物聯(lián)網(wǎng)智能家居發(fā)展探究

◆楊勇

物聯(lián)網(wǎng)智能家居發(fā)展探究

◆楊勇

（湖北省襄陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 湖北 441050）

隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)應(yīng)用的不斷普及，智能家居技術(shù)日益成熟。通過(guò)將智能語(yǔ)音技術(shù)融入終端，能夠?qū)抑械母鱾€(gè)電器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)鏈接，通過(guò)語(yǔ)音控制、多點(diǎn)觸控、手勢(shì)識(shí)別等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)家居設(shè)備的智能化控制。智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)充分關(guān)注用戶的體驗(yàn)和情感融合，更好地實(shí)現(xiàn)家居產(chǎn)品的互聯(lián)互通、跨界合作和第三方服務(wù)拓展，滿足用戶的個(gè)性化需求。

物聯(lián)網(wǎng)；智能家居；控制

互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展對(duì)智能家居市場(chǎng)提供了新的思路和方向，開(kāi)啟了“物聯(lián)網(wǎng)+家居產(chǎn)品”的智能新時(shí)代。隨著人們對(duì)家居生活質(zhì)量要求的不斷提升，智能家居產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生，通過(guò)對(duì)用戶多元化需求的深入挖掘，利用物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)有技術(shù)與家居產(chǎn)品相互鏈接與融合，能夠使智能家居產(chǎn)品更加智能化、人性化和便捷化，滿足人們對(duì)智能家居產(chǎn)品的體驗(yàn)和情感需求，提高人們的居住品質(zhì)。

1 物聯(lián)網(wǎng)智能家居概述

智能家居是借助于通信網(wǎng)絡(luò)、安全防控、音視頻等技術(shù)，進(jìn)行各類家居裝置設(shè)備的整合控制，利用同一平臺(tái)鏈接照明系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、家庭各類電器設(shè)備等，通過(guò)人性化、多元化的用戶交互界面進(jìn)行照明調(diào)控、遠(yuǎn)程監(jiān)控、防盜報(bào)警、室內(nèi)外遙控、電器定時(shí)調(diào)控、環(huán)境監(jiān)測(cè)等。物聯(lián)網(wǎng)通過(guò)智能化接口在智能化空間進(jìn)行操作，基于現(xiàn)有或演進(jìn)的信息技術(shù)鏈接物理的物體或虛擬的物體，利用標(biāo)識(shí)、數(shù)據(jù)采集處理和通信能力為各種應(yīng)用提供服務(wù)。

2 智能家居中的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用分析

2.1 多點(diǎn)觸控技術(shù)在智能家居的應(yīng)用

多點(diǎn)觸控技術(shù)主要是讓用戶通過(guò)多個(gè)手指的觸摸方式，在有相應(yīng)觸屏軟件的觸屏設(shè)備上進(jìn)行圖像控制，通過(guò)系統(tǒng)的指壓、紅外線、光電感應(yīng)、超聲波電阻變化、熱度感應(yīng)等方式，精準(zhǔn)識(shí)別和辨認(rèn)多點(diǎn)觸碰。在智能家居產(chǎn)品的應(yīng)用之中，可以利用移動(dòng)端設(shè)備的多點(diǎn)觸控技術(shù)進(jìn)行各類家居裝置和設(shè)備與用戶界面的交互，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)智能家居裝置設(shè)備的數(shù)據(jù)讀取和智能化控制。

2.2 語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)在智能家居的應(yīng)用

類似于多點(diǎn)觸碰技術(shù)在智能家居中的應(yīng)用，該技術(shù)的不同之處在于通過(guò)語(yǔ)音識(shí)別的方式對(duì)智能家居裝置設(shè)備進(jìn)行控制和交互。例如：在家居用戶的日常廚房料理行為之中，多數(shù)情況下的家居用戶要忙于料理廚房的各項(xiàng)事務(wù)，無(wú)法騰出雙手開(kāi)啟燈光或調(diào)亮光線。為了解決廚房照明開(kāi)關(guān)的控制問(wèn)題，可以通過(guò)人工語(yǔ)音識(shí)別的方式對(duì)廚房照明系統(tǒng)進(jìn)行智能化控制。

