基于場(chǎng)景理論的智能家居交互設(shè)計(jì)研究

董峻峰 邊鵬

（北方工業(yè)大學(xué)機(jī)械與材料工程學(xué)院，北京 100144）

智能家居近年來在我國(guó)發(fā)展迅速，并且智能家居的研發(fā)趨勢(shì)逐漸從智能單品轉(zhuǎn)向全屋智能。IDC《2022 年中國(guó)智能家居市場(chǎng)十大預(yù)測(cè)》顯示，智能家居會(huì)形成多樣性、動(dòng)態(tài)性的未來格局。同時(shí)，政府也出臺(tái)了相關(guān)指導(dǎo)文件，如2021 年《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》的頒布、2022 年9 月《推進(jìn)家居產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展行動(dòng)方案》的發(fā)布，推進(jìn)了智能家居產(chǎn)品統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，互聯(lián)互通，加速標(biāo)準(zhǔn)互聯(lián)互通和融合創(chuàng)新[1]。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，場(chǎng)景交互越來越重要。它通過深入探索用戶需求，利用技術(shù)手段和數(shù)據(jù)分析，將需求轉(zhuǎn)化為一種能夠滿足用戶實(shí)際使用要求、提供優(yōu)質(zhì)體驗(yàn)、激發(fā)用戶參與的有效工具[2]。場(chǎng)景交互可以幫助設(shè)計(jì)師了解用戶需求，匹配信息并提供優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。交互設(shè)計(jì)場(chǎng)景可分為客觀、目標(biāo)和實(shí)際三部分。客觀場(chǎng)景關(guān)注用戶需求，通過調(diào)查、收集數(shù)據(jù)和模擬等方式確定最佳的用戶體驗(yàn)；目標(biāo)場(chǎng)景關(guān)注預(yù)期功能；實(shí)際場(chǎng)景則通過模擬提升用戶與產(chǎn)品之間的互動(dòng)與反饋[3]。在目標(biāo)場(chǎng)景和實(shí)際場(chǎng)景的構(gòu)建過程中，根據(jù)信息數(shù)據(jù)的收集與評(píng)估反饋，以及用戶行為與預(yù)估行為的差異，設(shè)計(jì)人員可以糾正與驗(yàn)證設(shè)計(jì)方向的合理性，使產(chǎn)品設(shè)計(jì)的創(chuàng)新點(diǎn)更易感知，從而提升用戶體驗(yàn)。

1 相關(guān)概念解析

1.1 智能家居

智能家居的發(fā)展主要基于市場(chǎng)環(huán)境的變化，百姓對(duì)便利、安全、舒適的生活需求，決定了智能家居設(shè)計(jì)需要本著“以人為本”的設(shè)計(jì)原則[4]。目前，市場(chǎng)上智能家居設(shè)計(jì)的方向是聚焦于場(chǎng)景，提供以場(chǎng)景為單位的自動(dòng)化智能服務(wù)，可以在一定程度上提升用戶的操作效率，服務(wù)在一定程度上依賴于用戶的“指令”[5]。在未來很長(zhǎng)一段時(shí)間，智能家居技術(shù)及設(shè)計(jì)研發(fā)依舊會(huì)以場(chǎng)景模式為中心進(jìn)行自動(dòng)化智能服務(wù)。研究旨在通過對(duì)現(xiàn)有場(chǎng)景理論進(jìn)行深入的分析，結(jié)合實(shí)際需求，提出一種有效的智能家居場(chǎng)景交互設(shè)計(jì)方法，以期提升企業(yè)智能家居系統(tǒng)的設(shè)計(jì)效率，促進(jìn)智能家居行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1.2 場(chǎng)景理論

“場(chǎng)景”源自戲劇和影視動(dòng)畫領(lǐng)域，是特定時(shí)間和空間中發(fā)生的特定任務(wù)或畫面，用于表達(dá)故事劇情和角色形象。在設(shè)計(jì)領(lǐng)域，場(chǎng)景理論是一種以用戶場(chǎng)景為中心的設(shè)計(jì)方法，通過深入理解用戶在特定場(chǎng)景下的需求、行為和情境，幫助設(shè)計(jì)師更好地設(shè)計(jì)用戶體驗(yàn)。用戶在使用產(chǎn)品或服務(wù)時(shí)處于特定的場(chǎng)景中，包括環(huán)境、任務(wù)和情緒等因素，設(shè)計(jì)應(yīng)該圍繞這些場(chǎng)景展開，以提高用戶的滿意度和產(chǎn)品的可用性[6]。

