浅析物联网时代智能产品的设计思维和策略

徐威　王佳玥

摘要：随着信息时代浪潮的推进更迭，物联网作为信息技术领域的又一次大的飞跃，近年来受到各个行业的广泛关注。与信息技术紧密相连的智能产品设计也在物联网的推动下朝着新方向迈进。文章在简述物联网概念的基础上分析了物联网时代的智能产品相对于互联网时代的显著特点，更进一步借用划分智商的概念对智能产品所具备的能力进行不同层级的分类，从而引出对物联网时代的产品设计在不同层面的思考和策略指引导。

关键词：物联网；智能产品；工业设计；设计思维

检索：www.artdesign.org.cn

中图分类号：TU 文献标志码：A 文章编号：1008 2832（2016）04-0104-03

一、物联网时代到来

我们曾幻想过出门前雨伞会告诉你今天下雨，开车时车载导航会为你自动避开拥堵的道路，睡觉时房间的灯光随着时间缓缓熄灭，这种种的未来生活情景，在无线网络系统、信息技术、云计算以及传感器技术等发展迅猛的今天，物联网让这些不在是幻想，它将软件、硬件和数据结合到一起，将我们身边的每一件设备和我们实时的行动或身体状况形成一个网络，万物互联的时代已经到来。

物联网被称作继计算机、互联网之后，信息通信产业的第三次浪潮（web3.0）。在web1.0时代，人们使用计算机作为互联网终端，实现人机交互；web2.0通过互联网把人与人之间的交流方式变得丰富多样，信息的交互和传递超越了人机界面交互；到了物联网时代，除了人与计算机以外，所有具有感知能力的物品都可以作为一个网络的节点或终端。互联网为物联网的发展提供了技术支撑平台和无线网络的广泛覆盖，物联网是互联网的延伸和扩展，丰富了互联网的应用。

（一）物联网的概念

物联网（internet of things）的概念最初来源于美国麻省理工学院（MIT）在1999年建立的自动识别中心（Auto-IDLabs）提出的网络无线射频识别（RFID）系统，即把所有物品通过射频识别等信息传感技术与互联网连接起来，从而实现智能化识别和管理。2009年2月24日2009IBM论坛上，IBM公布了名为“智慧的地球”的最新策略，在这一策略中物联网是这样被定义的：把感应器嵌入电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，使它们结成网络，并普遍连接，即是物联网。简单来说，物联网使我们和物品在信息与通信技术的世界里获得一个新的沟通维度，其目标从满足人与人之间的沟通，发展到实现人与物、物与物之间的交流。

（二）物联网时代智能产品的特点

相比于互联网时代的智能化产品和智能化服务，物联网的价值凸显在万物互联的智能化。现在出现的一些的智能设备已不再是简单的“连接”，而是在互联网作为网络架构的基础上，能够自主决定去感知信息源、预测信息的流向、以及如何做出反应和协作。接下来在以往互联网时代的智能产品的基础上，对现有的物联网智能产品进行对比分析，其中的“物”有以下三个显著的特点。

1.可识别化

如同人在社会中存在，为了方便管理，将每个人数据化，采用身份证编码来识别每个人。随着物联网时代的到来，物品也同样可以被编码。从技术角度讲，物联网的网络技术层级分为以下三级：一是传感网络，二是传输网络，三是应用网络。其中的传感网络以二维码、RFID、传感器为主，作为物体被识别的基础。为了让所有与网络连接的物品方便识别管理和提取数据，RFID电子标签技术就成为了物品的“身份证”。比如，在食品卫生领域，将放养的羊群中每一只样都贴上一个二维码标签，这个标签所包含的是这只羊的产地、质量等并被录入系统，当这只羊被宰杀后，每一部分出售的肉都会贴上同样的二维码，羊肉被贩卖后可以通过扫描二维码在系统中查找到信息，做到真正的来有源头，去有追溯，从而更有效地保障肉类食品安全；在公共交通领域，智能手机上交通系统软件会获取每辆车辆的位置信息，发送我们的位置信息以及速度，然后结合实时交通信息为我们提供最佳路线；在智能家居领域，家中只有可以连入网络的电器都可以被智能控制器所感知，在这个智能终端上操作就可以直接控制电灯、自动窗帘、风扇、音箱、车库大门等一切家用通电设备和系统。物联网让所有物品都能被感知和识别，他们每时每刻都产生着大量结构化和非结构化的数据，这些巨大的数据蕴含了对社会生活、经济、教育、医疗等领域宝贵的信息。

