基于用戶需求的智能浴室系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究

　　摘要 近年來(lái)智能家居產(chǎn)品逐漸進(jìn)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(chǎng)上卻鮮有關(guān)于智能浴室系統(tǒng)的解決方案。同時(shí)，滿足用戶需求是系統(tǒng)具備良好體驗(yàn)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(jì)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(chǎng)景設(shè)置展開(kāi)，為后續(xù)智能浴室系統(tǒng)的設(shè)計(jì)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(tái)，基于綜合布線、網(wǎng)絡(luò)通信、自動(dòng)控制、安全監(jiān)控、現(xiàn) 代化多媒體等先進(jìn)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(jì)算平臺(tái)構(gòu)成的 一個(gè)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(shí)現(xiàn)了人的遠(yuǎn)程控制設(shè)備、設(shè)備間互聯(lián)互通、設(shè)備自我學(xué)習(xí)等功能，并通過(guò)收集、分析用戶行 為數(shù)據(jù)，為用戶提供個(gè)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(lái)，國(guó)內(nèi)智能家居市場(chǎng)規(guī)模明顯增長(zhǎng)。根據(jù)調(diào) 研數(shù)據(jù)顯示[2]，2017年到2018年，中國(guó)智能家居用戶規(guī)模 在6000萬(wàn)左右，用戶數(shù)量呈螺旋式上升趨勢(shì)，智能家居市場(chǎng)規(guī)模整體也呈現(xiàn)出 上升趨勢(shì)，2019年智能家居的市場(chǎng)規(guī)模有望到達(dá)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(jì)

　　智能浴室作為新興產(chǎn)品，有關(guān)的市場(chǎng)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(guò)對(duì)智能家居規(guī)模的調(diào)查和分析，可以預(yù)測(cè)到智能浴室 在迅猛的智能化浪潮中具有足夠的發(fā)展勢(shì)頭。 然而，目前在整體市場(chǎng)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(shí)現(xiàn)系統(tǒng)層面的智能化。同時(shí)，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(dòng)操作升級(jí)為通過(guò)手機(jī) APP控制，以此作為銷售賣點(diǎn)來(lái)吸引消費(fèi)者[3]。事實(shí)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(shí)現(xiàn)[4]。

　　2 課題研究?jī)?nèi)容和目標(biāo)

　　智能浴室是未來(lái)智能家居生活的一種發(fā)展趨勢(shì)。品 牌或者產(chǎn)品的成功永遠(yuǎn)都是因?yàn)橄�費(fèi)者的支持，科技的 發(fā)展也更加應(yīng)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(jì)研究，以用戶體驗(yàn)為核心， 在深入分析現(xiàn)有消費(fèi)者痛點(diǎn)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(yàn)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(lái)智能化的衛(wèi)浴體驗(yàn)。

　　3 用戶痛點(diǎn)和需求分析

　　基于市場(chǎng)調(diào)研資料，本課題首先根據(jù)社會(huì)不同群體 進(jìn)行用戶痛點(diǎn)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?jiǎng)澐譃槟贻p群體、老年群體以及殘疾人群體。

　　3.1 年輕群體

　　根據(jù)國(guó)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(fèi)主力。國(guó)外市場(chǎng) 研究機(jī)構(gòu)Ipsos-RSL[5]也對(duì)1044個(gè)英國(guó)代表性家庭進(jìn)行 了智能家居意向問(wèn)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(duì)新的智能化生活持樂(lè)觀 態(tài)度。年輕群體的主要需求[6]是：簡(jiǎn)單舒適、品質(zhì)生活、 科技酷炫、個(gè)性化、節(jié)能環(huán)保、健康。

