基于物聯(lián)網(wǎng)鏡像的在線購(gòu)物五覺(jué)體驗(yàn)?zāi)Ｐ蜆?gòu)建*

高錫榮,周坤露,韓 虎

(重慶郵電大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院,重慶 400065)

互聯(lián)網(wǎng)開(kāi)啟了虛擬世界之門,并反過(guò)來(lái)影響實(shí)體世界,在線購(gòu)物就是互聯(lián)網(wǎng)虛擬世界影響實(shí)體世界的真實(shí)寫(xiě)照之一。在線購(gòu)物改變了消費(fèi)模式,解決了實(shí)體店購(gòu)物消費(fèi)者空間受限問(wèn)題,催生了電子商務(wù)這種全新的商業(yè)形態(tài),而4G移動(dòng)寬帶技術(shù)則將電子商務(wù)推向了發(fā)展的高峰。

但是,基于4G的網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物存在諸多局限,其中,消費(fèi)者真實(shí)體驗(yàn)感缺失就是亟待解決的難題。4G網(wǎng)絡(luò)只能近似傳輸商品的部分視、聽(tīng)屬性,消費(fèi)者無(wú)法直觀感受商品的觸覺(jué)、嗅覺(jué)和味覺(jué)屬性,這種體驗(yàn)缺陷將嚴(yán)重妨礙消費(fèi)者感知商品的各項(xiàng)屬性,導(dǎo)致所購(gòu)非所需的錯(cuò)配問(wèn)題。如果體驗(yàn)失真,這一線上電商的“硬傷”得不到有效解決,就勢(shì)必會(huì)影響甚至制約電子商務(wù)的發(fā)展。

隨著5G技術(shù)的規(guī)?；瘧?yīng)用,在線購(gòu)物從互聯(lián)網(wǎng)躍遷至物聯(lián)網(wǎng)是大勢(shì)所趨。物聯(lián)網(wǎng)相較于互聯(lián)網(wǎng)的最大優(yōu)勢(shì)是可以將物理實(shí)體分解為高維電子信息,上傳至網(wǎng)絡(luò),并在網(wǎng)上建立實(shí)體的數(shù)字鏡像。隨著智能傳感、數(shù)字孿生等技術(shù)的迭代升級(jí),鏡像與實(shí)體會(huì)變得高度相似,最后虛實(shí)難辨,宛如一對(duì)孿生體。利用物聯(lián)網(wǎng),可將商品的視、聽(tīng)、觸、嗅、味等五覺(jué)屬性傳送至網(wǎng)絡(luò),在網(wǎng)上建立商品五覺(jué)屬性鏡像,再將五覺(jué)鏡像提供給消費(fèi)者進(jìn)行遠(yuǎn)程體驗(yàn)。屆時(shí),將大幅提升消費(fèi)者在線購(gòu)物的真實(shí)感知效用,彌補(bǔ)傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物的五覺(jué)體驗(yàn)缺陷。

一、相關(guān)文獻(xiàn)回顧

(一)5G與物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)研究

5G與物聯(lián)網(wǎng)相輔相成,它有非常高的載頻、巨大的帶寬、極端的基站和設(shè)備密度,以及前所未有的天線數(shù)量,可提供普遍的高速率覆蓋和無(wú)縫的用戶體驗(yàn)[1]。5G蜂窩系統(tǒng)提供無(wú)處不在、高可靠、可擴(kuò)展和經(jīng)濟(jì)高效的連接,是全球物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素[2]。Agiwal等認(rèn)為,5G在設(shè)備的互操作性、應(yīng)用和服務(wù)方面提供了一個(gè)范式轉(zhuǎn)換,可滿足物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展需求[3]。Leminen等認(rèn)為,未來(lái)經(jīng)濟(jì)格局的塑造與物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展關(guān)系密切,物聯(lián)網(wǎng)賦能使得現(xiàn)實(shí)世界不斷網(wǎng)絡(luò)化和智能化,利用物聯(lián)網(wǎng)可創(chuàng)造新的體驗(yàn)場(chǎng)景[4]。趙樹(shù)梅等認(rèn)為,5G、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)可以催生新經(jīng)濟(jì)業(yè)態(tài)和開(kāi)發(fā)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新,并不斷提升顧客體驗(yàn)[5]。鄭亦麒指出,物聯(lián)網(wǎng)在電子商務(wù)領(lǐng)域中具有十分廣闊的應(yīng)用前景,不僅能給電子商務(wù)帶來(lái)新經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn),而且能徹底解決其中存在的一系列問(wèn)題[6]。Harrison認(rèn)為,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能為電子商務(wù)提供更細(xì)微可用的信息,這些信息在生成后不久就會(huì)被自動(dòng)收集并隨時(shí)可供共享[7]。

