环境行为导向下的智能设备社交设计与创新

李健

北京林业大学，北京100083

利用社交提升公众环保意识与环保行为是当下设计领域的研究热点。智能设备以其特有的技术特征，能充分发挥社交的激励机制并改善负面环境行为。其多层次的通讯结构与多模态的交互方式能灵活地与其他技术形式结合，不仅为社交设计对环保行为的干预提供了更多触点，也为创新设计形式打开了更多空间。智能设备打破了基于屏幕的交互方式与依赖社交媒体的社交方式，这要求设计围绕新的技术理解其应用机制，建立合理的设计框架，并给出具有实践意义的设计策略，以此为利用设计改变环境行为带来新的机会。

一、社交设计在环境行为导向下交互设计中的应用

以环境行为（Pro-Environmental Behavior，简称PEB）为导向的交互设计目标在于利用信息技术、人机交互技术改变用户的负面环境行为，建立并保持环境友好的生活方式[1]。环境行为是一种复杂的行为模式，涉及动态、系统化的行动情境因素[2]。不同的社会、技术情境为行动提供了不同的设施与规范，人们需要根据所在的情境对行动进行更新[3]。PEB 设计将行动情境看作是一个重要的设计变量，通常的设计手段是调整行动环境，如在常规的行动场合加入一些陌生化的设计元素，或去除习以为常的环境配置，制造促使行动改变的时机点。

行动情境不仅包含物质或技术性的工具与设施，伴随行为发生的社会互动也是情境的重要组成部分。例如，研究表明在公共环境下乱扔垃圾的行为，与垃圾箱的配置、是否有人注视、是否与他人同行，以及所在社区的从属感等社会化因素都有显著的关系[4]。环境心理学认为社会因素对环保行为的影响主要来自社会团体共同享有的价值与信念，集体性的环境态度会形成规范性的约束，从而让人们倾向于注意或忽视特定的事物[5]。PEB社交设计主要以社会规范、社会学习等理论为基础，以社交网络为技术平台，应用形态上多呈现在Facebook、微博等社交媒体，以及具有社交功能的游戏上。这样的设计范式限定了可用的设计方法，如社交分享让用户在社交媒体上交换环保观点与经验；以排行榜方式显示用户的环保次数；社交奖励以虚拟徽章、身份标签等方式刺激环保行为；利用偶像、先进等名人效应建立环保楷模[6]。这些方法在实践中均被证实具有一定效果，但它们共同存在的问题是对社交媒体过于依赖，人们对环保行为的认知与判断多停留在线上的信息空间，脱离了行动所发生的现实情境，这导致设计效果变得难以预测。例如，用户对环保行为的参与仅为了获得更多的社交奖励，当奖励停止后，负面的环境行为将进一步增多[7]。

二、智能设备在环境行为导向下社交设计中的应用机制

（一）周边交互促进环境行为

智能设备是伴随IoT、人工智能发展起来的技术形式。基于IoT“万物互联”的技术理念，它具有天生的语境敏感性（Context-awareness）。IoT 下的智能设备分布于用户生活和办公空间，借助各种传感器探知周围环境，可以捕获不断变化的环境信息，并在物与物间进行信息交换[8]。以智能设备作为互动对象，用户交互行为不再单纯地依赖信息屏幕，而是与周遭的物品、空间、环境发生互动，这样的交互形式称为“周边交互”（Peripheral Interaction）[9]。周边交互对文字、图像等认知符号的依赖度较低，交互特征体现在人与所在物质空间轻量、高频、多模态的互动方式中，因此特别适用于PEB设计对环境行为日常化、情境化行为特征的把握中。周边交互多以人们熟悉的日常用品、工具（如电灯、垃圾桶、水龙头或家庭取暖系统）、生活空间作为设计载体。一方面，用户对这些日常用品已经积累了足够的使用经验，因此行动无需调动人们的注意力和认知能力；另一方面，这些物品作为工具、设施和空间格局，可以直接作用在行为上，支持或限制某些任务。利用智能技术，它们还能随时监控环境状态，判断行动发生变化的时机点，为用户开辟有利于环境的使用通道。