　　(1)簡(jiǎn)單舒適：“懶人經(jīng)濟(jì)”，要求操作簡(jiǎn)便，能自 動(dòng)控制和響應(yīng)，以便節(jié)省出時(shí)間做自己喜歡做的事，追求 舒適體驗(yàn); (2)品質(zhì)生活：優(yōu)雅、精致、貼心、細(xì)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(fēng)，酷炫潮流，具有一定的 風(fēng)格特色; (4)個(gè)性化：能根據(jù)個(gè)人喜好進(jìn)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(duì)生態(tài)環(huán)境友好; (6)健康：健康小助手，時(shí)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(guó)老年人口普查以及預(yù)測(cè)情況表明，中國(guó)人口進(jìn)入加速老齡化階段[7]。面對(duì)老齡化日益 劇烈的問(wèn)題，工業(yè)和信息化部、民政部、計(jì)生委印發(fā)《智 慧健康養(yǎng)老產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃》，當(dāng)下重點(diǎn)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(wú)障礙設(shè)計(jì)、安全監(jiān) 控、健康管理。

　　(1)無(wú)障礙設(shè)計(jì)：目前老年群體主要面對(duì)的困難是 慢性疾病，肢體功能障礙，認(rèn)知、記憶能力衰退等[8]。智能浴室需體現(xiàn)出無(wú)障礙設(shè)計(jì)，以及簡(jiǎn)單易用的控制方式。 (2)安全監(jiān)控：“空巢老人”問(wèn)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(fēng)、 心臟梗塞等)下無(wú)人及時(shí)發(fā)現(xiàn)并送院，錯(cuò)過(guò)了治療的最 佳時(shí)機(jī)，是間接造成老年人死亡的一個(gè)重要因素。智能 浴室需通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控和生理、行為識(shí)別技術(shù)解決。 (3)健康管理：實(shí)時(shí)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(fèi)用，節(jié)省時(shí)間， 減少疼痛。

　　3.3 殘疾群體

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

　　我國(guó)殘疾群體基數(shù)正在不斷增加，殘疾人 關(guān)愛(ài)工作刻不容緩。中國(guó)殘聯(lián)、國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)、 工業(yè)和信息化部、國(guó)家統(tǒng)計(jì)局、國(guó)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(shí)施方 案》，明確指出將智能技術(shù)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到殘疾 人建設(shè)事業(yè)中。該群體的主要需求是：無(wú)障礙設(shè)計(jì)、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(duì)比老年人群體，需增加技術(shù)輔助; (2)安全監(jiān)控：對(duì)比老年人群體，殘疾群體由于功 能性障礙更常見(jiàn)突發(fā)情況，安全須有保障; (3)健康管理：實(shí)時(shí)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(fèi)用，節(jié)省時(shí)間， 減少疼痛，并且能記錄生理狀況，對(duì)醫(yī)護(hù)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(dòng)，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(dòng)終端 及其應(yīng)用、互聯(lián)網(wǎng)&云端&數(shù)據(jù)庫(kù)、第三方控制設(shè)備。智 能浴室產(chǎn)品通過(guò)本課題系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)智慧互聯(lián) 自動(dòng)控制以及用戶體驗(yàn)相關(guān)的大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理與分析， 并配合多種場(chǎng)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(gè)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(guò)制定的無(wú)線傳輸協(xié)議(Wi-Fi/Zigbee等)實(shí)現(xiàn)控制接入 以及數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸無(wú)線傳輸協(xié)議。并且中樞控 制器集成了多種生物識(shí)別功能(如虹膜識(shí)別、指紋識(shí)別、 語(yǔ)音控制、人臉識(shí)別、手勢(shì)識(shí)別等生物信號(hào)識(shí)別)，用于 用戶群體識(shí)別，個(gè)性化喜好設(shè)定以及其他更簡(jiǎn)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(jìn)行數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸。

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

　　接收中樞控制器、移動(dòng)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(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)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(xí)慣、社交、娛樂(lè)、遠(yuǎn)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(chǎng)景互聯(lián)體驗(yàn)。