(二)在線體驗(yàn)的相關(guān)研究

目前,購(gòu)物體驗(yàn)正不斷從實(shí)體店的現(xiàn)場(chǎng)體驗(yàn)躍遷到電商平臺(tái)的在線體驗(yàn)。然而,在線購(gòu)物體驗(yàn)弊端凸顯,消費(fèi)者在網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物時(shí),不能像傳統(tǒng)線下購(gòu)物那樣去觸摸和體驗(yàn)商品,沒(méi)有對(duì)商品的真實(shí)感覺(jué),故而提升消費(fèi)者在線購(gòu)物體驗(yàn)迫在眉睫。賀和平等認(rèn)為,在線零售商可以基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來(lái)提升消費(fèi)者的購(gòu)物體驗(yàn),例如遠(yuǎn)距臨場(chǎng)感[8]。黃永林等指出,5G、AI、云計(jì)算等技術(shù)的運(yùn)用可讓消費(fèi)者擁有購(gòu)物的沉浸式體驗(yàn)[9]。李光明等通過(guò)構(gòu)建交互性和生動(dòng)性對(duì)消費(fèi)者在線購(gòu)物體驗(yàn)影響的機(jī)理模型,指出網(wǎng)絡(luò)零售的交互性和生動(dòng)性均有助于提升消費(fèi)者在線體驗(yàn)感[10]。鐘科等從觸覺(jué)的角度,論證了感官體驗(yàn)會(huì)影響消費(fèi)者的態(tài)度[11]。趙宏霞等經(jīng)過(guò)研究,認(rèn)為在網(wǎng)購(gòu)環(huán)境中,良好的商品展示可以增強(qiáng)消費(fèi)者的臨場(chǎng)感,從而產(chǎn)生一種虛擬的觸覺(jué)感知[12]。彭凱平等認(rèn)為,視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、嗅覺(jué)、味覺(jué)和觸覺(jué)會(huì)影響個(gè)體的身體體驗(yàn)[13]。

(三)五覺(jué)數(shù)字化的相關(guān)研究

物聯(lián)網(wǎng)拓展了在線體驗(yàn)的維度,可實(shí)現(xiàn)視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)、嗅覺(jué)、味覺(jué)等多維屬性的遠(yuǎn)程感知。王正沛等指出,未來(lái)的電商將在新零售的基礎(chǔ)上向更加智能、體驗(yàn)更加真實(shí)的方向演變[14]。Azuma等提出混合現(xiàn)實(shí)技術(shù),可用于拓展體驗(yàn)維度[15]。李華君等提出,虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和混合現(xiàn)實(shí)等沉浸技術(shù)打破了虛擬世界和現(xiàn)實(shí)世界的第一道屏障[16]。宋愛(ài)國(guó)等構(gòu)建了基于云端的多模態(tài)力觸覺(jué)信息感知平臺(tái)框架,用戶可通過(guò)多種力觸覺(jué)交互設(shè)備,再現(xiàn)物體的物理屬性[17]。王妍等認(rèn)為,物聯(lián)網(wǎng)使得觸覺(jué)的交互不再是心靈的意向性建構(gòu)和視觸覺(jué)的仿像,而是實(shí)在的生命活動(dòng)[18]。Yu等發(fā)明了“皮膚VR”觸覺(jué)反饋系統(tǒng),可將傳統(tǒng)聽(tīng)覺(jué)和視覺(jué)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)擴(kuò)展至多觸覺(jué)感知。其經(jīng)過(guò)研究,發(fā)現(xiàn)嗅覺(jué)和電刺激味覺(jué)作為一種組合存在協(xié)同作用,多感官刺激混合在一起時(shí),參與者的味覺(jué)感知效果明顯提升[19]。Ranasinghe等將味覺(jué)、嗅覺(jué)和顏色模擬技術(shù)合并,開(kāi)發(fā)了一個(gè)交互式系統(tǒng),能夠提供味覺(jué)、嗅覺(jué)和視覺(jué)刺激來(lái)增強(qiáng)味覺(jué)體驗(yàn)[20]。Kerruish認(rèn)為,數(shù)字驅(qū)動(dòng)的氣味感知可以通過(guò)手機(jī)和氣味傳輸?shù)腦ML協(xié)議實(shí)現(xiàn)[21]。Cheok等提出了一種數(shù)字接口來(lái)刺激嗅覺(jué)的方法,通過(guò)用微弱的電脈沖刺激鼻甲的嗅覺(jué)感受器來(lái)實(shí)現(xiàn)嗅覺(jué)的數(shù)字化傳導(dǎo),使得通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)以數(shù)字方式體驗(yàn)嗅覺(jué)成為可能[22]。周星等認(rèn)為,元宇宙可實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)和現(xiàn)實(shí)世界的嫁接組合,帶給人們近似真實(shí)的感官體驗(yàn)[23]。

綜上所述,現(xiàn)有研究主要集中在使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)在線五覺(jué)感知的前沿性預(yù)測(cè)階段,未見(jiàn)將商品五覺(jué)屬性數(shù)字化應(yīng)用于在線體驗(yàn)購(gòu)物的探討,缺乏對(duì)在線購(gòu)物五覺(jué)體驗(yàn)的技術(shù)框架搭建和數(shù)理建模,而這正是本文想要探究的問(wèn)題。

二、研究設(shè)計(jì)

