劉 素

（慕思健康睡眠股份有限公司，廣東東莞 523000）

睡眠體驗的人機交互設(shè)計與創(chuàng)新探索旨在將現(xiàn)代科技與睡眠健康緊密結(jié)合，為人們提供一種便捷、個性化的解決方案。其中，改善的睡眠輔助系統(tǒng)是一項具有重要性和潛力的創(chuàng)新設(shè)計方案。本文將探討睡眠體驗的人機交互設(shè)計與創(chuàng)新探索的關(guān)鍵技術(shù)和方法，重點介紹內(nèi)分泌偵測與改善的睡眠輔助系統(tǒng)的設(shè)計原理和功能特點。深入探討床墊本體的設(shè)計與人體工學(xué)、人體生命體征傳感器的應(yīng)用等技術(shù)要點。

1 人機交互設(shè)計在提升睡眠體驗中的作用和潛力

人機交互設(shè)計是將人類用戶與計算機系統(tǒng)之間的交互過程進(jìn)行優(yōu)化和創(chuàng)新的領(lǐng)域。在提升睡眠體驗方面，人機交互設(shè)計可以通過設(shè)計直觀、易用的界面以及智能化的功能和個性化的體驗，提供更好的用戶體驗和滿足用戶的睡眠需求[1]。

通過人機交互設(shè)計的創(chuàng)新方法，可以優(yōu)化睡眠設(shè)備和應(yīng)用的功能與界面，提供更智能化、個性化的睡眠解決方案。例如，結(jié)合傳感技術(shù)和數(shù)據(jù)分析，可以實時監(jiān)測用戶的睡眠狀態(tài)并提供相應(yīng)的建議和調(diào)整，以提高睡眠質(zhì)量。虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實技術(shù)可以創(chuàng)造沉浸式的睡眠環(huán)境，幫助用戶放松和入睡。此外，用戶參與和共創(chuàng)的理念也可以通過用戶反饋和參與設(shè)計過程，確保設(shè)計的有效性和提升用戶滿意度[2]。

人機交互設(shè)計在提升睡眠體驗方面具有重要的作用和潛力。通過創(chuàng)新和個性化設(shè)計，可以為用戶提供更好的睡眠體驗，促進(jìn)健康和幸福的生活。在接下來的內(nèi)容中，將探討睡眠體驗的人機交互設(shè)計原則、創(chuàng)新探索及用戶參與和共創(chuàng)的實踐[3]。

2 睡眠體驗的人機交互設(shè)計原則

2.1 用戶需求和期望的分析

在進(jìn)行睡眠體驗的人機交互設(shè)計時，首先需要深入了解用戶的需求和期望。通過用戶調(diào)研、用戶訪談和行為分析等方法，收集用戶對睡眠體驗的偏好、問題和期望。這些信息可以指導(dǎo)設(shè)計師在設(shè)計過程中注意需關(guān)注的重點和優(yōu)先考慮的因素。

2.2 界面設(shè)計和交互方式的優(yōu)化

人通過聲音、肢體語言、信息載體和環(huán)境多個通道與計算機進(jìn)行交流，充分模擬人與人之間的交互方式。除了手機設(shè)備，以新硬件為載體的設(shè)備，必須考慮人機交互，而人機交互的內(nèi)容可以分成3 大塊：人、環(huán)境和設(shè)備。

第一，人是用戶的感受體，以人為本是體驗的核心，所以為了提升睡眠體驗，在人機交互的界面設(shè)計和交互方式優(yōu)化設(shè)計時需要從心理、身體、行為3 個維度來分析人。第二是環(huán)境，環(huán)境因素主要分為：熱環(huán)境、光環(huán)境、聲環(huán)境和氣味環(huán)境。環(huán)境可以不受人為控制去變化，通常光環(huán)境和聲環(huán)境可能對人機交互的影響是最多的。如人臉識別的平板放在室外和放在室內(nèi)的光是完全不同的，在設(shè)計時需要注意補光和曝光場景。另外，在語音識別場景下，環(huán)境太嘈雜、識別率低如何處理，TTS 播報音調(diào)是否需要調(diào)整。通過多模態(tài)的交互反饋、根據(jù)用戶的情景去理解每個行為，在不同的觸點作出不同的反饋。第三是設(shè)備，在人機交互設(shè)計中，界面設(shè)計和交互方式起著關(guān)鍵作用。為了提升睡眠體驗，界面設(shè)計應(yīng)簡潔直觀，易于理解和操作。交互方式應(yīng)符合人體工程學(xué)原理，考慮人體的自然動作和反應(yīng)。例如，通過簡單的手勢、語音命令或觸摸操作來實現(xiàn)用戶與睡眠設(shè)備的交互，提供便捷和高效的使用體驗。