1.3 交互設(shè)計(jì)

交互設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)人造系統(tǒng)或個(gè)體間互動(dòng)的方式，也被稱為互動(dòng)設(shè)計(jì)[7]。交互設(shè)計(jì)是從用戶的角度出發(fā)，旨在通過深入了解用戶需求、行為和期望，為用戶提供易于理解、易于使用的互動(dòng)體驗(yàn)。它關(guān)注用戶與產(chǎn)品或服務(wù)的交互方式，通過設(shè)計(jì)用戶界面、交互流程和反饋機(jī)制等元素，使用戶可以更自然、更高效地完成任務(wù)，從而提高用戶的滿意度和產(chǎn)品的價(jià)值[8]。

2 場(chǎng)景交互的基本構(gòu)成要素

場(chǎng)景交互旨在通過將用戶的思維和行為習(xí)慣融入產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中，以及將用戶的真實(shí)活動(dòng)場(chǎng)景生動(dòng)地呈現(xiàn)出來，以便更好地捕捉用戶的需求，同時(shí)也能夠有效地解決可能出現(xiàn)的問題。交互設(shè)計(jì)以用戶體驗(yàn)為核心，將用戶行為作為設(shè)計(jì)重點(diǎn)，幫助用戶實(shí)現(xiàn)需求，從而提高產(chǎn)品的使用體驗(yàn)。它已超越傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)。交互設(shè)計(jì)的五要素包括場(chǎng)景、用戶、行為、工具、目的，而場(chǎng)景則為用戶的真實(shí)使用場(chǎng)景，并將“用戶、情境、媒介、任務(wù)”定為組成場(chǎng)景的核心四要素[9]，關(guān)系如圖1 所示。

圖1 場(chǎng)景組成核心四要素及關(guān)系

2.1 場(chǎng)景交互中的用戶

“用戶”是場(chǎng)景中其他元素的最終指向，是場(chǎng)景存在的基礎(chǔ)，用戶具有主觀能動(dòng)性，是場(chǎng)景要素中的較大變量，場(chǎng)景作為一種信息系統(tǒng)的集合體，本質(zhì)是人、機(jī)、環(huán)境之間相互溝通交流形成的信息交換和流通的過程，該過程的執(zhí)行者是用戶，若沒有執(zhí)行者，場(chǎng)景則無法進(jìn)行。

2.2 場(chǎng)景交互中的環(huán)境

“環(huán)境”是用戶行為發(fā)生的綜合元素集合體，描述了用戶需求產(chǎn)生的環(huán)境因素，而這些環(huán)境因素是具體的、有形的，客觀存在于空間中現(xiàn)實(shí)可見的，即客觀環(huán)境；也可能是虛擬的、無形的，主觀存在并能對(duì)人的行為產(chǎn)生深刻影響的，即主觀環(huán)境。其中包含的時(shí)間、地點(diǎn)、人物、事件是場(chǎng)景交互產(chǎn)生的基礎(chǔ)，描述了用戶需求產(chǎn)生的環(huán)境，即誘發(fā)需求的條件和需求產(chǎn)生時(shí)的環(huán)境條件。

2.3 場(chǎng)景交互中的媒介

“媒介”是場(chǎng)景中信息交換和功能的載體，通常以具體產(chǎn)品來輔助場(chǎng)景的功能實(shí)現(xiàn)。媒介通常的表現(xiàn)形式為一種產(chǎn)品或客觀的事物。不同媒介的表現(xiàn)形式是不同的，設(shè)計(jì)師一方面需要判斷用戶對(duì)信息的需求，另一方面也要確定用戶對(duì)功能的需求，并做出合理的選擇。在智能家居系統(tǒng)中，控制媒介主要為APP、智能音箱等。

2.4 場(chǎng)景交互中的任務(wù)

“任務(wù)”是銜接場(chǎng)景中其他要素的紐帶，是用戶以目標(biāo)為導(dǎo)向，根據(jù)“環(huán)境”和“媒介”制定的行為流程的總和。任務(wù)的形成需要用戶在綜合個(gè)人需求和媒介的功能后形成相應(yīng)的目標(biāo)，并產(chǎn)生相應(yīng)的行為，核心的判定標(biāo)準(zhǔn)是任務(wù)目標(biāo)是否能完成?？v觀場(chǎng)景的四個(gè)核心要素，用戶在任務(wù)流程中的心理動(dòng)機(jī)、完成任務(wù)的能力，以及有效的觸點(diǎn)是完成任務(wù)流程的必要條件。而優(yōu)秀的“媒介”設(shè)計(jì)能夠有效地幫助用戶完成任務(wù)流程，提升任務(wù)流程中的用戶體驗(yàn)。