(一)核心概念定義

1.五覺(jué):人類感官中的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)、嗅覺(jué)、味覺(jué)。

2.商品五覺(jué)屬性:在人體對(duì)商品的感知過(guò)程中,商品帶給人體視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)、嗅覺(jué)、味覺(jué)感受的自有屬性,包括商品的顏色、音色、觸感、氣息和味道等。

3.物聯(lián)網(wǎng)鏡像:物理實(shí)體通過(guò)智能傳感和數(shù)字孿生等技術(shù),在物聯(lián)網(wǎng)中映射形成數(shù)字孿生體;二者高度相似,宛如鏡像關(guān)系。

4.五覺(jué)鏡像體驗(yàn):將商品五覺(jué)屬性的鏡像逆轉(zhuǎn)為消費(fèi)者可直觀感知的過(guò)程。

(二)場(chǎng)景與對(duì)照

本文研究場(chǎng)景為物聯(lián)網(wǎng)鏡像體驗(yàn)購(gòu)物,對(duì)照為實(shí)體店現(xiàn)場(chǎng)體驗(yàn)購(gòu)物、互聯(lián)網(wǎng)虛擬體驗(yàn)購(gòu)物。三者的相關(guān)對(duì)比如表1所示。

表1 場(chǎng)景與對(duì)照

三、物聯(lián)網(wǎng)鏡像購(gòu)物的五覺(jué)體驗(yàn)過(guò)程

(一)商品五覺(jué)鏡像化

商品五覺(jué)鏡像化,是指將商品五覺(jué)屬性(即商品的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)、嗅覺(jué)、味覺(jué))信息映射到網(wǎng)絡(luò)世界,形成商品實(shí)體在網(wǎng)上的五覺(jué)鏡像投影。

商品五覺(jué)鏡像化的具體實(shí)施,首先要運(yùn)用智能傳感裝置采集商品五覺(jué)屬性信息,然后再將商品五覺(jué)屬性信息解析為電子數(shù)據(jù)上傳到網(wǎng)絡(luò),最后在網(wǎng)上匯聚組裝成為商品五覺(jué)鏡像(1)這里的網(wǎng)絡(luò)特指物聯(lián)網(wǎng)。。上述過(guò)程可劃分為智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和孿生化四個(gè)階段,詳如圖1所示。

圖1 商品五覺(jué)鏡像化的四個(gè)階段示意圖

智能化。指運(yùn)用智能傳感裝置采集商品五覺(jué)屬性信息。原則上,五覺(jué)屬性需要五大類傳感裝置,即視覺(jué)類、聽(tīng)覺(jué)類、觸覺(jué)類、嗅覺(jué)類和味覺(jué)類傳感裝置,且每大類傳感裝置又可根據(jù)商品個(gè)性特征細(xì)分為若干小類。理論上,為采集商品五覺(jué)屬性信息,需安裝大量的智能傳感裝置;若要使感知的真實(shí)度更高,則要安裝更多更高級(jí)的智能傳感裝置。

數(shù)字化。指將商品五覺(jué)屬性信息解析為電子數(shù)據(jù)。信息的解析即對(duì)信息的量化、編碼過(guò)程,商品的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)、嗅覺(jué)和味覺(jué)屬性信息,經(jīng)過(guò)量化編碼解析為以二進(jìn)制比特流形式存在的五覺(jué)屬性信息數(shù)據(jù)形態(tài),其數(shù)字化過(guò)程及質(zhì)量主要受制于芯片品級(jí)及計(jì)算技術(shù)。

網(wǎng)絡(luò)化。指將商品五覺(jué)屬性信息數(shù)據(jù)上傳到網(wǎng)絡(luò)。商品五覺(jué)屬性是實(shí)體性質(zhì)的,因此,上傳五覺(jué)屬性信息必須依托物聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)需要5G及以上的通信技術(shù)作為支撐,且通信技術(shù)等級(jí)越高,商品五覺(jué)屬性信息的網(wǎng)絡(luò)化效果越好。

孿生化。指在網(wǎng)上構(gòu)筑商品五覺(jué)鏡像。孿生化是虛實(shí)融合技術(shù)的集成,是將物理實(shí)體轉(zhuǎn)化為高度相似的虛擬鏡像,讓虛擬鏡像幾乎與物理實(shí)體無(wú)差別。商品五覺(jué)屬性的孿生化,就是運(yùn)用數(shù)字孿生技術(shù)將商品五覺(jué)屬性信息匯聚投影到網(wǎng)絡(luò)空間,形成與實(shí)物商品五覺(jué)屬性高度近似的鏡像體。

(二)商品五覺(jué)鏡像體驗(yàn)

