基于用戶需求的智能浴室系統(tǒng)設(shè)計研究

　　摘要 近年來智能家居產(chǎn)品逐漸進入到我們的日常生活中。浴室是智能家居的重要組成部分，而市 場上卻鮮有關(guān)于智能浴室系統(tǒng)的解決方案。同時，滿足用戶需求是系統(tǒng)具備良好體驗的關(guān) 鍵。因此，課題基于用戶需求的智能浴室系統(tǒng)設(shè)計研究，主要圍繞智能浴室中不同用戶群體 需求的調(diào)研分析、智能浴室系統(tǒng)架構(gòu)及需求場景設(shè)置展開，為后續(xù)智能浴室系統(tǒng)的設(shè)計研究 提供參考。

　　關(guān)鍵詞 智能浴室;用戶需求;互聯(lián)

　　1 引言

　　科技改變生活，隨著科技的迅猛發(fā)展，智能家居逐 漸融入大眾生活中。智能家居(Smart home)是以住宅為 平臺，基于綜合布線、網(wǎng)絡(luò)通信、自動控制、安全監(jiān)控、現(xiàn) 代化多媒體等先進技術(shù)，由硬件(智能家電、智能硬件、 安防控制設(shè)備、家具等)、軟件系統(tǒng)、云計算平臺構(gòu)成的 一個家居生態(tài)圈[1]。

　　與傳統(tǒng)家具相比，智能家居除了滿足 常規(guī)的居家需求，還實現(xiàn)了人的遠程控制設(shè)備、設(shè)備間互聯(lián)互通、設(shè)備自我學習等功能，并通過收集、分析用戶行 為數(shù)據(jù)，為用戶提供個性化生活服務(wù)，使家居生活便捷、 貼心、安全、節(jié)能、高效。 近年來，國內(nèi)智能家居市場規(guī)模明顯增長。根據(jù)調(diào) 研數(shù)據(jù)顯示[2]，2017年到2018年，中國智能家居用戶規(guī)模 在6000萬左右，用戶數(shù)量呈螺旋式上升趨勢，智能家居市場規(guī)模整體也呈現(xiàn)出 上升趨勢，2019年智能家居的市場規(guī)模有望到達1950億 元。

　　人工智能論文范例：基于組態(tài)軟件的智能家居系統(tǒng)的設(shè)計

　　智能浴室作為新興產(chǎn)品，有關(guān)的市場調(diào)研數(shù)據(jù)還比 較欠缺，但智能浴室作為智能家居組成的重要一環(huán)，通 過對智能家居規(guī)模的調(diào)查和分析，可以預測到智能浴室 在迅猛的智能化浪潮中具有足夠的發(fā)展勢頭。 然而，目前在整體市場中智能浴室還處于初生階 段，智能衛(wèi)浴也主要以智能馬桶單品較為普遍，整體衛(wèi) 浴空間還未普及實現(xiàn)系統(tǒng)層面的智能化。同時，現(xiàn)有部 分智能衛(wèi)浴乃至智能家居產(chǎn)品片面地將“智能”與“聯(lián) 網(wǎng)”相混淆，僅將控制方式由手動操作升級為通過手機 APP控制，以此作為銷售賣點來吸引消費者[3]。事實上， 這些看似“智能”的改變并不能體現(xiàn)出以用戶為中心的 智能化，并未深入地從用戶群體、需求等角度全方位考 慮智能功能的實現(xiàn)[4]。

　　2 課題研究內(nèi)容和目標

　　智能浴室是未來智能家居生活的一種發(fā)展趨勢。品 牌或者產(chǎn)品的成功永遠都是因為消費者的支持，科技的 發(fā)展也更加應該服務(wù)于改善人們生活質(zhì)量。本課題基于 用戶需求的智能浴室系統(tǒng)設(shè)計研究，以用戶體驗為核心， 在深入分析現(xiàn)有消費者痛點后，提出一種確切地能滿足 不同用戶群體需求的解決方案。智能化浴室體驗不僅限 于操控方式的改變，本系統(tǒng)更多的是結(jié)合互聯(lián)技術(shù)賦予了浴室空間“智慧”，給用戶帶來智能化的衛(wèi)浴體驗。