2.3 手勢(shì)識(shí)別技術(shù)在智能家居的應(yīng)用

系統(tǒng)可以通過(guò)各類數(shù)字算法識(shí)別人臉及手部等部位的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，捕捉人臉及手部運(yùn)動(dòng)行為的特征和規(guī)律，進(jìn)行快速精準(zhǔn)的數(shù)學(xué)運(yùn)算和分析，準(zhǔn)確把握目標(biāo)用戶的心理訴求。例如：用戶在客廳的行為動(dòng)作之中，就利用紅外線捕捉目標(biāo)用戶的手勢(shì)及其他身體部位的姿態(tài)，采集和整理目標(biāo)用戶長(zhǎng)期以來(lái)形成的生活習(xí)慣和特征，對(duì)用戶打開(kāi)沙發(fā)前電視機(jī)的行為進(jìn)行智能化判斷，從而做出相適應(yīng)的行為反饋和響應(yīng)，達(dá)到智能化開(kāi)啟電視的功能。

2.4 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在智能家居的應(yīng)用

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)利用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)虛擬世界與現(xiàn)實(shí)應(yīng)用場(chǎng)景的融合，在虛擬世界與現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景相交互的過(guò)程中，能夠使用戶獲得良好的體驗(yàn)感和沉浸感，體會(huì)到真實(shí)應(yīng)用場(chǎng)景的存在意義和價(jià)值，達(dá)到人機(jī)交互的完美融合。以智能家居用戶端的界面設(shè)計(jì)為例，可以將智能家居環(huán)境中的數(shù)字信息融入到真實(shí)應(yīng)用場(chǎng)景之中，營(yíng)造出交互感的氛圍，實(shí)現(xiàn)智能家居產(chǎn)品與用戶之間的情感交互。另外，在智能家居的用戶界面設(shè)計(jì)之中，充分結(jié)合目標(biāo)用戶自身需求和現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景的多元化，預(yù)先把握實(shí)物環(huán)境和用戶行為習(xí)慣，合理設(shè)定智能家居產(chǎn)品的用戶界面設(shè)計(jì)思維，拉近用戶與智能家居產(chǎn)品的關(guān)系。

3 物聯(lián)網(wǎng)智能家居產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與應(yīng)用實(shí)例

3.1 智能照明家居系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

智能照明家居系統(tǒng)具有極大的普適性，有著極其重要的市場(chǎng)研究?jī)r(jià)值，能夠?yàn)橄嗨飘a(chǎn)品的研究創(chuàng)新帶來(lái)更多的思路。在智能照明家居系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，主要是基于智能家居物聯(lián)網(wǎng)的大環(huán)境，依托于Zigbee網(wǎng)關(guān)行程設(shè)備間的通信環(huán)境，設(shè)計(jì)具有基礎(chǔ)照明、場(chǎng)景營(yíng)造、特殊指示功能的智能照明家居系統(tǒng)。如：系統(tǒng)硬件中的傳感模塊能夠利用其自帶的紅外傳感功能，對(duì)智能家居環(huán)境中的用戶基本方位、動(dòng)態(tài)行為進(jìn)行實(shí)時(shí)感知，精準(zhǔn)地獲悉家居用戶位置移動(dòng)的遠(yuǎn)近狀態(tài)，并對(duì)燈光進(jìn)行智能化的調(diào)節(jié)和控制。另外，智能照明家居系統(tǒng)還能夠采用LED燈珠密集排布的方式，對(duì)LED燈珠進(jìn)行智能化調(diào)控，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的光亮明暗控制。

