智能家具設(shè)計的要素及趨勢

徐威 費文睿

關(guān)鍵詞：智能家具 設(shè)計要素 設(shè)計趨勢 智慧家居 物聯(lián)網(wǎng)

一、智能家具概述

隨著科技的不斷進(jìn)步，傳統(tǒng)的家具行業(yè)也迎來了智能化的變革，智能家具逐漸走入了人們的視野?，F(xiàn)有的一些智能家具已經(jīng)開始從各種方面改變?nèi)藗兊纳睿o人們帶來便利。例如能夠監(jiān)測人們的睡眠狀態(tài)的智能床、可以幫助人們根據(jù)天氣的情況來搭配衣服的智能衣柜、能給手機進(jìn)行無線充電的智能床頭柜等。從廣義上來說，任何能夠不需要人的參與就能夠自動實現(xiàn)一些功能的家具都可以稱之為智能家具。從狹義上來講，具有控制器、傳感器、機械傳動等裝置的，利用嵌入式技術(shù)使家具實體變成智能家居單品的就是智能家具[1] 。

目前在全球范圍內(nèi)，主要生產(chǎn)智能家具的公司有三十多家。而根據(jù)全球領(lǐng)先的技術(shù)研究和咨詢公司Technavio的預(yù)測，2020年至2024年全球智能家具市場將增長24421萬美元。而國內(nèi)對于智能家具的需求也在不斷增加。目前許多互聯(lián)網(wǎng)公司如華為、美的和房地產(chǎn)公司如萬科等都在逐漸深入這一領(lǐng)域[2] ，有學(xué)者認(rèn)為，未來十年我國智能家具的發(fā)展將達(dá)到頂峰。因此有必要充分關(guān)注智能家具設(shè)計的要素和趨勢，從而更好地進(jìn)行設(shè)計。

二、智能家具的設(shè)計要素分析

在智能家具中，坐、臥、置物等依然是重要的構(gòu)成要素，但是與傳統(tǒng)的家具不同，智能家具在此基礎(chǔ)上還具有其他的智能化功能，具有獨特的優(yōu)勢和特點。因此可以通過智能化的手段和靈活多變的設(shè)計提高人們的家具使用體驗，同時滿足人們多樣化、多層次的需求。而智能家具設(shè)計的多種要素則是當(dāng)前智能家具設(shè)計中必需注意到的和能夠體現(xiàn)家具智能化的重要方面，對于指導(dǎo)智能家具設(shè)計起到重要作用。

（一）隱私安全性

在智能家具的設(shè)計中很多都運用到了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。在這些設(shè)計中，物聯(lián)網(wǎng)的運用一方面提高了家具的智能化程度，但另一方面也給用戶帶來了許多隱私安全問題。首先，由于智能家具能夠收集與用戶隱私相關(guān)的行為數(shù)據(jù)，因此存在著利用智能家具竊取用戶的實時信息的風(fēng)險。比如攻擊者可能把智能櫥柜或智能床作為目標(biāo)，從中竊取用戶的實時信息。在他們正在做飯或熟睡的時候?qū)嵤└鞣N入室搶盜竊、暴力搶劫或非法商業(yè)活動（如根據(jù)私人個人信息投放不同食品的廣告）。此外，一些不法分子可能竊取用戶的健康數(shù)據(jù)，將其賣給健康保險公司，還可能通過竊取身份信息，冒名頂替用戶向其他人發(fā)送電子郵件或垃圾短信等。因此，為了使智能家具能夠更好地保護用戶的隱私，讓用戶使用起來更加放心和安全，今后的智能家具在設(shè)計時必須重視起隱私安全方面問題，設(shè)計和建立起完善的安全保護機制。