　　3 用戶痛點和需求分析

　　基于市場調(diào)研資料，本課題首先根據(jù)社會不同群體 進行用戶痛點和需求分析，其中不同的用戶群體都有各自 的需求表現(xiàn)，主要劃分為年輕群體、老年群體以及殘疾人群體。

　　3.1 年輕群體

　　根據(jù)國內(nèi)智能家居用戶群體調(diào)研資料顯示，35歲以下年輕人群在整體用戶年齡分布中占到了 65.3%，可知年輕人群是智能系統(tǒng)的消費主力。國外市場 研究機構(gòu)Ipsos-RSL[5]也對1044個英國代表性家庭進行 了智能家居意向問卷調(diào)查，數(shù)據(jù)表明，年齡段在 15～34歲的年輕人群更有可能對新的智能化生活持樂觀 態(tài)度。年輕群體的主要需求[6]是：簡單舒適、品質(zhì)生活、 科技酷炫、個性化、節(jié)能環(huán)保、健康。

　　(1)簡單舒適：“懶人經(jīng)濟”，要求操作簡便，能自 動控制和響應，以便節(jié)省出時間做自己喜歡做的事，追求 舒適體驗; (2)品質(zhì)生活：優(yōu)雅、精致、貼心、細節(jié)處均有較好 表現(xiàn)，提升居住生活質(zhì)量; (3)科技酷炫：富含科技風，酷炫潮流，具有一定的 風格特色; (4)個性化：能根據(jù)個人喜好進行設(shè)定，成為懂用 戶的“智能管家”，猶如親友般相伴; (5)節(jié)能環(huán)保：符合可持續(xù)發(fā)展的理念，減少能源 成本支出，并對生態(tài)環(huán)境友好; (6)健康：健康小助手，時刻關(guān)注用戶的生理以及 心理變化狀況。

　　3.2 老年群體

　　我國老年人口普查以及預測情況表明，中國人口進入加速老齡化階段[7]。面對老齡化日益 劇烈的問題，工業(yè)和信息化部、民政部、計生委印發(fā)《智 慧健康養(yǎng)老產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃》，當下重點任務(wù)是豐富 智能健康養(yǎng)老服務(wù)產(chǎn)品供給，發(fā)展健康養(yǎng)老數(shù)據(jù)管理與 服務(wù)系統(tǒng)。老年群體的主要需求是：無障礙設(shè)計、安全監(jiān) 控、健康管理。

　　(1)無障礙設(shè)計：目前老年群體主要面對的困難是 慢性疾病，肢體功能障礙，認知、記憶能力衰退等[8]。智能浴室需體現(xiàn)出無障礙設(shè)計，以及簡單易用的控制方式。 (2)安全監(jiān)控：“空巢老人”問題，老人常缺少子女 的陪伴，而在浴室使用中發(fā)生突發(fā)情況(如跌倒、中風、 心臟梗塞等)下無人及時發(fā)現(xiàn)并送院，錯過了治療的最 佳時機，是間接造成老年人死亡的一個重要因素。智能 浴室需通過遠程監(jiān)控和生理、行為識別技術(shù)解決。 (3)健康管理：實時關(guān)注老年人生理參數(shù)變化，成 為病房、病后診查的一種替代品，減少費用，節(jié)省時間， 減少疼痛。

　　3.3 殘疾群體

　　殘疾人是社會中特殊的弱勢群體，由于生理和心理 的缺陷對社會的適應能力相對較差，社會對該群體的關(guān) 注較為缺乏。根據(jù)調(diào)查顯示，我國14億人口中，各類殘疾人數(shù)就高達6000萬，約占我國總?cè)丝诘?%;有功能障 礙者或需看護人員的家庭，占全國家庭總戶數(shù)的1/10，即 3577萬左右。