（1）智能照明系統(tǒng)用戶界面任務(wù)流程設(shè)計(jì)。為了保證智能照明系統(tǒng)與用戶日常家居生活場(chǎng)景的契合度，要注重系統(tǒng)用戶界面任務(wù)流程的優(yōu)化設(shè)計(jì)，結(jié)合目標(biāo)用戶在日常家居生活場(chǎng)景中的自然行為和習(xí)慣，高效簡(jiǎn)潔地設(shè)計(jì)用戶界面，重點(diǎn)設(shè)計(jì)智能照明系統(tǒng)基于自然交互的燈光調(diào)控行為。具體任務(wù)流程如圖1所示：

圖1 模擬真實(shí)生活場(chǎng)景而設(shè)計(jì)的任務(wù)流

（2）智能照明系統(tǒng)用戶界面功能布局設(shè)計(jì)。在物聯(lián)網(wǎng)智能家居環(huán)境之中，用戶的操作行為并沒(méi)有明顯的層次感。因而，在智能照明系統(tǒng)用戶界面功能布局設(shè)計(jì)之中，要考慮產(chǎn)品的自然性、習(xí)慣性和便捷性需求，強(qiáng)調(diào)人機(jī)交互的自然性和舒適性設(shè)計(jì)?；谶@一思維的設(shè)定前提，要設(shè)計(jì)模擬真實(shí)物理環(huán)境的主場(chǎng)景界面，使燈光調(diào)控與擬真實(shí)場(chǎng)景相融合，圍繞主界面的“擬真實(shí)場(chǎng)景”而產(chǎn)生人機(jī)交互行為，并提供相關(guān)細(xì)節(jié)的調(diào)控輔助功能。如：即時(shí)可視場(chǎng)景、自定義色彩、調(diào)節(jié)燈光強(qiáng)弱、觀測(cè)能耗動(dòng)態(tài)變化等。

（3）智能照明系統(tǒng)用戶界面主界面設(shè)計(jì)。結(jié)合用戶日常生活的真實(shí)場(chǎng)景，如：照明設(shè)備、家電設(shè)備、安防設(shè)備、窗簾等，把握人機(jī)自然交互行為規(guī)律和心理訴求，優(yōu)化設(shè)計(jì)用戶界面控件的布局及操作方式。例如：針對(duì)某用戶習(xí)慣于采用左手進(jìn)行日常動(dòng)作的操控特點(diǎn)，可以在智能照明系統(tǒng)面板和控件設(shè)計(jì)中將光線調(diào)節(jié)控件設(shè)計(jì)于界面屏幕的左側(cè)，通過(guò)調(diào)節(jié)界面左側(cè)滑動(dòng)控件，模擬真實(shí)的自然場(chǎng)景，產(chǎn)生相應(yīng)的環(huán)境反饋和響應(yīng)，利用光線強(qiáng)弱度調(diào)節(jié)控件來(lái)調(diào)節(jié)光線的強(qiáng)弱維度，實(shí)現(xiàn)對(duì)照明光線強(qiáng)弱程度的自然交互和調(diào)控。

（4）智能照明系統(tǒng)的色彩調(diào)節(jié)界面設(shè)計(jì)?；谏收{(diào)節(jié)的設(shè)計(jì)思維和理念，進(jìn)行智能照明系統(tǒng)的色彩調(diào)節(jié)界面的設(shè)計(jì)，結(jié)合用戶自己的偏好和實(shí)際需求，在系統(tǒng)界面中選擇適宜的顏色，用戶可以采用靈活多樣的色彩調(diào)節(jié)方式進(jìn)行操作。如：1紅+1藍(lán)調(diào)光模式、3紅+1藍(lán)調(diào)光模式、3紅+3藍(lán)調(diào)光模式等。

3.2 智能相框的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

針對(duì)日益增多的“空巢老人”現(xiàn)象，結(jié)合用戶反饋的實(shí)際需求，借助于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和手段設(shè)計(jì)智能相框，通過(guò)對(duì)私密圈子照片的分享能夠拉近家人們的距離，增進(jìn)家人之間的情感體驗(yàn)和傳遞，提高家庭生活的情趣。

