李利蘋　姜可　吳國新

摘要：將智能硬件用于傳統(tǒng)文化產(chǎn)品設(shè)計不失為一種很好的嘗試。從理論上來看，研究了智能硬件的設(shè)計特性，提出了互動性與趣味性。從實(shí)踐上來看，利用智能開源硬件設(shè)計了具有東巴文化特色的鐘表，體現(xiàn)其互動性與趣味性，并且從實(shí)踐中得出東巴鐘表設(shè)計要素。最后提出了文化智能產(chǎn)品設(shè)計的要素模型，為文化產(chǎn)品的智能化與創(chuàng)新化提供了新的研究思路。

關(guān)鍵詞：智能硬件 東巴文化 鐘表設(shè)計 設(shè)計要素

中圖分類號：TB472 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1003-0069（2017）05-0022-02

引言

智能硬件是以結(jié)合軟硬件設(shè)備為基礎(chǔ)，以智能傳感互聯(lián)、人機(jī)交互、新型顯示及大數(shù)據(jù)處理等新一代信息技術(shù)為特征，以新設(shè)計、新材料、新工藝硬件為載體的新型智能終端產(chǎn)品及服務(wù)。從知網(wǎng)上刊登的關(guān)于智能硬件的文章來看，近年來，對于智能硬件的研究需求逐年遞增。越來越多的智能硬件廣泛應(yīng)用于家電、穿戴、監(jiān)測等領(lǐng)域的產(chǎn)品設(shè)計中，但在傳統(tǒng)文化產(chǎn)品領(lǐng)域應(yīng)用很少。從市場角度分析，受現(xiàn)代科技的系統(tǒng)性、復(fù)雜性以及技術(shù)擴(kuò)散等因素的影響，智能硬件產(chǎn)品的研發(fā)仍處于初級階段。由于對智能產(chǎn)品概念、智能硬件研發(fā)技術(shù)的片面理解，不少人認(rèn)為在傳統(tǒng)產(chǎn)品上添加WIFI模塊就是智能產(chǎn)品。真正的智能硬件產(chǎn)品設(shè)計應(yīng)以用戶為中心，進(jìn)而增大用戶對于智能產(chǎn)品使用的參與程度，突出良好的設(shè)計互動性。

智能硬件與傳統(tǒng)文化通過產(chǎn)品設(shè)計的良好結(jié)合，能增添產(chǎn)品的趣味性與互動性，有利于傳統(tǒng)文化的傳播和發(fā)展。本文將通過理論分析與實(shí)踐實(shí)現(xiàn)探討智能硬件與傳統(tǒng)文化相結(jié)合的設(shè)計研究。

一、智能硬件的設(shè)計特性

（一）社會互動性

智能硬件通過將硬件和軟件相結(jié)合對傳統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行智能化改造。其不僅可以與用戶交流，而且還能智能地完成用戶布置的工作任務(wù)。依靠芯片技術(shù)和軟件技術(shù)，智能硬件做到了集約化、可擴(kuò)展、可升級。依靠感應(yīng)技術(shù)和交互技術(shù)，智能硬件實(shí)現(xiàn)與人之間多樣的互動。這種互動的本質(zhì)是交互。

交互設(shè)計研究人與產(chǎn)品及服務(wù)之間的關(guān)系，目標(biāo)是“可用性”和“用戶體驗(yàn)”兩個層面，強(qiáng)調(diào)人與產(chǎn)品的社會互動性。這里的社會互動性是指用戶在使用產(chǎn)品過程中與產(chǎn)品產(chǎn)生的互動，引起用戶對產(chǎn)品的情感依賴，進(jìn)而刺激用戶并產(chǎn)生進(jìn)一步的互動行為。良好的互動性通過設(shè)計來引導(dǎo)和利用人的行為，并且參與人、產(chǎn)品、環(huán)境間的交流。韓國學(xué)者M(jìn)yungsuk Kim指出，任何一件智能硬件產(chǎn)品在使用時，應(yīng)當(dāng)具有社會互動性，而不單單是一個復(fù)雜的設(shè)備。用戶在最初接觸產(chǎn)品時可能會被智能硬件產(chǎn)品的外觀造型及使用功能所吸引，隨著用戶與產(chǎn)品接觸的時間增多，用戶對產(chǎn)品造型等相關(guān)屬性產(chǎn)生的新奇感逐漸減少，但是受產(chǎn)品的擬人化（互動特性）與自我表述（社會屬性）的吸引卻在增力口。

例如，Myungsuk Kim做過一項(xiàng)研究，兒童面對智能教育機(jī)器人時，首先會對機(jī)器人的外觀、顏色等外部屬性產(chǎn)生新奇性，但最終兒童感興趣的是與機(jī)器人的互動方式。

（二）人性化與趣味性

除了考慮用戶對產(chǎn)品的體驗(yàn)與互動外，在設(shè)計中還要強(qiáng)調(diào)設(shè)計的人性化與趣味性。智能硬件產(chǎn)品設(shè)計能夠使用戶在使用產(chǎn)品過程中產(chǎn)生愉悅和歡快的體驗(yàn)。智能硬件主要應(yīng)用了傳感等技術(shù)，例如，Arduino包含核心模塊、蜂鳴器、舵機(jī)、傳感器等元件。其能夠很方便地實(shí)現(xiàn)聲音、光色、震動等功能，制造有趣的效果。microduino美科科技的商業(yè)作品Nescafe Alarm Cap，（如圖1所示，圖片來源：microduino美科科技）。在雀巢瓶蓋設(shè)計中添加Arduino技術(shù)，早上瓶蓋可以充當(dāng)鬧鈴，鬧鈴響后必須將瓶蓋完全擰開聲音才可以停止。同時被擰開的咖啡瓶方便用戶沖泡咖啡。該設(shè)計具有人性化與趣味性，隱形地刺激了用戶的行為，令用戶感到新奇。