　　4.4 智能浴室移動(dòng)終端及其應(yīng)用

　　移動(dòng)終端為用戶隨身攜帶設(shè)備，安裝有對(duì)應(yīng)的智能 浴室系統(tǒng)移動(dòng)應(yīng)用，通過(guò)中樞控制器可以間接的對(duì)智能 產(chǎn)品進(jìn)行控制，以及進(jìn)行監(jiān)控并實(shí)現(xiàn)消息提醒等功能。 而移動(dòng)終端應(yīng)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(jìn)行互聯(lián)控制以及監(jiān)控; (2)場(chǎng)景設(shè)置，可以根據(jù)用戶喜好自定義設(shè)置的應(yīng) 用場(chǎng)景; (3)聯(lián)動(dòng)配合，可以根據(jù)用戶喜好自定義設(shè)置產(chǎn)品 的功能應(yīng)用以及組合; (4)數(shù)據(jù)管理，通過(guò)配合云端的大數(shù)據(jù)分析，可以 對(duì)用戶的健康進(jìn)行分析管理，以及一些使用習(xí)慣的跟蹤 和學(xué)習(xí)。

　　5 智能浴室智慧場(chǎng)景設(shè)置

　　上述系統(tǒng)架構(gòu)僅作為智能浴室實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)，而要滿 足不同群體的用戶痛點(diǎn)則需要智能浴室智慧場(chǎng)景發(fā)揮作 用。通過(guò)智慧場(chǎng)景的設(shè)置，能帶給用戶智能和舒適的浴 室體驗(yàn)。智慧場(chǎng)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(shuō)明：首先，用戶需要使用系統(tǒng)的生物傳感 器(虹膜識(shí)別、聲紋識(shí)別、指紋識(shí)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(huì)保存在云平臺(tái) 數(shù)據(jù)庫(kù)，用于識(shí)別用戶信息并且進(jìn)行快速匹配，運(yùn)行相應(yīng) 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(guò)識(shí)別組件檢測(cè)到用 戶回家后，開(kāi)啟浴室的“回家模式”。具體如將淋浴器進(jìn)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(xí)慣的36℃;同時(shí)浴室柜鏡燈點(diǎn)亮，并調(diào)節(jié)至設(shè)定模式; 智能浴室柜開(kāi)啟毛巾消毒和烘干功能，按摩浴缸也同步 開(kāi)始了放水工作……當(dāng)一系列互聯(lián)操作完成后，系統(tǒng)通 過(guò)語(yǔ)音和消息提醒用戶準(zhǔn)備工作已完成。 而當(dāng)系統(tǒng)識(shí)別到用戶為老年人或者殘疾人群體時(shí)， 則更多的體現(xiàn)健康管理功能，如心率、血壓實(shí)時(shí)測(cè)量， 淋浴和如廁時(shí)跌倒檢測(cè)，突發(fā)情況親人遠(yuǎn)程提醒等。通 過(guò)智慧場(chǎng)景的實(shí)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(duì)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(wú)系統(tǒng)層面實(shí)現(xiàn)、難以解決用戶需求的 問(wèn)題，并對(duì)社會(huì)群體需求進(jìn)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(duì)系統(tǒng)的架構(gòu)思路和 場(chǎng)景模式設(shè)置進(jìn)行了說(shuō)明。該系統(tǒng)通過(guò)集成化設(shè)計(jì)，各功 能部件相互協(xié)作，結(jié)合云平臺(tái)大數(shù)據(jù)處理、生物識(shí)別、智 能傳感器等先進(jìn)技術(shù)，對(duì)不同的社會(huì)群體均有著適合的 解決方案，給用戶帶來(lái)了革新的智能浴室體驗(yàn)之旅。智能 衛(wèi)浴是未來(lái)家居生活的一種發(fā)展趨勢(shì)，本課題智能浴室 系統(tǒng)的推廣普及，必將為持續(xù)推動(dòng)衛(wèi)浴行業(yè)的智能化發(fā) 展貢獻(xiàn)出力量。

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　　作者：蔡雨冬 范永鏗 覃健聰

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