（二）反思设计提升环境意识

与周边交互设计相对应的是反思设计。反思设计的思想起点来自海德格尔对“上手”与“在手”两种技术使用状态的论述。如果说周边交互强调的是用户对产品具身化使用的“上手”状态，反思设计的目的则是打断用户与产品之间的无缝联系，为用户重新审视和理解手中器具的“在手”状态留出空间[10]。多数负面环境行为并非用户有意而为之，而是对已经习惯的行动方式不自觉的重复。智能设备为设计提供了丰富的技术手段打断用户无意识的行动流，例如在水龙头上安装LED，让水流颜色随着用水量的大小改变颜色[11]，或将电流的流动变得可视化[12]，见图1—2。以此将用户对资源、能源的无意识消费转为有意识的控制。智能设备允许对物质环境的结构和反馈进行大幅度修改，用户的注意力被重新调动起来，以此审视这些习以为常的行为，从而引起对行为的合理性反思[13]。这些反思是用户在行动情境发生变化时的自然反应，也是未来环保行为产生的契机。

图1 以水流颜色显示用水量

（三）多元互动推动环保社会影响

周边交互对环保行动情景的充分利用，以及反思设计引发的行动改变可以有机地整合到智能设备构成的IoT技术网络中去。智能设备在人与物、人与人、物与物之间建立起的多元互动关系是整合上述两种设计形式的途径。在社会交往中，人与人的态度与行为方式并不总是一致的。研究表明，即使在家庭环境中，成员对家庭能源的消费出自不同的使用目的和需求，需要彼此磨合与协商，形成一种动态的消费方式[14]。智能设备有利于促成这种社会化的环保协商。一方面，它的语境敏感性与周边性保证环保信息与行动渠道随时向用户开放[15]；另一方面，IoT 同时具有远程与近场的通讯能力，能将不同空间的环保参与者聚拢在共享式的智能环境中。用户借此能直接进入他人私有的行动情景中[16]，更为切身地感受不同环保选择与行动方式上的差异。这将迫使用户跳出惯常的行为方式，以反思视角重新理解自身行动对他人、社会、自然的影响。

许多PEB 设计项目利用智能设备探索创新型的社交形式。如纽卡斯特大学的斯密等人设计的智能家用垃圾桶“BinCam”[17]，见图3，它能判断用户扔垃圾的时间点，并能对桶内垃圾进行拍照、垃圾分类、上传至社交网络等活动。同时基于图像分析，通过社交排名、游戏奖惩机制刺激用户减少食物浪费。卡萨多等人针对办公空间的节约用电问题，设计出了一款社交咖啡壶[18]，见图4。咖啡壶通过电流传感器获取电量，并利用统计算法推断出如何使用更省电，以此帮助员工提高用电效率。在社交层面，咖啡壶有自己的社交账号，它每天自动发布使用和用电信息，以此为员工设定下一阶段的节电目标。

图2 可见电流的电线

图3 BinCam设计原型

图4 社交咖啡机

以上分析及案例反映出智能设备在PEB 社交设计中的应用机制。通过对行动情境信息充分利用，建构能够容纳不同利益相关者的社交空间。结合智能设备周边性、物质性的界面特征和多层次的通讯结构，以此为用户提供多样化的参与渠道。尊重环境态度与行为之间的差异，并利用这种差异引发互动双方对环境行为的反思，同时提供合理的互动机制将差异转化为协商，以环境利益为导向而协同发展。

三、环境行为导向下智能设备社交设计框架

在设计框架方面，应用较为广泛的是奥纳斯等提出的“劝说系统”[19]。该系统主要是面向个体环境行为，并对相关的设计方法进行系统地组织，包括首要任务、对话系统、信度系统与社会支持4个部分。斯特格等基于环境行为的心理与外部因素提出的双层设计框架[20]，在概念组织上与劝说系统具有内在的一致性。其中信息层包含了劝说系统中的对话与社会规范部分，目的在于从心理层面改变用户环境行为的动机、知识或规范。结构层与劝说系统的任务与社会支持相近，从外部环境分析直接影响行为实施的因素。