在界面設(shè)計和交互方式的優(yōu)化方面始終遵循幾大原則：信息透明化、狀態(tài)明確、提供智能教學(xué)、提供兜底方案、包容性設(shè)計及及時反饋。

2.3 多感官體驗的整合

睡眠體驗不僅僅是視覺和聽覺的體驗，還包括觸覺、嗅覺、溫度等多個感官的參與。人機交互設(shè)計應(yīng)從多感官體驗的睡眠環(huán)境和人體工程學(xué)雙視角出發(fā)，將睡眠環(huán)境（人體與寢室環(huán)境間的空間科學(xué)分析）作為主攻方向，從睡眠環(huán)境與用戶體驗、睡眠環(huán)境與人體工程學(xué)、睡眠環(huán)境與健康管理和新型功能寢具開發(fā)4 個方面進(jìn)行設(shè)計創(chuàng)新活動。綜合利用各種感官的刺激，創(chuàng)造出豐富、舒適的睡眠體驗，探索多感官與睡眠健康之間的關(guān)系，研發(fā)出更人性化的健康寢具，推動行業(yè)的整體進(jìn)化升級。

3 創(chuàng)新探索：新興技術(shù)在睡眠體驗中的應(yīng)用

3.1 睡眠體驗智能硬件和傳感技術(shù)創(chuàng)新設(shè)計

智能硬件和傳感技術(shù)在睡眠體驗中扮演著重要角色。通過嵌入式傳感器和智能設(shè)備，可以監(jiān)測、收集用戶的睡眠數(shù)據(jù)，包括睡眠質(zhì)量、呼吸狀況和心率等。這些數(shù)據(jù)可以用于分析睡眠模式和問題，并提供個性化的建議和改進(jìn)措施，以改善用戶的睡眠質(zhì)量[4]。

1）智能硬件和傳感技術(shù)。智能硬件指具有計算能力和連接性的設(shè)備，傳感技術(shù)則是指能夠感知和測量特定數(shù)據(jù)的技術(shù)。在睡眠體驗中，智能硬件和傳感技術(shù)通常包括嵌入式傳感器和智能設(shè)備。

2）嵌入式傳感器。這些傳感器可以嵌入床墊、枕頭或智能手環(huán)等睡眠設(shè)備中，實時監(jiān)測用戶的睡眠數(shù)據(jù)。通過感知身體的運動、呼吸頻率、心率等指標(biāo)，嵌入式傳感器能夠獲取詳細(xì)的睡眠信息，如圖1 所示。

圖1 壓電傳感硬件布置方案

3）智能設(shè)備。智能手機、智能手表和智能音箱等設(shè)備可以與嵌入式傳感器進(jìn)行連接，接收和記錄睡眠數(shù)據(jù)。這些智能設(shè)備具備計算能力和數(shù)據(jù)存儲功能，可以分析和處理睡眠數(shù)據(jù)。

4）睡眠數(shù)據(jù)。通過嵌入式傳感器和智能設(shè)備收集的數(shù)據(jù)包括睡眠質(zhì)量、睡眠時長、呼吸狀況和心率變異性等指標(biāo)。這些數(shù)據(jù)可以提供關(guān)于用戶睡眠模式和問題的詳細(xì)信息。

5）個性化建議和改進(jìn)措施?；谒邤?shù)據(jù)的分析，智能硬件和傳感技術(shù)能夠提供個性化的建議和改進(jìn)措施，以改善用戶的睡眠質(zhì)量。例如，根據(jù)睡眠數(shù)據(jù)推薦合適的睡眠時間、睡眠姿勢或改善睡眠環(huán)境的方法。