2.系统化

相比于互联网时代，产品和人、人和网络、网络和产品之间单一的连接，物联网的出现，让许多设备都有机地组合到了一起，从而形成了一个庞大而统一的系统，产品在这个系统中的角色被重新定义。例如，常规的智能冰箱可以通过用户的设置自动调节温度，但是物联网要求智能冰箱作为一个食物的管理终端，如海尔发布的物联网冰箱，可以通过用手机上安装的软件扫描食物的条形码，当食物接近保鲜期时提醒用户，还可以在食物短缺时自动推送购物网站的信息。在这个系统中，物联网实现了从冰箱内食物到与购物网站，再到与用户之间的多方面沟通。

物联网时代的产品被赋予了更高的信息采集、数据处理信息交互的能力，人与产品之间的关系从人与物品直接接触，衍生为由物品代替人与其他物品进行交互。在整个使用产品的过程中，产品之间频繁的信息交换使得人可以解放更多的劳动力来专注于其他方面。在物联网构建的系统中，每个产品不是孤立存在的，而是整个系统中的一个节点或终端。

3.智慧化

在物联网时代到来以前，我们所说的智能产品是机械、电子、信息技术的结晶，通过植入的芯片，让产品可以通过人的控制表现出之前设置好的某种功能。有人将物联网时代的产品重新定义为“智慧型产品”，智慧型产品中的“智慧”解释为从感觉到记忆再到思维这一过程，所以智慧型产品具有一定的学习记忆、根据不同情况判断如何处理事件的能力。

简单来说，物联网时代产品的智慧化具体体现在物体的自我学习能力。如同智能硬件公司Nest生产的温控器，它可以收集用户的生活轨迹，如运动情况、体温、甚至可以捕捉情绪波动和压力等脑波，从而根据用户的生活习惯来调节室温，当你工作时，将温度降低，让你保持清醒；当雨雪天气室温降低，它也会自动的升高室温。

通过这些物联网的应用案例，可以对物联网有更直观的理解，在过去我们需要和设备有所接触才能实现交互，而物联网就像一个隐形的开关，当我们产生某种行为时，就触动了这个开关，甚至不需要和物体接触，就能使物体实现某种功能，物联网时代的智能产品也就是“能够学习和适应用户行为的物体”。

二、物联网时代的智能产品的“智商”层级

相比于互联网时代的智能产品和服务，物联网的实现有赖于物体间信息的发出和接收，现在市场上的物联网智能设备层出不穷，总结这些产品发出和接受信息的范围，以及自主感知、预测、反应和协作的实现程度，可以用“智商”这一概念来划分智能产品感知和处理信息、以及做出反馈的水平。（图1）

对于常规产品来说，其服务的对象始终都是人，设计师在设计产品时，从解决问题出发，立足于产品的使用环境以及与用户之间关系，利用产品本身所具有的特性和功能来实现设计目标。在物联网的背景下，设计师在面对智能产品设计时，首先应该确立解决方案的问题所在层级，其次针对不同的问题层级选取相应智商水平的产品类型，再系统的考虑产品与用户及使用环境的关系，才能将产品的智慧发挥到极致。接下来就讨论在物联网的背景下，面对智能产品设计时如何在不同的层面进行思考和策略制定。

（一）平常智商产品

“平常智商”是指这一类产品的工作核心以感知为中心，通常是以某一个体或行为为感知对象，当周围环境或使用者的行为发生变化，就好像触发了一个隐形的开关，产品就会对这个刺激做出相应的反应，并且可以通过网络与其他产品连接，进行“隔空对话”。如现在被大家津津乐道的智能家居就是此类产品的代表，智能烤箱可以通过wifi与手机相连，用户可以在下班路上远程控制烤箱开关以及温度，烤箱也可以感知内部温度变化，从而自行预热和保温；飞利浦、LG等品牌推出的智能灯泡同样代表了非常直观的物联网体验，通过在手机安装程序，我们可以随心开关灯、改变亮度和颜色，还能够实现让灯光伴随音乐旋律舞动，活跃居室的氛围。还有一类产品可以感知到处于同一网络中的其他产品，与之进行点对点的交流。Good Night Lamp由一盏大灯和一盏小灯组成的灯具，小灯可以感知大灯的变化，如果放在小朋友房间的大灯被关闭，那么另一盏父母房间的小灯也随之熄灭，这样父母就知道孩子睡了，这类产品也在潜移默化的改变人与人之间的交流方式。

设计师在面对这类只需具备基本感知力、不需要调动其收集大量数据的“平常智商”产品时，需要全面考虑在产品所处的系统中可能产生的各种用户行为和周围环境的变化因素，产品应在感知不同信息时做出何种的反馈，充分挖掘智能产品的感知和反馈能力的无限可能，为消费者实现更好的用户体验。

