淺析物聯網時代智能產品的設計思維和策略

徐威　王佳玥

摘要：隨著信息時代浪潮的推進更迭，物聯網作為信息技術領域的又一次大的飛躍，近年來受到各個行業的廣泛關注。與信息技術緊密相連的智能產品設計也在物聯網的推動下朝著新方向邁進。文章在簡述物聯網概念的基礎上分析了物聯網時代的智能產品相對于互聯網時代的顯著特點，更進一步借用劃分智商的概念對智能產品所具備的能力進行不同層級的分類，從而引出對物聯網時代的產品設計在不同層面的思考和策略指引導。

關鍵詞：物聯網；智能產品；工業設計；設計思維

檢索：www.artdesign.org.cn

中圖分類號：TU 文獻標志碼：A 文章編號：1008 2832（2016）04-0104-03

一、物聯網時代到來

我們曾幻想過出門前雨傘會告訴你今天下雨，開車時車載導航會為你自動避開擁堵的道路，睡覺時房間的燈光隨著時間緩緩熄滅，這種種的未來生活情景，在無線網絡系統、信息技術、云計算以及傳感器技術等發展迅猛的今天，物聯網讓這些不在是幻想，它將軟件、硬件和數據結合到一起，將我們身邊的每一件設備和我們實時的行動或身體狀況形成一個網絡，萬物互聯的時代已經到來。

物聯網被稱作繼計算機、互聯網之后，信息通信產業的第三次浪潮（web3.0）。在web1.0時代，人們使用計算機作為互聯網終端，實現人機交互；web2.0通過互聯網把人與人之間的交流方式變得豐富多樣，信息的交互和傳遞超越了人機界面交互；到了物聯網時代，除了人與計算機以外，所有具有感知能力的物品都可以作為一個網絡的節點或終端?；ヂ摼W為物聯網的發展提供了技術支撐平臺和無線網絡的廣泛覆蓋，物聯網是互聯網的延伸和擴展，豐富了互聯網的應用。

（一）物聯網的概念

物聯網（internet of things）的概念最初來源于美國麻省理工學院（MIT）在1999年建立的自動識別中心（Auto-IDLabs）提出的網絡無線射頻識別（RFID）系統，即把所有物品通過射頻識別等信息傳感技術與互聯網連接起來，從而實現智能化識別和管理。2009年2月24日2009IBM論壇上，IBM公布了名為“智慧的地球”的最新策略，在這一策略中物聯網是這樣被定義的：把感應器嵌入電網、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統、大壩、油氣管道等各種物體中，使它們結成網絡，并普遍連接，即是物聯網。簡單來說，物聯網使我們和物品在信息與通信技術的世界里獲得一個新的溝通維度，其目標從滿足人與人之間的溝通，發展到實現人與物、物與物之間的交流。

（二）物聯網時代智能產品的特點

相比于互聯網時代的智能化產品和智能化服務，物聯網的價值凸顯在萬物互聯的智能化?，F在出現的一些的智能設備已不再是簡單的“連接”，而是在互聯網作為網絡架構的基礎上，能夠自主決定去感知信息源、預測信息的流向、以及如何做出反應和協作。接下來在以往互聯網時代的智能產品的基礎上，對現有的物聯網智能產品進行對比分析，其中的“物”有以下三個顯著的特點。

1.可識別化

如同人在社會中存在，為了方便管理，將每個人數據化，采用身份證編碼來識別每個人。隨著物聯網時代的到來，物品也同樣可以被編碼。從技術角度講，物聯網的網絡技術層級分為以下三級：一是傳感網絡，二是傳輸網絡，三是應用網絡。其中的傳感網絡以二維碼、RFID、傳感器為主，作為物體被識別的基礎。為了讓所有與網絡連接的物品方便識別管理和提取數據，RFID電子標簽技術就成為了物品的“身份證”。比如，在食品衛生領域，將放養的羊群中每一只樣都貼上一個二維碼標簽，這個標簽所包含的是這只羊的產地、質量等并被錄入系統，當這只羊被宰殺后，每一部分出售的肉都會貼上同樣的二維碼，羊肉被販賣后可以通過掃描二維碼在系統中查找到信息，做到真正的來有源頭，去有追溯，從而更有效地保障肉類食品安全；在公共交通領域，智能手機上交通系統軟件會獲取每輛車輛的位置信息，發送我們的位置信息以及速度，然后結合實時交通信息為我們提供最佳路線；在智能家居領域，家中只有可以連入網絡的電器都可以被智能控制器所感知，在這個智能終端上操作就可以直接控制電燈、自動窗簾、風扇、音箱、車庫大門等一切家用通電設備和系統。物聯網讓所有物品都能被感知和識別，他們每時每刻都產生著大量結構化和非結構化的數據，這些巨大的數據蘊含了對社會生活、經濟、教育、醫療等領域寶貴的信息。

