳統(tǒng)坐便器實際上是一種方便使用者處理排泄物的人工物，產(chǎn)品所涉及的情境較為單一，產(chǎn)品內(nèi)部沒有信息的傳遞，用戶與產(chǎn)品之間的交互較少，產(chǎn)品是處于相對靜止的狀態(tài)。然而智能坐便器所面對的情境是多變的，例如產(chǎn)品周圍環(huán)境的季節(jié)交替、不同年齡段與性別的用戶對使用情境的需求變化等。此外，智能坐便器需要對用戶以及周圍環(huán)境進行長時間的、持續(xù)的監(jiān)測，并且產(chǎn)品能根據(jù)用戶行為與身體的需求來切換不同情境的感知模式。因此，智能坐便器本身狀態(tài)是處于持續(xù)動態(tài)的。

在2020年4月，美國斯坦福大學的研究人員在《自然》子刊發(fā)表了一套可安裝的智能馬桶系統(tǒng)，通過對軟硬件進行設計并安裝在傳統(tǒng)馬桶上來追蹤男性用戶的排泄物，從而監(jiān)測用戶的健康狀況并為其疾病篩查、診斷和患者的監(jiān)控提供支持，見圖2。在這套智能馬桶系統(tǒng)的使用過程中，產(chǎn)品通過多種情境的設計來監(jiān)測用戶排泄過程與排泄物，從而形成多維度的用戶身體數(shù)據(jù)。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，智能坐便器可以更為精準的感知用戶身體健康情況的變化。例如在同一時段中，智能坐便器可以多種情境同時進行。坐便器通過安裝在產(chǎn)品上自動伸縮的試紙條對10項生物標記物進行定性和半定量分析，包括紅細胞、蛋白質(zhì)與白細胞等，用戶僅在排尿的情境中就完成了非入侵式臨床檢驗的情境；同時，用戶可以通過這個系統(tǒng)對尿液進行長期并持續(xù)的監(jiān)測來動態(tài)監(jiān)控身體健康，這在臨床上是較難實現(xiàn)的。

圖2 智能馬桶系統(tǒng)原理圖

由此，在智能坐便器的設計中可以看出，智能產(chǎn)品設計不再讓產(chǎn)品像傳統(tǒng)產(chǎn)品一樣維持相對靜止的狀態(tài)，而是通過設計讓產(chǎn)品具有長時間動態(tài)地感知用戶狀態(tài)與周圍環(huán)境的能力，以及產(chǎn)品動態(tài)地適應用戶多情境的需求。因為智能產(chǎn)品設計所面向的用戶問題更為復雜多樣，例如用戶需求與用戶身體的動態(tài)變化、涉及用戶日漸復雜的行為等，并且傳統(tǒng)產(chǎn)品相對靜止的狀態(tài)已無法應對千變?nèi)f化的用戶情境。未來智能產(chǎn)品需要動態(tài)地感知瞬息萬變的世界，及時做出合適的決策。因此，讓智能產(chǎn)品本身具有動態(tài)的設計是未來智能產(chǎn)品設計的新方向。

三、結語

本文通過對智能坐便器的發(fā)展與設計演變進行分析，可以看到主動的人機交互、關注身體的用戶需求、動態(tài)的智能產(chǎn)品這三個方面正成為智能產(chǎn)品設計的新趨勢。設計師通過把握智能產(chǎn)品設計趨勢，跟上智能產(chǎn)品的發(fā)展浪潮，才能設計出滿足人們各方面需求的智能產(chǎn)品，為人類提供一個更加美好的明天。

注釋：

①智能化技術是指使產(chǎn)品或事物具備人類或類似人類智慧特征的技術或技術解決方案，也可稱為人工智能技術、人工智慧技術等。