綜合來說，智能硬件和傳感技術(shù)的應(yīng)用使得睡眠數(shù)據(jù)的收集和分析變得更加便捷和準(zhǔn)確。通過對睡眠數(shù)據(jù)的深入分析，用戶可以更好地了解自己的睡眠狀況，并采取相應(yīng)的措施來改善睡眠質(zhì)量。這為個性化的睡眠管理和提供定制化的睡眠建議打下了基礎(chǔ)。

3.2 睡眠體驗虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實技術(shù)創(chuàng)新設(shè)計

虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實技術(shù)為睡眠體驗帶來了新的可能性。通過使用虛擬現(xiàn)實頭盔或增強現(xiàn)實設(shè)備，用戶可以沉浸在不同的睡眠環(huán)境中，例如海灘、森林或夜空。這些技術(shù)還可以提供放松音樂、冥想指導(dǎo)或呼吸訓(xùn)練，幫助用戶放松身心，入睡更快并獲得更深的睡眠[5]。

1）虛擬現(xiàn)實技術(shù)。虛擬現(xiàn)實（VR）技術(shù)通過使用頭戴式顯示設(shè)備，將用戶沉浸到計算機生成的虛擬環(huán)境中。在睡眠體驗中，虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以模擬各種環(huán)境，如海灘、森林或夜空，讓用戶感受到身臨其境的睡眠場景。

2）增強現(xiàn)實技術(shù)。增強現(xiàn)實（AR）技術(shù)將計算機生成的圖像疊加在真實世界中，通過可穿戴設(shè)備或移動設(shè)備的攝像頭來實現(xiàn)。在睡眠體驗中，增強現(xiàn)實技術(shù)可以通過顯示睡眠相關(guān)的信息、圖像或指導(dǎo)來增強用戶的感知和體驗。

3）睡眠環(huán)境模擬。虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實技術(shù)可以創(chuàng)造各種睡眠環(huán)境，包括自然風(fēng)景、寧靜氛圍或其他用戶喜好的場景。通過模擬逼真的視覺和聽覺效果，可以提供一個放松和舒適的睡眠環(huán)境，有助于促進(jìn)入睡和提高睡眠質(zhì)量。

4）放松音樂和冥想指導(dǎo)。虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實技術(shù)可以提供放松音樂和冥想指導(dǎo)，幫助用戶降低壓力、放松身心。通過視聽刺激和互動體驗，可以創(chuàng)造一種沉浸式的放松氛圍，幫助用戶更快地進(jìn)入放松狀態(tài)，促進(jìn)更深入睡眠。

5）呼吸訓(xùn)練和放松技術(shù)。虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實技術(shù)還可以提供呼吸訓(xùn)練和放松技術(shù)，幫助用戶掌握深呼吸、放松肌肉和調(diào)整呼吸節(jié)奏等技巧。通過視覺引導(dǎo)和聲音提示，幫助用戶調(diào)整身體和心理狀態(tài)，促進(jìn)更快入睡和更深睡眠。

3.3 數(shù)據(jù)分析和個性化推薦系統(tǒng)

建設(shè)客戶睡眠質(zhì)量大數(shù)據(jù)庫，根據(jù)用戶年齡、籍貫、性別等基本特征和BMI 指數(shù)等特征進(jìn)行多元索引及向下映射，圍繞業(yè)務(wù)系統(tǒng)支持?jǐn)?shù)據(jù)的索引及發(fā)現(xiàn)。研究多源異構(gòu)睡眠質(zhì)量大數(shù)據(jù)融合技術(shù)，實現(xiàn)通過空間配準(zhǔn)和內(nèi)容復(fù)合，生成一種比單一信息源更準(zhǔn)確、更完全、更可靠的睡眠報告的技術(shù)方法。數(shù)據(jù)分析和個性化推薦系統(tǒng)可以根據(jù)用戶的睡眠數(shù)據(jù)和個人喜好，為其提供定制化的睡眠方案和建議。基于大數(shù)據(jù)分析和機器學(xué)習(xí)算法，可以識別用戶的睡眠模式和習(xí)慣，并根據(jù)其特定需求推薦合適的床墊、枕頭或睡眠環(huán)境設(shè)置。這種個性化的睡眠方案有助于提升用戶的睡眠體驗和滿意度。