（二）無障礙交互性

智能家具不僅是為正常人設(shè)計的，很多時候還會為一些殘障人士如失明、聽力障礙、行動不便的人以及老年人和病人而設(shè)計。但是由于這類人群的特殊情況，在為他們進(jìn)行智能家具的設(shè)計時必須充分考慮能否足夠適應(yīng)并滿足他們的身體或心理特點和需求。這里尤其體現(xiàn)在交互方式設(shè)計上要遵循無障礙性原則，即在確保滿足正常人的使用的基礎(chǔ)上，設(shè)法將智能家具的交互方式設(shè)計得更加符合特殊人群的使用能力和習(xí)慣，使他們使用起來更加簡單，從而提升智能家具的可用性。如在設(shè)計時，可以采取如將主要信息與次要信息區(qū)分出來、強化重要信息的可察覺性、使交互界面更簡化、在用戶操作完成后給予一定反饋等方法[3] 。對于現(xiàn)有的智能家具的設(shè)計而言，無障礙交互方面的開發(fā)和設(shè)計還有很大的發(fā)展空間。因此在實際設(shè)計中，應(yīng)該更加關(guān)注到無障礙的交互設(shè)計。這不僅能提升普通用戶的使用效率，更能提升特殊人群的交互體驗。

（三）環(huán)境兼容性

這里的“環(huán)境”指的是人們的居家生活環(huán)境。在此基礎(chǔ)上，智能家具的環(huán)境兼容性主要指的是智能家具與家居環(huán)境、家中的其他設(shè)備和電器、家庭用戶這三者的兼容。首先在與家居環(huán)境兼容方面，智能家具的電線布線管理要采用合理巧妙的設(shè)計，要能夠靈活地適應(yīng)室內(nèi)空間的環(huán)境和布局，確保不會影響整體居家環(huán)境的整潔度和避免亂七八糟的布線帶來安全隱患。其次，在智能家具與家中的其他電器如電腦、電視等互聯(lián)互通時，要考慮到與各個產(chǎn)品的軟件系統(tǒng)的兼容性，即應(yīng)該建立標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一的信息傳遞協(xié)議，以確保整個智慧居家系統(tǒng)的有效運作。在智能家具與家中其他個人裝置和設(shè)備如手機、耳機、充電器的關(guān)系中，兼容性則體現(xiàn)在能夠為它們提供充足、合理的放置空間和基于無線充電等技術(shù)的隨時的充電支持。此外，智能家具還應(yīng)該與一些有特殊需要的人群可能會用到的智能輔助設(shè)備兼容。例如認(rèn)知障礙人士用到的技術(shù)裝備、盲人用到的智能導(dǎo)航設(shè)備等，而這種兼容主要包括軟件和硬件兩個方面。最后，在用戶的方面，智能家具不同于傳統(tǒng)家具，運用到了機電、電信等技術(shù)，因此也會產(chǎn)生一些放射性物質(zhì)和電磁輻射等，可能會對他們的身體造成傷害。在這一方面，作為具有現(xiàn)代化技術(shù)支持的智能家具應(yīng)該充分體現(xiàn)出自身的優(yōu)勢。如利用防藍(lán)光和防輻射等先進(jìn)的技術(shù)，實現(xiàn)良好的兼容性，即能夠有效降低智能家具對用戶產(chǎn)生的不良影響。在實際設(shè)計時，如果充分考慮智能家具與居家生活環(huán)境的關(guān)系、確保其與環(huán)境的兼容性，能夠為用戶創(chuàng)造一個舒適、無害、高效的居家生活環(huán)境，因此是非常有必要的。

（四）功能泛化性

功能泛化性指的是智能家具超越了其作為家具本身的多功能性，而具有了非家具領(lǐng)域的功能的現(xiàn)象。智能家具的多功能性有三個含義：一是家具本體的多功能特性，如能夠變成輪椅的床、能夠變成壁床的沙發(fā)等。二是家具性能的優(yōu)化，如能夠改善人們睡眠質(zhì)量的智能床、能夠根據(jù)天氣提示人們挑選更加合適的衣服、衣櫥等。三是家具功能向非傳統(tǒng)家具領(lǐng)域擴展，即智能家具從傳統(tǒng)的供人座、臥等基本功能中跳脫出來，成為一種與我們的日常生活緊密相連，不可分開的智能終端。這里智能家具的功能泛化主要指的是第三個方面。在智能化技術(shù)不斷進(jìn)步的今天，智能家具出現(xiàn)了許多其他的使用功能。使之不再僅僅是一件家具，而且可以是警報器、監(jiān)控器，可以實現(xiàn)大量的信息收集和感知，還可以實現(xiàn)識別和定位，從而為人們提供及時的幫助和反饋，為家庭用戶的日常生活保駕護航。還可以是投影儀、游戲機，可以為人們提供娛樂支持，甚至還可以是智能管家，幫助人們更加健康和規(guī)律地安排自己的起居生活等。未來隨著科技的進(jìn)一步發(fā)展，智能家具將具有越來越多的功能，智能家具與其他智能家居系統(tǒng)中的產(chǎn)品之間的數(shù)據(jù)共享也會越來越緊密。根據(jù)相關(guān)的研究，具有多功能、能夠滲透到用戶日常生活方方面面的智能家具對于消費者來說更具有吸引力，因此在實際設(shè)計智能家具時要的注重其功能的泛化性。