商品五覺(jué)鏡像體驗(yàn)是指將網(wǎng)絡(luò)空間中匯聚的商品五覺(jué)鏡像還原傳導(dǎo)至消費(fèi)者的五感器官,讓消費(fèi)者遠(yuǎn)程體驗(yàn)商品的五覺(jué)屬性。傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物模式間接將商品的視聽(tīng)屬性以圖片和視頻的模式傳輸至網(wǎng)絡(luò)供消費(fèi)者瀏覽,即從商品,到網(wǎng)絡(luò)中的商品圖片、視頻,再到消費(fèi)者透過(guò)屏幕間接感知到的僅含視聽(tīng)屬性的商品。而商品五覺(jué)鏡像體驗(yàn)則是從傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物模式出發(fā),結(jié)合商品五覺(jué)鏡像化演繹出商品五覺(jué)鏡像體驗(yàn)過(guò)程。從表現(xiàn)形式上看,商品五覺(jué)鏡像體驗(yàn)過(guò)程正好是商品五覺(jué)鏡像化過(guò)程的逆轉(zhuǎn),如果說(shuō)商品五覺(jué)鏡像化是由實(shí)化虛,那么商品五覺(jué)鏡像體驗(yàn)就是由虛返實(shí)。圖2對(duì)這兩個(gè)過(guò)程進(jìn)行了串聯(lián)。

圖2 商品五覺(jué)鏡像體驗(yàn)的兩個(gè)過(guò)程示意圖

四、物聯(lián)網(wǎng)鏡像購(gòu)物的五覺(jué)體驗(yàn)?zāi)Ｐ?/h2>

(一)商品五覺(jué)鏡像化模型

設(shè)實(shí)物商品的五覺(jué)屬性矩陣X為

(1)

式(1)中:xij(i=1,…,m;j=1,…,5),表示商品i的第j覺(jué)屬性,共有m種商品,每種商品皆有視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)、嗅覺(jué)、味覺(jué)等五覺(jué)屬性。為實(shí)現(xiàn)商品五覺(jué)屬性的遠(yuǎn)程感知,需要將商品五覺(jué)屬性轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)鏡像。設(shè)商品鏡像化轉(zhuǎn)換矩陣F為

(2)

式(2)中:fij(i=1,…,m;j=1,…,5),表示商品i第j覺(jué)屬性的鏡像化轉(zhuǎn)換因子。五覺(jué)鏡像化過(guò)程中,由于各種干擾因素的存在,商品五覺(jué)屬性的鏡像化轉(zhuǎn)換過(guò)程存在誤差。隨著傳感裝置的升級(jí)迭代,誤差將不斷縮小,卻很難消除。設(shè)鏡像化誤差矩陣Ω(o)為

(3)

據(jù)式(1)、(2)、(3),可構(gòu)建商品五覺(jué)鏡像化模型,如式(4)

Xv=X⊙F=X+Ω(o)

(4)

式(4)中:Xv為商品五覺(jué)鏡像矩陣,且有

(5)

(6)

(X+Ω(o))可展開(kāi)為

X+Ω(o)=

(7)

式(4)表明,實(shí)物商品的五覺(jué)屬性矩陣X經(jīng)過(guò)鏡像化轉(zhuǎn)換F,得到商品五覺(jué)鏡像Xv,且鏡像Xv與實(shí)物X之間存在誤差Ω(o)。

(二)商品五覺(jué)鏡像體驗(yàn)?zāi)Ｐ?/h3>

為實(shí)現(xiàn)消費(fèi)者遠(yuǎn)程感知商品五覺(jué)信息的目的,需將商品五覺(jué)鏡像還原為體驗(yàn)體。設(shè)鏡像還原轉(zhuǎn)換矩陣G為

(8)

式(8)中:gij(i=1,…,m;j=1,…,5),表示商品i第j覺(jué)鏡像的還原轉(zhuǎn)換因子。由于各種干擾因素的存在,商品五覺(jué)鏡像的還原轉(zhuǎn)換亦存在誤差。設(shè)鏡像還原誤差矩陣Ω(in)為

(9)

據(jù)式(5)、(8)、(9),可構(gòu)建商品五覺(jué)鏡像體驗(yàn)?zāi)Ｐ腿缡?10)

Xs=Xv⊙G=Xv+Ω(in)

(10)

式(10)中:Xs為商品鏡像還原矩陣,且有

(11)

(12)

Xv+Ω(in)=

(13)

式(10)表明,商品的五覺(jué)鏡像矩陣Xv,經(jīng)過(guò)還原轉(zhuǎn)換G,得到商品五覺(jué)鏡像還原屬性Xs,且還原屬性Xs與鏡像Xv之間存在誤差Ω(in)。

綜合式(4)和式(10),商品五覺(jué)鏡像體驗(yàn)的兩個(gè)代數(shù)轉(zhuǎn)換過(guò)程如圖3所示。

圖3 商品五覺(jué)鏡像體驗(yàn)的兩個(gè)代數(shù)轉(zhuǎn)換過(guò)程示意圖

五、物聯(lián)網(wǎng)鏡像購(gòu)物的五覺(jué)體驗(yàn)效果

(一)五覺(jué)體驗(yàn)效果度量

不論是線下購(gòu)物還是網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物,消費(fèi)者都要求商品能滿足視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)、嗅覺(jué)和味覺(jué)的感知?，F(xiàn)實(shí)空間中,商品的五覺(jué)屬性可以被消費(fèi)者直接捕捉,而網(wǎng)絡(luò)世界中,用戶接觸的是數(shù)字化商品,數(shù)字化五覺(jué)信息會(huì)部分丟失?？疾焓?4)和式(10)所描述的物聯(lián)網(wǎng)鏡像購(gòu)物五覺(jué)體驗(yàn)?zāi)Ｐ?消費(fèi)者最后所感受到的商品五覺(jué)屬性存在兩輪誤差,一是實(shí)體鏡像化誤差,二是鏡像還原誤差。鑒于上述誤差,可定義消費(fèi)者五覺(jué)體驗(yàn)真實(shí)度概念如式(14)