4 用戶參與和共創(chuàng)的實踐

4.1 用戶參與的收集與分析

用戶的參與和反饋對于睡眠體驗的人機交互設(shè)計至關(guān)重要。通過收集用戶的反饋和參與，設(shè)計團(tuán)隊可以了解用戶對睡眠產(chǎn)品和技術(shù)的偏好、需求與體驗?？赏ㄟ^用戶調(diào)研、焦點小組討論、用戶測試和問卷調(diào)查等方式進(jìn)行。收集到的用戶反饋和數(shù)據(jù)可以被分析和解釋，指導(dǎo)睡眠體驗的設(shè)計和改進(jìn)。

4.2 用戶反饋

根據(jù)用戶反饋可知，床的寬度可以對睡眠深度產(chǎn)生一定的影響。①空間感受：床的寬度直接影響睡眠時的空間感受。如果床的寬度較窄，人在睡眠時可能會感到局促和不舒適，限制了身體的伸展和轉(zhuǎn)身。較寬的床能夠提供更大的活動空間，使身體在睡眠中更自由舒適，有助于進(jìn)入更深的睡眠狀態(tài)。②轉(zhuǎn)身和翻身。人體在睡眠過程中會進(jìn)行轉(zhuǎn)身和翻身的動作，以保持舒適的睡姿和減少身體的壓力。床的寬度會影響這些動作的便利性。如果床太窄，轉(zhuǎn)身和翻身的自由度受限，影響睡眠質(zhì)量和深度。而寬度適當(dāng)?shù)拇矂t能夠提供更多的空間，讓人更輕松地進(jìn)行轉(zhuǎn)身和翻身，促進(jìn)更深入的睡眠。③安全感和舒適度。床的寬度也與睡眠時的安全感和舒適度密切相關(guān)。寬敞的床能夠讓人在睡眠中感到更加安全和放松，避免產(chǎn)生擁擠或受限的感覺。這種安全感和舒適度有助于降低睡眠中的緊張情緒，促進(jìn)更深沉的睡眠狀態(tài)。

盡管床的寬度對睡眠深度有一定的影響，但是個體差異和個人偏好也會對睡眠產(chǎn)生影響。因此，選擇床的寬度時應(yīng)綜合考慮個人身體尺寸、睡眠姿勢偏好和舒適度需求，并向?qū)I(yè)人士咨詢，以確保選擇最適合自己的床寬度，從而獲得更好的睡眠深度和質(zhì)量。床的寬度和睡眠深度的關(guān)系如圖2 所示。

圖2 床的寬度和睡眠深度關(guān)系圖

4.3 基于用戶反饋的迭代設(shè)計過程

基于用戶反饋的迭代設(shè)計過程是實現(xiàn)用戶參與和共創(chuàng)的關(guān)鍵步驟。設(shè)計團(tuán)隊可以根據(jù)用戶反饋和需求進(jìn)行設(shè)計的迭代，不斷改進(jìn)和優(yōu)化睡眠產(chǎn)品和技術(shù)。包括改變界面設(shè)計、功能調(diào)整、材料選擇等，以更好地滿足用戶的期望和需求。通過不斷的迭代設(shè)計，設(shè)計團(tuán)隊可以逐步改善睡眠體驗，提供更符合用戶期望的產(chǎn)品和服務(wù)。

基于用戶睡眠行為的個性化分析的核心思想就是事先根據(jù)積累的用戶數(shù)據(jù)，分析出一些典型的行為規(guī)律，再通過采集用戶的事件來匹配和驗證這些規(guī)律，從而給用戶賦以不同的分類標(biāo)簽。由于行為的發(fā)生會再影響到用戶的個性化標(biāo)簽，標(biāo)簽匹配度會由于行為的不同有增有減，而不是一旦賦予就終身不變，這符合人性變化的特點。通過標(biāo)簽的匹配，可以總結(jié)用戶的睡眠特點，包括睡眠特征、時間段、健康度等，通過與用戶其他特征如性別、年齡、地域和教育程度等匹配，可以總結(jié)出不同人的睡眠模型，以及發(fā)現(xiàn)介入干預(yù)睡眠規(guī)律的方法，為用戶定制個性化的產(chǎn)品和服務(wù)。用戶參與和共創(chuàng)的實踐可以幫助設(shè)計團(tuán)隊更好地理解用戶需求和期望，提供更好的睡眠體驗。通過收集和分析用戶的反饋，以及基于用戶反饋的迭代設(shè)計過程，設(shè)計團(tuán)隊可以不斷改進(jìn)睡眠產(chǎn)品和技術(shù)，實現(xiàn)更好的用戶滿意度和體驗。