（五）感知有用性

感知有用性是由阿肯色大學(xué)的教授兼信息系主席Davis首次提出的，他將感知有用性定義為一個人在使用新技術(shù)時與他在不使用新技術(shù)時相比得到的提升程度，并將其列為基于理性行為理論提出的技術(shù)接受模型的關(guān)鍵變量之一。南伊利諾伊大學(xué)的名譽教授Bruner在此基礎(chǔ)上推測，當(dāng)智能產(chǎn)品相比于傳統(tǒng)產(chǎn)品所具有的附加價值越高時，消費者就越傾向于采用它。其在2005年的研究中對這一假設(shè)進(jìn)行了驗證并得到結(jié)論，感知有用性的確是消費者購買智能產(chǎn)品的一個積極因素。這一結(jié)論應(yīng)用到智能家具上，具體表現(xiàn)在消費者對于智能家具的感知有用性與其認(rèn)為未來在使用智能家具時將獲得的好處相關(guān)，這些好處可能包括節(jié)省時間、使用起來更方便、能獲取附加信息和新用途等。并且如果消費者認(rèn)為智能家具沒有優(yōu)勢或者沒有足夠的優(yōu)勢，那么他們對于智能家具的接受程度將變低。而智能家具的感知有用性主要有三個方面，分別是技術(shù)、功能和造型。該研究中接受調(diào)查的消費者認(rèn)為，通常智能產(chǎn)品以“不精致的物件”的造型示人時，會降低它們的感知有用性。因此在實際設(shè)計時，必須要從技術(shù)、功能和造型上使消費者感知到智能家具的有用性和得到使用上的提升，而不能僅僅是流于高科技的盲目堆砌和表面的智能化，使家具的智能化變成一種噱頭。

三、智能家具設(shè)計的趨勢

基于前文對于智能家具設(shè)計要素的提取和總結(jié)，可以發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的智能家具尚存在著許多可以進(jìn)行改進(jìn)的地方，未來智能家具將在這些方面進(jìn)一步地完善。此外近些年新興的研究方向如一些新技術(shù)、創(chuàng)新的交互方式和智慧家居概念的提出等也賦予了智能家具新的意義和新發(fā)展機遇，很大程度地影響了智能家具發(fā)展的趨勢。

（一）非侵入式地提升家庭用戶的健康

提升用戶的健康能夠直接地提升他們的幸福感和舒適度，將這一創(chuàng)新點運用到智能家具設(shè)計中也可能提高消費者對智能家具的興趣。智能家具設(shè)計中新興的研究方向之一就是采用非侵入式的方法來改善使用者的生活環(huán)境，一些現(xiàn)有的前沿智能家具設(shè)計中就體現(xiàn)出來了這一理念，例如，國外工作室設(shè)計的能夠消毒衣服的，帶來健康生活的智能衣櫥Pure-case，如圖1。眾所周知，高溫蒸汽可以消毒衣服，消除體味，能夠很好地提升人們的健康。然而，蒸汽發(fā)生器又大又重，而且耗電巨大，不環(huán)保。而該款智能衣櫥卻創(chuàng)新地使用臭氧來代替蒸汽發(fā)生器，只需要最小的空間、不高的功耗和無需額外的價格就可以輕松地達(dá)到同樣的目的，有效地去除衣物中的細(xì)菌和病毒。并且，該智能衣柜還具有智能定時器，通過將其設(shè)置成只在特定條件下釋放臭氧，還能避免過高濃度的臭氧可能對用戶造成傷害。這樣的設(shè)計使得智能家具能夠提升人們的健康，并且是“非侵入式的”，即不需要用戶付出額外的操作步驟和注意力，使其生活環(huán)境不可察覺地發(fā)生更好的改變。此外，考慮到當(dāng)下各種慢性病的發(fā)病率在不斷增加，確?；颊咴谶m當(dāng)?shù)臅r間服用正確的藥物至關(guān)重要，但是有大約50%的患者沒有按照處方服藥。因此未來另一種將智能家具與提升用戶健康相關(guān)聯(lián)的創(chuàng)新設(shè)計可能是設(shè)計能夠提醒人吃藥的智能家具，幫助這類有服藥需求的用戶，提升他們的健康。最后，隨著智慧家庭醫(yī)療的發(fā)展，未來設(shè)計能與遠(yuǎn)程護理連接的智能家具也可以促進(jìn)在家庭護理領(lǐng)域中專業(yè)的醫(yī)療保健的普及進(jìn)程，進(jìn)而提升家庭用戶的健康。