　　我國殘疾群體基數(shù)正在不斷增加，殘疾人 關(guān)愛工作刻不容緩。中國殘聯(lián)、國家發(fā)展和改革委員會、 工業(yè)和信息化部、國家統(tǒng)計局、國家互聯(lián)網(wǎng)信息辦公室 聯(lián)合制定了《殘疾人事業(yè)信息化建設(shè)“十三五”實施方 案》，明確指出將智能技術(shù)、移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用到殘疾 人建設(shè)事業(yè)中。該群體的主要需求是：無障礙設(shè)計、安全 監(jiān)控、健康管理、情緒照顧[9]。 (1)功能輔助：殘疾人主要表現(xiàn)為肢體功能障礙， 因此對比老年人群體，需增加技術(shù)輔助; (2)安全監(jiān)控：對比老年人群體，殘疾群體由于功 能性障礙更常見突發(fā)情況，安全須有保障; (3)健康管理：實時關(guān)注殘疾人生理參數(shù)變化，成 為病房、病后診查的一種替代品，減少費用，節(jié)省時間， 減少疼痛，并且能記錄生理狀況，對醫(yī)護人員的診療有一 定的幫助作用; (4)情緒照顧：殘疾群體由于功能的障礙，在心理 上容易造成情緒波動，因此也需兼顧。

　　4 智能浴室系統(tǒng)架構(gòu)

　　本課題基于前述調(diào)查分析后，提出了基于用戶需求 的智能浴室系統(tǒng)。主要組成部分 為：智能浴室產(chǎn)品、中樞控制器、輔助控制器、移動終端 及其應用、互聯(lián)網(wǎng)&云端&數(shù)據(jù)庫、第三方控制設(shè)備。智 能浴室產(chǎn)品通過本課題系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，實現(xiàn)智慧互聯(lián) 自動控制以及用戶體驗相關(guān)的大數(shù)據(jù)存儲管理與分析， 并配合多種場景解決用戶群體的需求。

　　4.1 智能浴室中樞控制器

　　中樞控制器作為智能浴室系統(tǒng)的核心組件，用于各 個系統(tǒng)組件的串聯(lián)，并具有網(wǎng)關(guān)的功能，智能衛(wèi)浴產(chǎn)品通 過制定的無線傳輸協(xié)議(Wi-Fi/Zigbee等)實現(xiàn)控制接入 以及數(shù)據(jù)信號傳輸無線傳輸協(xié)議。并且中樞控 制器集成了多種生物識別功能(如虹膜識別、指紋識別、 語音控制、人臉識別、手勢識別等生物信號識別)，用于 用戶群體識別，個性化喜好設(shè)定以及其他更簡單快捷的控制操作。

　　4.2 智能浴室輔助控制器

　　輔助控制器作為中樞控制器的輔助設(shè)備，主要作為 智能產(chǎn)品的智能遙控設(shè)備，豐富中樞控制器的控制功能， 并協(xié)助進行數(shù)據(jù)信號傳輸。

　　4.3 智能浴室互聯(lián)網(wǎng)&云端&數(shù)據(jù)庫

　　接收中樞控制器、移動終端、第三方設(shè)備的數(shù)據(jù)和 設(shè)置參數(shù)，并將數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫進行大數(shù)據(jù)管理以及 數(shù)據(jù)分析，反饋到控制終端;云端管理的數(shù)據(jù) 類型可包括用戶健康信息、喜好習慣、社交、娛樂、遠程 監(jiān)控、身份信息，設(shè)備功能信息以及消息推送。豐富的數(shù) 據(jù)有助于構(gòu)建更好的場景互聯(lián)體驗。

　　4.4 智能浴室移動終端及其應用

　　移動終端為用戶隨身攜帶設(shè)備，安裝有對應的智能 浴室系統(tǒng)移動應用，通過中樞控制器可以間接的對智能 產(chǎn)品進行控制，以及進行監(jiān)控并實現(xiàn)消息提醒等功能。 而移動終端應用(HEGII H+ )為控制終端與系統(tǒng)的橋 梁，可安裝于含屏幕的控制裝置或衛(wèi)浴設(shè)備，如觸摸屏 控制器、智能鏡柜等。用戶界面主要有這些功 能設(shè)置：

　　(1)設(shè)備控制，可以根據(jù)用戶需求自定義添加喜好 的智能設(shè)備進行互聯(lián)控制以及監(jiān)控; (2)場景設(shè)置，可以根據(jù)用戶喜好自定義設(shè)置的應 用場景; (3)聯(lián)動配合，可以根據(jù)用戶喜好自定義設(shè)置產(chǎn)品 的功能應用以及組合; (4)數(shù)據(jù)管理，通過配合云端的大數(shù)據(jù)分析，可以 對用戶的健康進行分析管理，以及一些使用習慣的跟蹤 和學習。