(14)

θj的取值范圍為[0,1]。當(dāng)θj=0時(shí),商品第j覺(jué)屬性對(duì)消費(fèi)者完全無(wú)感,體驗(yàn)的五覺(jué)屬性完全失真;當(dāng)θj=1時(shí),商品第j覺(jué)屬性被消費(fèi)者完全感知;但一般情況下,θj的取值介于0～1之間,表明商品第j覺(jué)屬性被消費(fèi)者部分感知。

基于五覺(jué)體驗(yàn)真實(shí)度θj,可定義消費(fèi)者五覺(jué)體驗(yàn)效果測(cè)度S,如式(15)

(15)

式(15)中:μj(j=1,…,5),為消費(fèi)者賦予商品第j覺(jué)屬性的重要性權(quán)重。

(二)五覺(jué)體驗(yàn)效果分析

1.體驗(yàn)維度增加效應(yīng)

在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物場(chǎng)景中,消費(fèi)者能夠遠(yuǎn)程體驗(yàn)的感官維度僅限于視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)兩個(gè),體驗(yàn)維度的減少導(dǎo)致了五覺(jué)體驗(yàn)的偏差,進(jìn)而導(dǎo)致了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物的錯(cuò)配。但在物聯(lián)網(wǎng)鏡像購(gòu)物場(chǎng)景下,商品的五覺(jué)屬性都能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳導(dǎo),消費(fèi)者能夠遠(yuǎn)程體驗(yàn)的感官維度可以從視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)兩個(gè)擴(kuò)展到視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)、嗅覺(jué)和味覺(jué)五個(gè),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)商品的五覺(jué)遠(yuǎn)程體驗(yàn)。

從商品體驗(yàn)的五覺(jué)維度數(shù)量上看,物聯(lián)網(wǎng)鏡像購(gòu)物和實(shí)體店現(xiàn)場(chǎng)購(gòu)物幾乎是無(wú)區(qū)別的,二者都遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物的視聽(tīng)兩覺(jué)體驗(yàn)維度,這就是物聯(lián)網(wǎng)鏡像購(gòu)物的體驗(yàn)維度增加效應(yīng)。

2.體驗(yàn)灰度降低效應(yīng)

受限于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的缺陷,消費(fèi)者在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物中所體驗(yàn)到的商品視聽(tīng)屬性,與商品實(shí)物的現(xiàn)場(chǎng)視聽(tīng)屬性存在明顯差異。也就是說(shuō),傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物的視聽(tīng)體驗(yàn)真實(shí)度θj取值往往偏低,這種差異會(huì)導(dǎo)致消費(fèi)者遠(yuǎn)程體驗(yàn)不夠準(zhǔn)確,即出現(xiàn)所謂體驗(yàn)灰度問(wèn)題。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用,可顯著提升商品五覺(jué)屬性的網(wǎng)絡(luò)傳導(dǎo)效果,使得消費(fèi)者遠(yuǎn)程體驗(yàn)到的商品五覺(jué)屬性無(wú)限接近于真實(shí)狀態(tài)。也就是說(shuō),物聯(lián)網(wǎng)鏡像購(gòu)物的五覺(jué)體驗(yàn)真實(shí)度θj可以不斷迫近1,從而大大降低體驗(yàn)灰度問(wèn)題,這就是物聯(lián)網(wǎng)鏡像購(gòu)物的體驗(yàn)灰度降低效應(yīng)。

受惠于體驗(yàn)維度的增加和體驗(yàn)灰度的降低,物聯(lián)網(wǎng)鏡像購(gòu)物的五覺(jué)體驗(yàn)效果值S遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物,并可充分接近于實(shí)體購(gòu)物體。物聯(lián)網(wǎng)鏡像購(gòu)物、傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物和實(shí)體店現(xiàn)場(chǎng)購(gòu)物的五覺(jué)體驗(yàn)效果對(duì)比如圖4所示。