3 基于場(chǎng)景理論的智能家居交互設(shè)計(jì)方法

相對(duì)于互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，智能家居場(chǎng)景交互在內(nèi)容上有新的特征。需要考慮多用戶的需求關(guān)系和不同家庭成員的需求。設(shè)計(jì)者應(yīng)建立家庭人物角色模型，以挖掘用戶潛在的需求。在客觀場(chǎng)景分析階段，需要考慮用戶選擇、心理和行為，并建立正確有效的人物模型和場(chǎng)景交互模型。智能家居是利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)備間的互聯(lián)互通，當(dāng)智能家居相互配合，使用場(chǎng)景中就不再是單獨(dú)的人與機(jī)器間的交互，而需要研究機(jī)器與機(jī)器、人與人的關(guān)系，因此傳統(tǒng)交互設(shè)計(jì)的方法存在一定的局限性。

3.1 人物角色模型構(gòu)建法

人物角色（Persona）由 Alan Cooper 提出[10]。Alan Cooper 認(rèn)為人物角色是一種抽象形象，通過按照使用者行為和激勵(lì)方式對(duì)使用者進(jìn)行分類，并提取各類使用者的共性特征，使用角色名稱、圖片、情景等元素來描述他們。角色建模是一種表現(xiàn)工具，可以突出角色的代表性和結(jié)構(gòu)性特征，減少非必要的特征。如果沒有角色建模，就無法通過組織原則來理解非結(jié)構(gòu)化的原始數(shù)據(jù)。

在產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域內(nèi)，用戶描述方法存在多種形態(tài)，除了人物角色（Persona），還有用戶檔案（User Profiles）、用戶角色（User Roles）[11]、用戶原型（User Archetypes）[12]、場(chǎng)景法（Scenarios）等，不同方法如表1 所示。在智能家居的客觀場(chǎng)景分析中，需要建立一個(gè)明確的人物角色模型，包括角色動(dòng)機(jī)、行為、事件、興趣愛好。通過創(chuàng)造一個(gè)更加生動(dòng)、豐富的故事情境，激發(fā)觀察者的洞察力和共鳴，為智能家居設(shè)計(jì)提供重要的決策依據(jù)。

表1 用戶描述的5 個(gè)方法

人物角色設(shè)計(jì)的一般性流程匯集了用戶體驗(yàn)學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)的多項(xiàng)研究工具與方法。首先需要對(duì)客戶進(jìn)行深入的理解和調(diào)研，了解他們的需求、行為規(guī)律和預(yù)期。接著精簡(jiǎn)調(diào)研成果，將關(guān)聯(lián)度較高的特點(diǎn)整理成人設(shè)，并進(jìn)行分類和定名。然后對(duì)人物形象進(jìn)行完善，綜合相似度較高的角色進(jìn)行優(yōu)先排序，并豐富人設(shè)，對(duì)各個(gè)人物角色情境、動(dòng)因與期待作出恰當(dāng)描述。最終，人設(shè)要盡可能逼真展示目標(biāo)用戶群的形象特質(zhì)，明確且形象化地傳遞樣例共同屬性，以達(dá)到參照模型的效果。當(dāng)前行業(yè)內(nèi)部創(chuàng)作人物形象過程中共有兩個(gè)通用模型：AlanCooper“七步人物建模法”、LeneNielsen“十步人物角色構(gòu)建法”，如表2 所示。

表2 “七步人物建模法”與“十步人物角色建模法”

Alan Cooper 的“七步人物建模法”將動(dòng)作視為目的的中介，設(shè)計(jì)師需要對(duì)使用者進(jìn)行深入研究，并重新構(gòu)建他們的目的，設(shè)計(jì)師需將目的重新構(gòu)建到觀案行為、采訪情況、訪談內(nèi)容等方面。實(shí)施方法前，設(shè)計(jì)師已經(jīng)做好充足的使用者研究，并且清楚產(chǎn)品能為使用者帶來一定的價(jià)值。LeneNielsen 認(rèn)為任務(wù)型人物方式旨在給設(shè)計(jì)者提供創(chuàng)造性的想法，通過生動(dòng)的故事情境使得設(shè)計(jì)師對(duì)于使用者的認(rèn)知更加全面?！笆饺宋锝巧珮?gòu)建法”偏重于角色形象在設(shè)計(jì)組織中作為傳播工具的價(jià)值，形象鮮活直觀，但是缺點(diǎn)在于吸引人的故事內(nèi)容可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)師過分注重旁枝末節(jié)，忽略了重點(diǎn)[13]。