2.系統化

相比于互聯網時代，產品和人、人和網絡、網絡和產品之間單一的連接，物聯網的出現，讓許多設備都有機地組合到了一起，從而形成了一個龐大而統一的系統，產品在這個系統中的角色被重新定義。例如，常規的智能冰箱可以通過用戶的設置自動調節溫度，但是物聯網要求智能冰箱作為一個食物的管理終端，如海爾發布的物聯網冰箱，可以通過用手機上安裝的軟件掃描食物的條形碼，當食物接近保鮮期時提醒用戶，還可以在食物短缺時自動推送購物網站的信息。在這個系統中，物聯網實現了從冰箱內食物到與購物網站，再到與用戶之間的多方面溝通。

物聯網時代的產品被賦予了更高的信息采集、數據處理信息交互的能力，人與產品之間的關系從人與物品直接接觸，衍生為由物品代替人與其他物品進行交互。在整個使用產品的過程中，產品之間頻繁的信息交換使得人可以解放更多的勞動力來專注于其他方面。在物聯網構建的系統中，每個產品不是孤立存在的，而是整個系統中的一個節點或終端。

3.智慧化

在物聯網時代到來以前，我們所說的智能產品是機械、電子、信息技術的結晶，通過植入的芯片，讓產品可以通過人的控制表現出之前設置好的某種功能。有人將物聯網時代的產品重新定義為“智慧型產品”，智慧型產品中的“智慧”解釋為從感覺到記憶再到思維這一過程，所以智慧型產品具有一定的學習記憶、根據不同情況判斷如何處理事件的能力。

簡單來說，物聯網時代產品的智慧化具體體現在物體的自我學習能力。如同智能硬件公司Nest生產的溫控器，它可以收集用戶的生活軌跡，如運動情況、體溫、甚至可以捕捉情緒波動和壓力等腦波，從而根據用戶的生活習慣來調節室溫，當你工作時，將溫度降低，讓你保持清醒；當雨雪天氣室溫降低，它也會自動的升高室溫。

通過這些物聯網的應用案例，可以對物聯網有更直觀的理解，在過去我們需要和設備有所接觸才能實現交互，而物聯網就像一個隱形的開關，當我們產生某種行為時，就觸動了這個開關，甚至不需要和物體接觸，就能使物體實現某種功能，物聯網時代的智能產品也就是“能夠學習和適應用戶行為的物體”。

二、物聯網時代的智能產品的“智商”層級

相比于互聯網時代的智能產品和服務，物聯網的實現有賴于物體間信息的發出和接收，現在市場上的物聯網智能設備層出不窮，總結這些產品發出和接受信息的范圍，以及自主感知、預測、反應和協作的實現程度，可以用“智商”這一概念來劃分智能產品感知和處理信息、以及做出反饋的水平。（圖1）

對于常規產品來說，其服務的對象始終都是人，設計師在設計產品時，從解決問題出發，立足于產品的使用環境以及與用戶之間關系，利用產品本身所具有的特性和功能來實現設計目標。在物聯網的背景下，設計師在面對智能產品設計時，首先應該確立解決方案的問題所在層級，其次針對不同的問題層級選取相應智商水平的產品類型，再系統的考慮產品與用戶及使用環境的關系，才能將產品的智慧發揮到極致。接下來就討論在物聯網的背景下，面對智能產品設計時如何在不同的層面進行思考和策略制定。

（一）平常智商產品

“平常智商”是指這一類產品的工作核心以感知為中心，通常是以某一個體或行為為感知對象，當周圍環境或使用者的行為發生變化，就好像觸發了一個隱形的開關，產品就會對這個刺激做出相應的反應，并且可以通過網絡與其他產品連接，進行“隔空對話”。如現在被大家津津樂道的智能家居就是此類產品的代表，智能烤箱可以通過wifi與手機相連，用戶可以在下班路上遠程控制烤箱開關以及溫度，烤箱也可以感知內部溫度變化，從而自行預熱和保溫；飛利浦、LG等品牌推出的智能燈泡同樣代表了非常直觀的物聯網體驗，通過在手機安裝程序，我們可以隨心開關燈、改變亮度和顏色，還能夠實現讓燈光伴隨音樂旋律舞動，活躍居室的氛圍。還有一類產品可以感知到處于同一網絡中的其他產品，與之進行點對點的交流。Good Night Lamp由一盞大燈和一盞小燈組成的燈具，小燈可以感知大燈的變化，如果放在小朋友房間的大燈被關閉，那么另一盞父母房間的小燈也隨之熄滅，這樣父母就知道孩子睡了，這類產品也在潛移默化的改變人與人之間的交流方式。

設計師在面對這類只需具備基本感知力、不需要調動其收集大量數據的“平常智商”產品時，需要全面考慮在產品所處的系統中可能產生的各種用戶行為和周圍環境的變化因素，產品應在感知不同信息時做出何種的反饋，充分挖掘智能產品的感知和反饋能力的無限可能，為消費者實現更好的用戶體驗。