圖4 三種購(gòu)物模式的五覺(jué)體驗(yàn)效果對(duì)比示意圖

六、五覺(jué)體驗(yàn)的實(shí)作示例及技術(shù)實(shí)現(xiàn):以觸覺(jué)為例

(一)在線觸覺(jué)體驗(yàn)的一般過(guò)程

商品觸覺(jué)體驗(yàn)的具體過(guò)程分如下幾步。首先,要運(yùn)用智能傳感裝置采集商品觸覺(jué)屬性信息;其次,將商品觸覺(jué)屬性信息解析為電子數(shù)據(jù)上傳到網(wǎng)絡(luò),并在網(wǎng)絡(luò)空間匯聚成為商品觸覺(jué)鏡像;最后,還原傳導(dǎo)至消費(fèi)者佩戴的穿戴設(shè)備,讓消費(fèi)者遠(yuǎn)程體驗(yàn)到商品的觸覺(jué)屬性。消費(fèi)者作為觸覺(jué)信息的被動(dòng)接收方,其佩戴的可穿戴設(shè)備可根據(jù)消費(fèi)者偏好選擇性地還原觸覺(jué)維度信息,使得商品觸覺(jué)由實(shí)化虛、由虛返實(shí)。商品觸覺(jué)體驗(yàn)的具體流程如圖5所示。

圖5 物聯(lián)網(wǎng)在線購(gòu)物觸覺(jué)體驗(yàn)流程示意圖

(二)觸覺(jué)體驗(yàn)的代數(shù)表達(dá)

1.商品觸覺(jué)鏡像化的代數(shù)表達(dá)

視覺(jué)上,一幅圖片會(huì)有不同的顏色;同樣,商品的觸覺(jué)屬性也不固定。例如,一件衣服的展示層和皮膚接觸層,有圖案的區(qū)域與平整的區(qū)域,會(huì)讓消費(fèi)者有不同的觸感。即商品可以由不同的觸覺(jué)參數(shù)區(qū)域塊組成。設(shè)商品的觸覺(jué)維度參數(shù)矩陣T為

(16)

式(16)中:tij(i=1,…,k;j=1,…,l),表示商品區(qū)域塊i的j觸覺(jué)維度數(shù)據(jù),共有k塊不同觸覺(jué)屬性區(qū)域,l個(gè)觸覺(jué)維度。為實(shí)現(xiàn)商品觸覺(jué)屬性的遠(yuǎn)程感知,首先需要將商品觸覺(jué)屬性轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)鏡像。設(shè)商品觸覺(jué)鏡像化轉(zhuǎn)換矩陣N為

(17)

式(17)中:nij(i=1,…,k;j=1,…,l),表示商品區(qū)域i第j觸覺(jué)維度屬性的鏡像化轉(zhuǎn)換因子。觸覺(jué)鏡像化過(guò)程中,由于各種干擾因素的存在,商品觸覺(jué)屬性的鏡像化轉(zhuǎn)換是存在誤差的。設(shè)觸覺(jué)鏡像化誤差矩陣Ω(m)為

(18)

基于式(16)、(17)、(18),可構(gòu)建商品觸覺(jué)鏡像化模型,如式(19)

Tv=T⊙N=T+Ω(m)

(19)

式(19)中:Tv為商品觸覺(jué)鏡像矩陣,且有

(20)

(21)

T+Ω(m)=

(22)

式(19)表明,實(shí)物商品的觸覺(jué)屬性T經(jīng)過(guò)鏡像化轉(zhuǎn)換N,得到商品觸覺(jué)鏡像Tv,且鏡像Tv與實(shí)物T之間存在誤差Ω(m)。

2.觸覺(jué)鏡像體驗(yàn)代數(shù)表達(dá)

為實(shí)現(xiàn)消費(fèi)者遠(yuǎn)程感知商品觸覺(jué)信息,需要將商品觸覺(jué)鏡像還原為體驗(yàn)體。設(shè)觸覺(jué)鏡像還原轉(zhuǎn)換矩陣R為

(23)

式(23)中:rij(i=1,…,k;j=1,…,l),表示商品區(qū)域i第j觸覺(jué)維度鏡像的還原轉(zhuǎn)換因子。由于各種干擾因素的存在,商品觸覺(jué)鏡像的還原轉(zhuǎn)換亦存在誤差。設(shè)觸覺(jué)鏡像還原誤差矩陣Ω(e)為

(24)

據(jù)式(20)、(23)、(24)可構(gòu)建商品觸覺(jué)鏡像體驗(yàn)?zāi)Ｐ?如式(25)

Ts=Tv⊙R=Tv+Ω(e)

(25)

式(25)中:Ts為商品觸覺(jué)鏡像還原矩陣,且有

(26)

(27)

Tv+Ω(e)=

(28)

式(25)表明,商品的觸覺(jué)鏡像Tv,經(jīng)過(guò)還原轉(zhuǎn)換R,得到商品觸覺(jué)鏡像還原屬性Ts,且還原屬性Ts與鏡像Tv之間存在誤差Ω(e)。

(三)觸覺(jué)體驗(yàn)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)

要明白觸覺(jué)體驗(yàn)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)要求,就要明晰觸覺(jué)的生理識(shí)別過(guò)程。人類的皮膚上分布著緊密排列的觸覺(jué)感受器,它們既有明確的分工,又會(huì)相互協(xié)調(diào)。每一個(gè)觸覺(jué)感受器都通過(guò)神經(jīng)纖維與中樞神經(jīng)系統(tǒng)相連,從而創(chuàng)造出豐富的觸覺(jué)感受。