考慮到智能家居的產(chǎn)品特性及居家場(chǎng)景下的用戶新特征，基于上述人物角色的建模方法，構(gòu)建家庭人物角色模型需要注意以下幾點(diǎn)：（1）角色構(gòu)建要以家庭為基本單位，了解多個(gè)用戶之間的共存關(guān)系、行為邏輯等等；（2）需要提取用戶的核心任務(wù)目標(biāo)，并驗(yàn)證任務(wù)目標(biāo)與用戶行為的一致性；（3）在初步構(gòu)建人物角色模型后，需要預(yù)測(cè)和描述解決問題的故事情景，并作為接下來居家場(chǎng)景構(gòu)建的重要基礎(chǔ)。家庭人物角色模型構(gòu)建流程，如表3 所示。

表3 家庭人物角色模型構(gòu)建流程

3.2 5W2H 分析法

交互場(chǎng)景是產(chǎn)品在使用時(shí)，商品為了達(dá)到用戶需求，解答用戶難題，便利用戶生活，當(dāng)上述情景出現(xiàn)時(shí)為條件，用戶利用商品開展的各種實(shí)體操作，并且設(shè)備和環(huán)境給出對(duì)應(yīng)反饋意見的場(chǎng)景?；?dòng)情境注重探究使用者和“觸點(diǎn)”各自特定的交互細(xì)節(jié)，從而展示更完善的過程圖、更準(zhǔn)確的解決方案。

在設(shè)計(jì)智能家居系統(tǒng)時(shí)，設(shè)計(jì)師需要通過數(shù)據(jù)分析用戶需求和行為，構(gòu)建生動(dòng)的故事情境，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)相應(yīng)的交互場(chǎng)景來滿足用戶需求和解決問題。設(shè)計(jì)師需要將用戶與智能家居的交互操作通過場(chǎng)景模型表達(dá)出來，即場(chǎng)景交互流程圖。此外，通過構(gòu)建家庭用戶角色模型，設(shè)計(jì)師可以更容易地認(rèn)清和構(gòu)建智能家居的交互場(chǎng)景。這一過程中可以引用“5W2H”的方法[13]，即Who（是什么人）、When（在什么時(shí)間）、Why（因?yàn)槟男┰颍?、Where（發(fā)生交互的地點(diǎn)）、What（完成了什么目標(biāo)）、How（以什么樣的行為方式或策略)、How much（這里可以指完成目標(biāo)的消耗）。通過這七個(gè)要素對(duì)目標(biāo)群體、環(huán)境、產(chǎn)品系統(tǒng)進(jìn)行分析預(yù)測(cè)，利用已經(jīng)收集的用戶數(shù)據(jù)和場(chǎng)景數(shù)據(jù)，描述目標(biāo)用戶在場(chǎng)景中執(zhí)行的主要活動(dòng)、與智能家居的交互觸點(diǎn)、以及預(yù)期的最終結(jié)果，并清晰地通過場(chǎng)景交互流程圖表示。智能家居交互場(chǎng)景構(gòu)建模型，如圖2所示。

圖2 智能家居交互場(chǎng)景構(gòu)建模型

4 結(jié)語

人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的進(jìn)步預(yù)示著智能家居必然朝著系統(tǒng)性、關(guān)聯(lián)性的方向發(fā)展，智能家居產(chǎn)品系統(tǒng)化是企業(yè)占領(lǐng)更多消費(fèi)市場(chǎng)的必然措施。文章在場(chǎng)景理論的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步探究了它在智能家居設(shè)計(jì)中的創(chuàng)新應(yīng)用，系統(tǒng)概述了場(chǎng)景交互的核心要素和研究意義，是對(duì)智能家居設(shè)計(jì)研究的進(jìn)一步深化。同時(shí)，文章提出了如何在場(chǎng)景交互中構(gòu)建有效的角色模型，以及構(gòu)建智能家居交互場(chǎng)景模型的方法，能夠提升交互設(shè)計(jì)方向的合理性及用戶滿意度，從而提升企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力。因此，智能家居的場(chǎng)景交互設(shè)計(jì)研究，具有重要的理論價(jià)值和實(shí)踐價(jià)值。