（二）成為智慧家居生態(tài)系統(tǒng)的一部分

隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，智能家具也將與其他具有相似性質(zhì)的智能產(chǎn)品及其背后的智能系統(tǒng)連接，即成為智慧家居生態(tài)系統(tǒng)的一部分，朝著網(wǎng)絡(luò)化、信息化、實現(xiàn)家具與家具、家具與環(huán)境、家具與人之間的通信和反饋的智能家具新方向發(fā)展。而隨著智能家具走入智慧居家生態(tài)系統(tǒng)中，其作為家具本身的價值將減少，但其在智慧家居生態(tài)系統(tǒng)中的系統(tǒng)價值將隨著整個系統(tǒng)的智能化而增加。這里的智慧家居生態(tài)系統(tǒng)不僅僅是傳統(tǒng)意義上家中的用戶、產(chǎn)品、環(huán)境組成的系統(tǒng)，而是包涵了服務(wù)結(jié)構(gòu)和平臺、銷售及售后維修、大數(shù)據(jù)支持等一系列組成部分的更大的“居家”系統(tǒng)[4] 。在此基礎(chǔ)上智能家具將能夠為用戶提供更多附加價值和外延性服務(wù)，例如，能夠幫用戶在出行前做好路線的規(guī)劃并連接服務(wù)平臺呼叫專車;能夠搜集智能家具的數(shù)據(jù)故障，在出現(xiàn)問題時自動連接售后服務(wù)機構(gòu)進(jìn)行報修維護等。因此，未來在設(shè)計智能家具時，需要與這些相關(guān)聯(lián)的因素結(jié)合，考慮整個系統(tǒng)的性質(zhì)和類型，設(shè)計有利于智慧居家系統(tǒng)運轉(zhuǎn)的，能夠聯(lián)網(wǎng)配合提供用戶全方位生活服務(wù)和舒適居家體驗的智能家具。

（三）根據(jù)地域文化特點滿足用戶的需求

智能家具雖然是智能化時代下的產(chǎn)物，在技術(shù)層面上并不受文化的影響，但其本質(zhì)仍是商品，作為商業(yè)產(chǎn)品則需要考慮到文化的因素。研究表明，來自不同文化背景的受訪者對于同樣一種智能產(chǎn)品的態(tài)度和看法會差別很大，即關(guān)于智能產(chǎn)品的價值主張以及應(yīng)用的新技術(shù)是存在文化效應(yīng)的，而文化的差異會導(dǎo)致需求的不同。因此智能家具在設(shè)計時也要考慮到不同的地域文化對于消費者的影響。此外，在享受科技帶來的便利的同時，人們也有著自我認(rèn)知的需要，而地域文化能夠為人們帶來強烈的地域歸屬感，從而滿足這種需要[5] ?；谶@些，未來智能家具在設(shè)計時，需要對于目標(biāo)人群的地域文化特征進(jìn)行深入的調(diào)查研究，根據(jù)不同地域文化特點設(shè)計出滿足不同用戶需求的智能家具。