（1）智能家居產(chǎn)品——智能相框的功能定位。用戶可以利用網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)發(fā)送和接收照片，通過(guò)手機(jī)APP的遠(yuǎn)程控制同步發(fā)送和接收照片。在每一個(gè)相框的設(shè)計(jì)體系之中，家人之間都擁有屬于自己的特有ID號(hào)，通過(guò)手機(jī)APP實(shí)現(xiàn)多用戶的綁定。

（2）智能家居產(chǎn)品——智能相框的設(shè)計(jì)方案。智能相框采用相框與底座相搭配的方式，其底座斜槽的角度設(shè)計(jì)為75o，呈現(xiàn)出全新的外觀設(shè)計(jì)架構(gòu)。并采用全新的充電方式，采用接觸式充電的方式和原理，將充電頂針和強(qiáng)力磁鐵嵌入到底座和相框底部。由于底座的DC口位于底座的后端，充電孔被完全遮擋，不會(huì)影響智能相框的設(shè)計(jì)美觀性。同時(shí)，矩形磁力充電槽的尺寸與相框尺寸相適配，在正負(fù)極磁鐵相吸的原理下進(jìn)行自動(dòng)充電，并能夠?qū)崿F(xiàn)相框隨手插拔。

（3）智能家居產(chǎn)品——智能相框的具體設(shè)計(jì)。采用實(shí)木互聯(lián)網(wǎng)相框的設(shè)計(jì)，使之具有最佳的平面視覺(jué)角度和獨(dú)特的外觀設(shè)計(jì)，能夠更好地融入智能家居環(huán)境。其具體設(shè)計(jì)方案包括以下方面：①相框端系統(tǒng)程序界面設(shè)計(jì)。在主功能圈界面之中，包括有相框ID、好友設(shè)置、相冊(cè)管理、系統(tǒng)設(shè)置等功能，可以邀請(qǐng)移動(dòng)端用戶好友或掃描二維碼綁定相框；并通過(guò)好友設(shè)置界面邀請(qǐng)好友、刪除好友及一鍵催照片；在相冊(cè)管理界面中根據(jù)用戶需求進(jìn)行本地相冊(cè)和云端相冊(cè)的添加、收藏；在系統(tǒng)設(shè)置界面中進(jìn)行屏幕亮度調(diào)節(jié)、照片播放速度及切換效果設(shè)置等；在下拉菜單的設(shè)計(jì)中，主要對(duì)正在播放的照片進(jìn)行管理設(shè)置和常用系統(tǒng)設(shè)置，通常采用快捷方式進(jìn)行新通知提醒、播放方式切換、照片收藏、備注等；在好友列表之中，主要通過(guò)滑拉的方式顯示好友數(shù)量及各好友分享照片的數(shù)量。②移動(dòng)端應(yīng)用程序界面設(shè)計(jì)。該界面設(shè)計(jì)有拍照、添加好友、顯示分享、相冊(cè)管理及活動(dòng)界面等功能，能夠通過(guò)云相冊(cè)管理所有的用戶照片，并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行檢查更新、通用設(shè)置和反饋。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，物聯(lián)網(wǎng)智能家居產(chǎn)品要基于客戶的實(shí)際需求和市場(chǎng)導(dǎo)向進(jìn)行開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)，提取和控制用戶的個(gè)性化、多元化需求，實(shí)現(xiàn)了智能家居產(chǎn)品的實(shí)用性、人性化和智能化。未來(lái)還要基于用戶的個(gè)性化需求和心理訴求進(jìn)行智能家居產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)，深入探尋智能家居產(chǎn)品的設(shè)計(jì)內(nèi)涵，并將微信公眾平臺(tái)引入到物聯(lián)網(wǎng)智能家居的開(kāi)發(fā)之中，設(shè)計(jì)微信控制界面，通過(guò)設(shè)備綁定進(jìn)行硬件系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)和調(diào)控，實(shí)現(xiàn)智能家居與人的有效互動(dòng)，為用戶帶來(lái)更加便利、實(shí)用的智能服務(wù)，增加用戶對(duì)智能家居的黏性和認(rèn)可度。

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