觸覺(jué)生理識(shí)別過(guò)程。感受器獲取人類與外界互動(dòng)的信息并將之轉(zhuǎn)化為電信號(hào),經(jīng)神經(jīng)纖維傳輸至神經(jīng)系統(tǒng),最終經(jīng)大腦皮層處理實(shí)現(xiàn)觸覺(jué)感知,這個(gè)過(guò)程中核心組件分為感受器、轉(zhuǎn)化器、傳輸通道、處理器四個(gè)模塊。物聯(lián)網(wǎng)在線購(gòu)物觸覺(jué)體驗(yàn)的對(duì)應(yīng)實(shí)現(xiàn)技術(shù)如下。

1.柔性神經(jīng)元陣列實(shí)現(xiàn)感知與轉(zhuǎn)化

為高度還原人類觸覺(jué)感知過(guò)程,一種柔性的類皮膚神經(jīng)元陣列被引入。柔性是指所依托材料的類皮膚性,其形變的自由度高,以盡可能貼合消費(fèi)者的皮膚表面。它能高效模擬人類觸摸動(dòng)作,從而準(zhǔn)確采集物體觸覺(jué)特征并反饋信號(hào)。柔性神經(jīng)元陣列由多個(gè)神經(jīng)元組件構(gòu)成,組件中包含傳感層和反饋層。傳感層用于收集消費(fèi)者行為數(shù)據(jù)并模擬消費(fèi)者觸摸動(dòng)作,充當(dāng)感受器;反饋層用于轉(zhuǎn)化傳感層反饋數(shù)據(jù),充當(dāng)轉(zhuǎn)化器(見(jiàn)圖6)。

圖6 柔性神經(jīng)元陣列示意圖

通過(guò)柔性神經(jīng)元陣列技術(shù),可收集商品各觸覺(jué)維度特征。針對(duì)觸覺(jué)的不同維度,使用對(duì)應(yīng)的傳感器收集商品的觸覺(jué)屬性信息,在網(wǎng)絡(luò)空間數(shù)字化表征該商品,形成網(wǎng)絡(luò)鏡像。傳感器直接作用于商品實(shí)物,避免人為輸入,還可以捕捉消費(fèi)者行為,模擬消費(fèi)者觸摸動(dòng)作。

2.觸碰檢測(cè)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)感知

通過(guò)柔性神經(jīng)元陣列模具模仿消費(fèi)者的觸摸動(dòng)作,模擬動(dòng)態(tài)觸摸過(guò)程,從而收集觸摸過(guò)程中的觸覺(jué)信號(hào)。模擬消費(fèi)者觸摸動(dòng)作并作用于商品鏡像需要觸碰檢測(cè)技術(shù),它是觸覺(jué)反饋的前提,如果未發(fā)生觸碰,就不會(huì)有觸覺(jué)反饋。觸碰檢測(cè)可以確定觸碰發(fā)生時(shí)刻,以及消費(fèi)者觸摸動(dòng)作的力度、角度、位置等信息。消費(fèi)者觸摸動(dòng)作相對(duì)于商品鏡像的切入位置確定了商品鏡像不同的觸覺(jué)屬性區(qū),消費(fèi)者動(dòng)作的參數(shù)刻畫(huà)影響觸覺(jué)反饋信號(hào)。觸碰檢測(cè)通過(guò)實(shí)時(shí)收集消費(fèi)者觸摸動(dòng)作參數(shù)信息,確定商品鏡像觸覺(jué)屬性區(qū)的具體位置,是精準(zhǔn)采集觸覺(jué)反饋信號(hào)的前提。

3.物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸

依托物聯(lián)網(wǎng)完成商品觸覺(jué)屬性各維度信息的傳輸。首先,在網(wǎng)絡(luò)空間構(gòu)建商品觸覺(jué)鏡像;其次,將模擬的消費(fèi)者觸覺(jué)動(dòng)作映射到網(wǎng)絡(luò)空間,與商品觸覺(jué)鏡像形成交互;最后,生成觸覺(jué)反饋信號(hào),作為反饋層觸覺(jué)模擬的信號(hào)源。不同觸覺(jué)維度傳感器收集的信息按照各維度的特有規(guī)則記錄,用于區(qū)別各維度的數(shù)字化表征格式。

4.可穿戴設(shè)備實(shí)現(xiàn)觸覺(jué)體驗(yàn)

通過(guò)執(zhí)行裝置——集傳感與反饋為一體的柔性材料與可穿戴設(shè)備的集成體——完成觸覺(jué)各維度異質(zhì)信號(hào)到觸覺(jué)的體驗(yàn)。由于柔性類皮膚材料的功能限制,不能全面模擬觸覺(jué)的各維度表現(xiàn)形式,需配合可穿戴設(shè)備完成觸覺(jué)的真實(shí)模擬?？纱┐髟O(shè)備通常安裝在手或身體其他部位,直接在皮膚上模擬對(duì)應(yīng)感覺(jué),擁有諸如振動(dòng)、側(cè)向皮膚拉伸和正常皮膚變形等功能。利用材質(zhì)與人類皮膚相似的摩擦力與表面形狀可變的、機(jī)械屬性和表面屬性混合的可穿戴設(shè)備,以及集成高度細(xì)微反饋裝置組合成的自動(dòng)反饋系統(tǒng),將商品各維度觸覺(jué)信號(hào)轉(zhuǎn)化為人類皮膚可感知的觸覺(jué),賦予消費(fèi)者遠(yuǎn)程觸覺(jué)體驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