（四）創(chuàng)新的交互方式便于特殊群體使用

許多創(chuàng)新的交互方式例如語音交互和手勢交互等已經(jīng)被應(yīng)用于許多領(lǐng)域。未來也可以將這些新的交互方式應(yīng)用在智能家具的設(shè)計中，使特殊群體如老年人、有視物障礙、認(rèn)知障礙的人能夠更方便地使用智能家具。例如，有研究人員采用了一種基于手勢與智能家具界面互動的方法，將其巧妙地融合到工作環(huán)境中，設(shè)計了一款能夠通過手勢交互的智能辦公座椅。這款座椅除了傳統(tǒng)座椅具備的基本功能外，還提供了一種創(chuàng)新的手勢交互設(shè)計。讓使用者可以憑借簡單的手勢將椅子變成辦公環(huán)境中無處不在的輸入設(shè)備，幫助人們輕松地實現(xiàn)自己的實時想法，例如播放音樂、降低音量、調(diào)整椅子的高度和角度等，而不需要通過打字或者手動的方式。這種設(shè)計大大解放了人們的雙眼和雙手，不僅僅能夠提升普通人的辦公效率更重要的是能夠為失明或者有視物障礙的人提供便利，如圖2。而未來在為殘障人士設(shè)計智能家具時，可以更多地使用手勢控制等的創(chuàng)新交互方式進(jìn)行設(shè)計，從而為這類用戶提供更好的使用體驗和便捷的操作。此外，對于老年用戶來說，相比于其他手動等方式，語音交互的方式更利于老年人的使用[6] ，因此未來在為老年用戶設(shè)計智能家具時，可將語音交互作為創(chuàng)新的交互方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)的交互方式以提升老年用戶的使用體驗。

（五）感知情境并提供情感和社交支持

目前智能家具的感知能力還比較初級，常見的是可以感知用戶的位置、姿勢等。未來智能家具也應(yīng)該具有感知情境的能力，這里的情境感知包括感知用戶的情緒以及周圍的環(huán)境變化等。并能夠從感知發(fā)展為認(rèn)知，即利用收集到的大量數(shù)據(jù)分析用戶的喜好和預(yù)測用戶的行為和意圖，進(jìn)而做出相應(yīng)的改變。在實際設(shè)計時則可以將家具設(shè)計成能夠感知用戶的生理狀態(tài)的智能家具，例如當(dāng)感知到用戶決定睡覺時，自動切換成睡眠模式，從而為用戶提供最舒適的睡眠氛圍，提升他們的睡眠質(zhì)量。

此外，人與人之間的交往主要是由情感驅(qū)動的。但是由于快節(jié)奏的生活人們有時候會忽略了自己的社交需求。而隨著時代的發(fā)展，“家”的涵義也更多指向社區(qū)范圍內(nèi)的生活空間，因此人們與鄰居之間的溝通也將變得重要。未來智能家具可能成為一個能夠作為私人與公共空間的中介的智能家居產(chǎn)品，讓人們可以利用它分享生活和與鄰居聯(lián)絡(luò)。其次，對于因情緒變化劇烈而患有嚴(yán)重疾病的患者來說，與親屬保持定期聯(lián)系是很難的，這也影響到他們與親屬直接進(jìn)行的口頭交流的需求的滿足。因此未來開發(fā)和設(shè)計能夠共享日?；顒印?dāng)前情緒和狀態(tài)信息的智能家具，例如圖3的RemoTable，可以使這類患者和他們的親人能夠持續(xù)而穩(wěn)定地參與到彼此的生活中，從而為他們提供很好的社交支持?？傊谖磥恚瑪?shù)字通信技術(shù)和與網(wǎng)絡(luò)平臺將不斷融合，人們可以利用智能家具獲得更便捷的生活，而設(shè)計能夠使人們可以在家中更方便地與他人溝通和交流的智能家具也將成為新的設(shè)計趨勢。

結(jié)語

智能家具的發(fā)展一方面使人們的居家生活變得更安全、更舒適、更方便，另一方面還有著很大的進(jìn)步空間。例如智能家具在設(shè)計時需要對隱私的安全性、環(huán)境的兼容性和無障礙交互性等方面予以更多的關(guān)注，以便于進(jìn)一步提升智能家具各方面的性能和使用者的體驗。而在未來，更多地投入到能夠提升人們的健康的、融入到整個智慧家居系統(tǒng)的、采用更多創(chuàng)新交互方式等的智能家具的研發(fā)中，將促進(jìn)智能家具朝著更智能、更完善的方向發(fā)展。