（二）超常智商產品

“超常智商”指的是擁有明顯的自我學習和自主決策能力的產品。相比于前者在了解用戶行為方面的表現明顯更突出，甚至可以同時處理感知到的多種信息，提供系統化的解決方案。這種表現類似于我們使用瀏覽器時會覺得它的智力水平明顯高于人類，這并不是全靠軟件工程師或設計師的功勞，而是通過收集用戶在使用計算機時的行為及智能硬件工作時產生的大數據，結合實時高速的處理這些數據得到的結果，是匯集了智能硬件記憶學習和大數據處理的共同智慧。對于物聯網時代的智能產品來說，具備這種共同智慧的表現之一是自我學習能力。還是以Nest為例，在最開始的一周，Nest需要手動調整，一個人每天可能需要設置四次：起床，上班，下班，睡覺。但此后Nest就會利用自身算法，對用戶的每次手動調整進行記憶和學習，它將了解和記錄用戶的日常作息習慣和溫度喜好自行幫助用戶控制空調溫度，nest具備在感知力基礎上，發展了自我學習力，對用戶行為產生的數據做加工，在預測到某種行為時，自動的做出相應的反應。在此基礎上，還有一類產品具有自主規劃和決策的智慧，如芬蘭一家科技公司研制的可以提高回收垃圾效率、節約城市公共資源的智能城市垃圾箱Enevo One Collect。這款垃圾桶內置的傳感器可以檢測桶內垃圾的高度，當垃圾高度達到一定程度時它就會提示環衛人員垃圾箱已滿，這時環衛人員可以通過專用軟件查看區域內所有垃圾桶內的情況，更重要的是當環衛車輛出發時，系統會自動規劃好垃圾回收的最優路徑，快速略過那些還有足夠空間的垃圾桶。這一應用經專業機構統計可以解決近20%-40%的運營成本。

所以，當設計師在處理具備自我學習和自主規劃能力的產品時，例如智能健康、智能服務類的產品，需要打破產品本身具有功能的局限，充分利用物聯網全面深入的感知記憶能力和實時的海量數據處理能力，立足于挖掘整體系統中產品輸入和輸出信息的潛能，讓產品更好的理解用戶的行為意圖，提供更智慧更系統化的解決方案。

（三）超級智商產品

“超級智商”指的是智能產品在具備接受和處理其所在系統產生的大數據基礎上，可以與其他系統的產品進行大數據的交換，利用云計算技術將不同系統提供的海量數據協同運算分析，從而讓這些數據產生新的應用。物聯網構筑了物與物交流的橋梁，通過把分散運輸在這些橋梁上的數據資源化零為整，才能體現物聯網的終極價值。雖然現在面臨著數據孤島的問題，即很多潛在的大數據被掩埋在各類企業的數據庫中，但是我們仍然可以進行大膽設想。比如在上面提到的智能城市垃圾桶的案例中，如果某一區域的所有垃圾桶可以將內部產生的數據收集起來，如垃圾的回收頻率、垃圾品類占比，就可以分析出附近居民的消費水平、購物能力以及飲食偏好等。這些數據在某種程度上來說是很好的營銷數據，當考慮在這附近建造一個購物中心時，就可以通過分析這一類型數據不同時期變化，得到區域內的需求比重和趨勢、產品品類的市場受歡迎程度、消費者的消費能力等，最終應用于商場的品牌引入和產品銷售策略的調整。

這類擁有極超常智商的智能產品所處的角色已然從為用戶提供服務的一個節點或終端上升到一個完整的服務體系，當設計師希望將設計對象定義為物聯網中的信息節點去思考設計策略時，如智慧城市、智慧醫療、智慧交通等解決方案，就要充分考慮把服務系統中的每一個可以觸及的環節協同起來，這些環節是否可以進行信息和數據的共享，用智慧服務設計理念為使用者提供更高質量的體驗，從更有社會意義的角度來看，具有極超常智商的物聯網產品可以將一定區域內收集到的數據繪制成一幅完整的宏觀信息圖，將有價值的信息通過數據眾包推動社會監管進程，可能會賦予公眾一種責任的力量，并將公民的執行能力提升到一個新的層次。

結語

我們正站在一個新的通信時代的邊緣，物聯網的出現讓我們重新認識了人和物的交流關系。物聯網為產品設計的發展進程提供了新的引導方向，產品的智能化程度也被賦予更豐富的可能。對于設計師而言，每一次重大技術的變革，都會引起設計思維和設計策略的創新。當我們面對由單個產品、用戶需求和服務體系組成的信息宏圖時，如果能對產品在系統中扮演的角色和所處層級準確定位，并借助物聯網激發出其最大效能，使之與用戶日常生活中最緊要的事情進自然的連接，那么相信未來的智能產品設計一定會向著更具智慧化及整體化的方向得以發展。