　　5 智能浴室智慧場景設(shè)置

　　上述系統(tǒng)架構(gòu)僅作為智能浴室實現(xiàn)的基礎(chǔ)，而要滿 足不同群體的用戶痛點則需要智能浴室智慧場景發(fā)揮作 用。通過智慧場景的設(shè)置，能帶給用戶智能和舒適的浴 室體驗。智慧場景包含了上述不同群體需求，以及用戶可 以根據(jù)自身使用需求設(shè)定為如廁模式、淋浴模式、晨起 模式、回家模式等等。 以下舉例說明：首先，用戶需要使用系統(tǒng)的生物傳感 器(虹膜識別、聲紋識別、指紋識別等)錄入自身物理特征，以及年齡和群體信息等，而這一設(shè)定會保存在云平臺 數(shù)據(jù)庫，用于識別用戶信息并且進行快速匹配，運行相應 的設(shè)置。

　　用戶在系統(tǒng)中設(shè)定了“回家模式” 后，作為智能管家的中樞控制器通過識別組件檢測到用 戶回家后，開啟浴室的“回家模式”。具體如將淋浴器進水溫度提前設(shè)置為35℃;智能馬桶座圈溫度設(shè)置為用戶 習慣的36℃;同時浴室柜鏡燈點亮，并調(diào)節(jié)至設(shè)定模式; 智能浴室柜開啟毛巾消毒和烘干功能，按摩浴缸也同步 開始了放水工作……當一系列互聯(lián)操作完成后，系統(tǒng)通 過語音和消息提醒用戶準備工作已完成。 而當系統(tǒng)識別到用戶為老年人或者殘疾人群體時， 則更多的體現(xiàn)健康管理功能，如心率、血壓實時測量， 淋浴和如廁時跌倒檢測，突發(fā)情況親人遠程提醒等。通 過智慧場景的實現(xiàn)賦予了智能浴室系統(tǒng)靈魂，滿足用戶 需求。

　　6 小結(jié)

　　本課題針對目前衛(wèi)浴行業(yè)中存在的整體衛(wèi)浴空間智 能化程度較低、無系統(tǒng)層面實現(xiàn)、難以解決用戶需求的 問題，并對社會群體需求進行深入分析后，提出了一種基 于用戶需求的智能浴室系統(tǒng)，以及對系統(tǒng)的架構(gòu)思路和 場景模式設(shè)置進行了說明。該系統(tǒng)通過集成化設(shè)計，各功 能部件相互協(xié)作，結(jié)合云平臺大數(shù)據(jù)處理、生物識別、智 能傳感器等先進技術(shù)，對不同的社會群體均有著適合的 解決方案，給用戶帶來了革新的智能浴室體驗之旅。智能 衛(wèi)浴是未來家居生活的一種發(fā)展趨勢，本課題智能浴室 系統(tǒng)的推廣普及，必將為持續(xù)推動衛(wèi)浴行業(yè)的智能化發(fā) 展貢獻出力量。

　　參考文獻

　　[1] 王瑞喆. 智能家居產(chǎn)品的發(fā)展狀況及趨勢分析[J]. 科技風， 2020(02): 21.

　　[2] 易觀智庫. 2019智能家居市場專題分析報告[R]. 2012

　　[3] 黃天楊. 人工智能技術(shù)在衛(wèi)浴產(chǎn)品設(shè)計中的應用[J]. 天津城建大 學學報，2014(03): 68-71.

　　[4] 王嘉. 基于用戶行為的智能衛(wèi)浴產(chǎn)品設(shè)計研究[D]. 大連：大連理 工大學，2016.

　　[5] Mark Pragnell, Lorna Spence, Roger Moore. The market potential for smart homes[M]. UK：Joseph Rowntree Foundation, 2000: 1-31.

　　[6] 王震亞，張義文. 基于智能場景概念的學習方式及設(shè)計研究[J]. 圖學學報，2018(08): 711-715.

　　作者：蔡雨冬 范永鏗 覃健聰

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