5 設(shè)計挑戰(zhàn)與應(yīng)對策略

5.1 技術(shù)限制和可行性考慮

在睡眠體驗的人機交互設(shè)計中，設(shè)計團(tuán)隊面臨著技術(shù)限制和可行性考慮。新興技術(shù)的應(yīng)用可能面臨技術(shù)的成熟度、可靠性和實施的挑戰(zhàn)。設(shè)計團(tuán)隊需要評估不同技術(shù)的可行性，考慮其性能、穩(wěn)定性和成本效益。需要權(quán)衡技術(shù)創(chuàng)新與可行性之間的平衡，以確保設(shè)計方案的可實施性和可持續(xù)性。

5.2 隱私和安全問題的關(guān)注

睡眠體驗的人機交互設(shè)計中，隱私和安全問題是一個重要的關(guān)注點。涉及個人睡眠數(shù)據(jù)的收集、存儲和傳輸，設(shè)計團(tuán)隊需要確保數(shù)據(jù)的保密性和安全性。需要采取必要的安全措施，如數(shù)據(jù)加密、訪問控制、身份驗證，以保護(hù)用戶的隱私和個人信息。此外，設(shè)計團(tuán)隊還應(yīng)遵循相關(guān)的隱私法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，以確保設(shè)計方案符合法律和道德要求。在面對技術(shù)限制和可行性考慮時，設(shè)計團(tuán)隊可以與技術(shù)專家和供應(yīng)商合作，共同尋找解決方案并進(jìn)行技術(shù)評估。針對隱私和安全問題，設(shè)計團(tuán)隊?wèi)?yīng)與法律、隱私、信息安全專家合作，制定合規(guī)的設(shè)計和實施策略。通過充分考慮這些設(shè)計挑戰(zhàn)，并采取相應(yīng)的應(yīng)對策略，設(shè)計團(tuán)隊可以提高睡眠體驗的人機交互設(shè)計的可行性和安全性。

6 結(jié)束語

人機交互設(shè)計在提升睡眠體驗方面扮演著重要的角色，并具有巨大的潛力。通過關(guān)注用戶需求和期望，優(yōu)化界面設(shè)計和交互方式，以及整合多感官體驗，設(shè)計團(tuán)隊可以創(chuàng)造出更加智能、個性化和舒適的睡眠體驗。人機交互設(shè)計的理念和技術(shù)的不斷創(chuàng)新，為改善睡眠質(zhì)量和提升用戶滿意度提供了新的可能性。

創(chuàng)新和用戶參與是改進(jìn)睡眠體驗的關(guān)鍵因素。通過探索新興技術(shù)的應(yīng)用，如智能硬件、虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實技術(shù)，以及數(shù)據(jù)分析和個性化推薦系統(tǒng)，設(shè)計團(tuán)隊可以引入創(chuàng)新的解決方案，提升睡眠體驗的質(zhì)量和個性化程度。同時，積極收集用戶反饋和參與，將用戶視為設(shè)計過程中的合作者和共創(chuàng)者，可以確保設(shè)計方案與用戶需求和期望緊密匹配，提高睡眠體驗的滿意度和有效性。

綜上所述，人機交互設(shè)計在睡眠體驗中具有重要的地位和潛力。通過關(guān)注用戶需求、優(yōu)化界面設(shè)計、整合多感官體驗，結(jié)合創(chuàng)新技術(shù)的應(yīng)用和用戶參與，可以不斷提升睡眠體驗的質(zhì)量和個性化程度。設(shè)計團(tuán)隊?wèi)?yīng)繼續(xù)探索創(chuàng)新的設(shè)計方法和技術(shù)，與用戶緊密合作，共同推動睡眠體驗的改進(jìn)，為用戶提供更加舒適、健康、愉悅的睡眠體驗。