(四)觸覺(jué)體驗(yàn)實(shí)現(xiàn)框架

物聯(lián)網(wǎng)在線觸覺(jué)體驗(yàn)框架的商品觸覺(jué)特征有采集、商品鏡像生成、消費(fèi)者觸摸動(dòng)作模擬和觸覺(jué)模擬體驗(yàn)四個(gè)核心模塊。商品觸覺(jué)特征采集模塊通過(guò)各類傳感器采集商品對(duì)應(yīng)維度的觸覺(jué)特征;商品鏡像生成是利用已有的觸覺(jué)特征信息,在網(wǎng)絡(luò)空間形成商品觸覺(jué)鏡像;消費(fèi)者觸摸動(dòng)作模擬和觸覺(jué)模擬體驗(yàn)則是通過(guò)柔性類皮膚材料以及可穿戴設(shè)備感知消費(fèi)者觸摸動(dòng)作、反饋并處理觸摸信號(hào),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)程目標(biāo)商品的觸覺(jué)感知(見(jiàn)圖7)。

構(gòu)建可交互、在線購(gòu)物場(chǎng)景中商品觸覺(jué)屬性可感知的觸覺(jué)感知框架,參與主體可以觸摸到所需商品,結(jié)合視、聽(tīng)媒體流,提供多感官交互功能。需要指出的是,高保真地再現(xiàn)觸覺(jué)維度及精確測(cè)量是觸覺(jué)體驗(yàn)感的重要影響因素,影響觸覺(jué)感知效果的其他因素還包括硬件的可用性和表現(xiàn)力、網(wǎng)絡(luò)延遲等。消除或者降低以上因素的干擾,有利于再現(xiàn)真實(shí)觸覺(jué)體驗(yàn)。

圖7 物聯(lián)網(wǎng)在線購(gòu)物觸覺(jué)體驗(yàn)實(shí)現(xiàn)框架示意圖

七、結(jié) 論

本研究為解決傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物中出現(xiàn)的消費(fèi)者感官體驗(yàn)失真這一困局,基于5G物聯(lián)網(wǎng)數(shù)字技術(shù),構(gòu)建了基于物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程鏡像的在線購(gòu)物五覺(jué)體驗(yàn)?zāi)Ｐ?增加了網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物體驗(yàn)維度,降低了網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物體驗(yàn)灰度,搭建了觸覺(jué)遠(yuǎn)程體驗(yàn)實(shí)現(xiàn)框架,顯著提升了消費(fèi)者在線購(gòu)物體驗(yàn)效果。

第一,物聯(lián)網(wǎng)鏡像購(gòu)物的五覺(jué)體驗(yàn)過(guò)程,分商品五覺(jué)鏡像化和五覺(jué)鏡像體驗(yàn)兩大技術(shù)步驟。其中,商品五覺(jué)鏡像化包括商品五覺(jué)屬性的智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和孿生化四個(gè)階段,商品五覺(jué)鏡像體驗(yàn)則是將商品五覺(jué)鏡像逆轉(zhuǎn)為消費(fèi)者直觀感知的商品五覺(jué)感受。

第二,物聯(lián)網(wǎng)鏡像購(gòu)物五覺(jué)體驗(yàn)?zāi)Ｐ桶ㄉ唐肺逵X(jué)鏡像化模型和商品五覺(jué)鏡像體驗(yàn)?zāi)Ｐ?。前者描述商品五覺(jué)屬性轉(zhuǎn)換為五覺(jué)鏡像的過(guò)程,后者描述商品五覺(jué)鏡像還原為消費(fèi)者可感的商品五覺(jué)屬性。兩個(gè)轉(zhuǎn)換過(guò)程都存在技術(shù)誤差。

第三,與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物相比,物聯(lián)網(wǎng)購(gòu)物將在線體驗(yàn)維度由“視聽(tīng)”二覺(jué)提升到“視聽(tīng)觸嗅味”五覺(jué),同時(shí)還降低了體驗(yàn)灰度,使消費(fèi)者在線購(gòu)物體驗(yàn)更接近于實(shí)體店購(gòu)物。

科學(xué)構(gòu)建基于物聯(lián)網(wǎng)鏡像的在線購(gòu)物五覺(jué)體驗(yàn)?zāi)Ｐ?厘清五覺(jué)體驗(yàn)實(shí)現(xiàn)框架,有助于改善網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物環(huán)境,提升消費(fèi)者在線購(gòu)物滿意度,催生5G物聯(lián)網(wǎng)情境下的新電商業(yè)態(tài)。