现有设计概念的分类逻辑是其框架的结构基础。然而，与面向个体环境行为的设计框架不同，社交设计框架要同时考虑社交双方的行动模式、智能设备对情境的适配，以及设备自身技术特征对环保行为的支持等内容。这要求框架重新定义社交参与者的身份，并对参与者如何在行动、信息与规范等各层面的互动方式有所把握，具体来说该框架具有以下特征，见图5。

图5 环境行为导向下智能设备社交设计框架

（一）情境化的社交参与者

从情境化行为的概念出发，互动双方不能理解为孤立的个体用户，而是要将用户所在的智能环境看作一个整体的参与者。智能环境是由智能设备、传感器、制动器分布式地置入用户的行动环境而构成的IoT空间，通过实时发现、监视、判断空间内用户及行为，使不同智能设备彼此协作来帮助用户完成任务[21]。社交参与者除了包括行动实施者的用户之外，还包括智能设备本身、用户使用智能设备完成的环保行为、设备对用户的反馈都获得社交参与资格。整体性的参与者意味着设计可以将互动划分为多种模式。包括同一智能环境下设备与设备之间的互动、用户与设备之间的互动、多个用户之间的本地互动，以及不同智能环境之间的互动。这不仅细化了设计元素，也为把握和建立丰富的互动关系提供了蓝图。例如，将用户与设备的交互行为作为智能环境之间的互动资源，或将智能环境之间的互动结果用于激励用户与设备交互动机，见图6。

图6 情景化社交参与者的多模式互动

（二）行为互动层

智能设备常以日常物品的形式出现，用户使用这些物品时包含了大量的情境化信息。行动层从用户对智能产品的使用行为中提取环保、节能等与环境相关的行动信息作为互动内容。这让用户不必拘泥于文字或图片等认知符号的交流，而是通过日常物品直接接触到他人的行为。智能设备利用制动器、传感器、新材料等各种技术能够有效地支持这种行动间的交流。例如，Lover’s Cups 在喝水行为之间建立起了社交联系[22]，见图7。该设计由2 个远程连接的水杯构成，利用传感器和通讯设备感知双方的饮水行为。当用户用其中一个水杯喝水时，另一个水杯的边缘处开始发光，并显示远程水杯中的水位；当两端用户同时使用水杯时，水杯光线的亮度达到最大。该设计可用于节水或减少一次性纸杯的使用等问题，能够让用户在真实的环保场景下直接感受到对方的互动行为，从而带来趣味性的社交体验。

图7 Lover’s Cup项目

（三）信息互动层

“氛围意识”（Ambient Awareness）技术是由智能设备支持的信息传递方式[23]，它以声音、灯光或细微的动作等轻量的传递方式在行动背景中发挥作用，同时借助物质化产品形态，用户之间的信息沟通渠道能始终保持开放[15]。氛围信息包含了环保行为的时机、位置、场合等语义丰富的生活片段，通过对这些片段的积累，双方逐渐了解彼此的生活节奏，并在脑海中构建起对方完整的环保生活图景。信息互动层以这种方式加深互动双方的社会联系，让用户将对方的行动状态纳入到自己的生活情境，并作为自身整体行动的一部分加以理解和把握。如在SonicAir 项目中，设计者为社交双方的家庭空间布置了传感器与智能设备，本地智能设备通过声音给远程用户以行动暗示，反映出双方如何处理做饭、餐饮、整理食物等日常事物，让参与者了解不同的生活节奏与行为习惯对双方带来的影响[24]，见图8。

图8 SonicAir项目

（四）规范互动层

社会规范是指行动者所在的社会集体共享价值、信念和道德标准对个体行为选择的影响[25]。这种影响并不是单方面的，集体成员之间的互动协商能形成共同承认的行为标准，产生新的社会规范[26]。IoT技术能够为参与者建立一个社会协商的场域，从而推动环保导向的社会规范的形成。通过为系统中各智能设备分配唯一的标识符，IoT可以将不同的标准、协议与技术整合到同一框架中。这一技术常应用于社会领域来处理社会异质性问题[27]。例如，IoT可利用各类网络模式和交互界面搭建社交平台，为面向环境的社会互动提供多样化的入口，让用户从不同视角接触并体验环保价值的多样性与差异性。智能设备与社交媒体、AR、地理信息等技术的无缝衔接，让设计具备了更多的创新手段，从而推动用户参与到对环境问题的协商。如Telegarden 项目[28]建立了一个向互联网中所有用户开放的机器人花园，参与者可以通过网页远程控制机器人在有限的种植区养花、种草，见图9。虽然不同的用户抱有不同的目的来参与社交，但生态主题的社交语境，以及参与社交所要求的撒种、浇水等行为，共同促进用户在这一互动场景下逐渐形成了生态导向的社交规范。