（二）超常智商产品

“超常智商”指的是拥有明显的自我学习和自主决策能力的产品。相比于前者在了解用户行为方面的表现明显更突出，甚至可以同时处理感知到的多种信息，提供系统化的解决方案。这种表现类似于我们使用浏览器时会觉得它的智力水平明显高于人类，这并不是全靠软件工程师或设计师的功劳，而是通过收集用户在使用计算机时的行为及智能硬件工作时产生的大数据，结合实时高速的处理这些数据得到的结果，是汇集了智能硬件记忆学习和大数据处理的共同智慧。对于物联网时代的智能产品来说，具备这种共同智慧的表现之一是自我学习能力。还是以Nest为例，在最开始的一周，Nest需要手动调整，一个人每天可能需要设置四次：起床，上班，下班，睡觉。但此后Nest就会利用自身算法，对用户的每次手动调整进行记忆和学习，它将了解和记录用户的日常作息习惯和温度喜好自行帮助用户控制空调温度，nest具备在感知力基础上，发展了自我学习力，对用户行为产生的数据做加工，在预测到某种行为时，自动的做出相应的反应。在此基础上，还有一类产品具有自主规划和决策的智慧，如芬兰一家科技公司研制的可以提高回收垃圾效率、节约城市公共资源的智能城市垃圾箱Enevo One Collect。这款垃圾桶内置的传感器可以检测桶内垃圾的高度，当垃圾高度达到一定程度时它就会提示环卫人员垃圾箱已满，这时环卫人员可以通过专用软件查看区域内所有垃圾桶内的情况，更重要的是当环卫车辆出发时，系统会自动规划好垃圾回收的最优路径，快速略过那些还有足够空间的垃圾桶。这一应用经专业机构统计可以解决近20%-40%的运营成本。

所以，当设计师在处理具备自我学习和自主规划能力的产品时，例如智能健康、智能服务类的产品，需要打破产品本身具有功能的局限，充分利用物联网全面深入的感知记忆能力和实时的海量数据处理能力，立足于挖掘整体系统中产品输入和输出信息的潜能，让产品更好的理解用户的行为意图，提供更智慧更系统化的解决方案。

（三）超级智商产品

“超级智商”指的是智能产品在具备接受和处理其所在系统产生的大数据基础上，可以与其他系统的产品进行大数据的交换，利用云计算技术将不同系统提供的海量数据协同运算分析，从而让这些数据产生新的应用。物联网构筑了物与物交流的桥梁，通过把分散运输在这些桥梁上的数据资源化零为整，才能体现物联网的终极价值。虽然现在面临着数据孤岛的问题，即很多潜在的大数据被掩埋在各类企业的数据库中，但是我们仍然可以进行大胆设想。比如在上面提到的智能城市垃圾桶的案例中，如果某一区域的所有垃圾桶可以将内部产生的数据收集起来，如垃圾的回收频率、垃圾品类占比，就可以分析出附近居民的消费水平、购物能力以及饮食偏好等。这些数据在某种程度上来说是很好的营销数据，当考虑在这附近建造一个购物中心时，就可以通过分析这一类型数据不同时期变化，得到区域内的需求比重和趋势、产品品类的市场受欢迎程度、消费者的消费能力等，最终应用于商场的品牌引入和产品销售策略的调整。

这类拥有极超常智商的智能产品所处的角色已然从为用户提供服务的一个节点或终端上升到一个完整的服务体系，当设计师希望将设计对象定义为物联网中的信息节点去思考设计策略时，如智慧城市、智慧医疗、智慧交通等解决方案，就要充分考虑把服务系统中的每一个可以触及的环节协同起来，这些环节是否可以进行信息和数据的共享，用智慧服务设计理念为使用者提供更高质量的体验，从更有社会意义的角度来看，具有极超常智商的物联网产品可以将一定区域内收集到的数据绘制成一幅完整的宏观信息图，将有价值的信息通过数据众包推动社会监管进程，可能会赋予公众一种责任的力量，并将公民的执行能力提升到一个新的层次。

结语

我们正站在一个新的通信时代的边缘，物联网的出现让我们重新认识了人和物的交流关系。物联网为产品设计的发展进程提供了新的引导方向，产品的智能化程度也被赋予更丰富的可能。对于设计师而言，每一次重大技术的变革，都会引起设计思维和设计策略的创新。当我们面对由单个产品、用户需求和服务体系组成的信息宏图时，如果能对产品在系统中扮演的角色和所处层级准确定位，并借助物联网激发出其最大效能，使之与用户日常生活中最紧要的事情进自然的连接，那么相信未来的智能产品设计一定会向着更具智慧化及整体化的方向得以发展。