图9 Telegarden项目

四、环境行为导向下智能设备社交设计策略

从上述分析可见，在PEB 设计语境下，社交设计目标与强调沟通流畅性与精准性的信息交流有很大区别。同时，智能设备又从技术结构上对社交模式带来本质上的变化，这要求社交设计提出新的设计策略，以下策略为如何在智能设备技术模式下促进社会互动给出建议。

（一）可呈现的交往

智能设备下的社交具有轻信息、重交往的特征。利柯普（Licoppe）等人[29]指出，需要将社交重心从文字交流转移到人际交往，并将交往本身可视化。在设计中，这体现为要将被信息流掩盖的交流行为重新暴露出来，利用信息、物质等不同的社交界面突显用户的在场性。如果社交双方均能体验到自己与他人共同在场的感受，就能极大地提升社交联系感[30]，从而加强双方的环保合作。上述提及的多个案例，都应用了可呈现的交往策略，通过减弱语言或文字的作用，并将社交行动符号化处理，从而让交往本身变得可感、可知。例如，将社交参与者在环保合作中的意愿、投入展现出来，或将双方围绕环保行为的社交协商过程与结果呈报给用户。

（二）促进双向同步

彼此了解与信任是环保社交的基础，设计促进这一社会关系的策略是建立社交的双向同步。吉尔等人[31]指出，交流中同步的身体行为是相互信任的表现，它反映了双方希望增进彼此的了解。设计中可以通过显示双方对类似环境问题的兴趣与关注建立起共同基础，对于社交邀请则利用暗示性信息诱使用户对行为产生回应。此外，节奏是产生同步的关键[31]，通过让用户感受彼此的生活节奏能有效地提升同步性，进而形成对对方生活整体样式的理解。这种理解不仅能提升社会亲近感，还会让用户更愿意接受对方的环保选择，并通过自我调节来适应对方的环保行动节奏。

（三）共体验

共体验强调用户对产品的体验来自与他人协同化的使用方式[32]。与“以用户为中心”、面向个体用户的HCI 研究范式不同，PEB 设计在用户间营造对环保的共同体验需要将集体而非个人作为设计单位。在策略上，通过设置一定程度的限制和引导，可以推动人机交互过程向社交维度发展。例如，将面向环境利益的社交价值置于传递信息或其他工具性价值之上，放开环保交流的渠道，收紧信息通讯的入口，以此放大个体的环境行为；再如，降低智能产品对个人任务的自动化支持，产品的优势与能力只有在多个用户以社交形式完成环保任务时才能最大化地呈现出来。

五、结语

面对社会发展给生态带来的负面作用，如何减少用户在产品使用中对环境造成的负担与伤害是交互设计重要的研究主题之一。IoT、智能设备等新技术为PEB交互设计开拓了新的空间。本文聚焦于该研究领域下的社交设计范畴，对智能设备在环保型社交中应用机制进行分析，认为这一技术模式能够同时在行动与反思两个层面带动环保行为，而多元化的社交模式能将二者整合在一起发挥效力。在设计框架上借鉴了经典的劝说系统框架，利用智能设备的技术结构将用户、行为及行为情境作为社交的整体参与者，深入讨论行为互动、信息互动与规范互动在这一框架中设计方式与典型技术。设计策略方面也提出可呈现的交往、促进双向同步与共同体验等手段作为设计创新的思路。社交设计与环境行为设计是设计研究中较少被关注的领域，本研究将环境诉求纳入到设计分析，提出与当下社交媒体不同的设计创新路径，这为以环保为目标、以社交为研究对象的交互设计研究提供了借鉴与参考。