隨著對中國傳統(tǒng)文化的保護(hù)與重視，文化產(chǎn)品也逐漸被大家所喜愛。文化產(chǎn)品在整個使用過程中是消費(fèi)者的解讀過程，通過對產(chǎn)品形態(tài)、符號化特征以及內(nèi)涵寓意進(jìn)行解讀，進(jìn)入隱藏在表層注釋背后的意義象征，從而完成從明晰的實(shí)用功能到潛移默化的文化積淀的轉(zhuǎn)變。

二、與東巴文化結(jié)合的智能硬件設(shè)計

在智能硬件互動和趣味特性的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究智能硬件與傳統(tǒng)文化的結(jié)合。基于傳統(tǒng)東巴文化，設(shè)計了東巴“懶人”鐘表，設(shè)計過程分為三個階段：分析階段、設(shè)計階段、實(shí)現(xiàn)階段。

（一）分析階段——東巴文化的八格圖分析

東巴文化的八格圖是納西族人用來指示方向的神圖，中間的青蛙身上插有神劍，用來指示方向，“金木水火土”五行，代表了東、南、西、北、中五個方位，后來，納西先祖?zhèn)冇衷谒闹芘渖鲜?，形成了這個八格圖案，用來指示十二時辰（如圖2所示，圖片來源：百度圖片）。本產(chǎn)品設(shè)計進(jìn)行設(shè)計元素提取時，立足東巴文化的傳統(tǒng)性，尊重八格圖的內(nèi)容及語義，基于開源硬件Arduino技術(shù)進(jìn)行鐘表設(shè)計，一方面可以豐富鐘表設(shè)計的設(shè)計元素與內(nèi)涵，另—方面能夠加強(qiáng)人與鐘表的互動，提高趣味性，增強(qiáng)用戶體驗(yàn)，同時對傳統(tǒng)東巴文化起到了一定的保護(hù)與傳承作用。

（二）設(shè)計階段

Mehrabian and Russel提出刺激一機(jī)體_反應(yīng)模型，即S-O-R理論，環(huán)境變量（刺激）能夠影響人的認(rèn)知和情感（機(jī)體），引起人的反應(yīng)。良好的刺激可以促進(jìn)用戶與產(chǎn)品之間的互動性。將趣味性與互動性應(yīng)用到東巴“懶人”鐘表設(shè)計中，提供給用戶良好的交互與趣味刺激，使用戶產(chǎn)生情感反應(yīng)和情感共鳴，進(jìn)而引起用戶積極的回應(yīng)。

1.互動性設(shè)計：設(shè)計的東巴“懶人”鐘表顯示時間的方式是采用十二生肖的位置，每一個位置代表一個時辰，在該時辰時，相應(yīng)的動物區(qū)域發(fā)出的亮光，時間差值是一個時辰，當(dāng)一個時辰發(fā)生變化時，亮光區(qū)域會在下一個時辰相應(yīng)的位置發(fā)生，中間的指針不指示時間，（如圖3所示，圖片來源：自繪）。其互動l生表現(xiàn)在鐘表具有一定的“懶隋”性，只有當(dāng)使用者靠近一定距離時，鐘表通過紅外感應(yīng)檢測到有人靠近的信息之后，指針才開始旋轉(zhuǎn)一分鐘，當(dāng)一分鐘結(jié)束時，紅外感應(yīng)重新檢測，若感應(yīng)物不存在，則指針因?yàn)椤皯卸琛倍Ｖ罐D(zhuǎn)動，反之重復(fù)之前行為（如圖4所示）。指針的轉(zhuǎn)動與否不影響時間的指示。endprint

2.趣味性設(shè)計：指針與使用者之間的互動方式突出展示了文化智能產(chǎn)品設(shè)計的趣味性。在設(shè)計過程中，對“懶人”鐘表與用戶的互動行為進(jìn)行了分析、定義與描述，用戶面對跟自己有互動行為的產(chǎn)品感到有趣，并且能夠與產(chǎn)品進(jìn)行交流。該設(shè)計強(qiáng)調(diào)使用者與“懶惰”鐘表的互動與體驗(yàn)，用戶一靠近鐘表，中間的指針就開始轉(zhuǎn)動，用戶一離開，指針便停止。通過測試，被試者反映好玩有趣。該設(shè)計打破傳統(tǒng)文化產(chǎn)品的單調(diào)與墨守成規(guī)，增大用戶使用產(chǎn)品時的參與度。

（三）實(shí)現(xiàn)階段：智能傳感技術(shù)是通過帶有微處理器兼有檢測信息和信息處理功能的傳感技術(shù)，通過開源硬件Arduino，主要運(yùn)用人體紅外傳感器、舵機(jī)、核心模塊、傳感器接口等設(shè)備，將其運(yùn)用到東巴“懶人”鐘表設(shè)計中。

人體紅外傳感器基本原理是檢測人或者動物的熱電效應(yīng)，將發(fā)出的熱信號傳到感應(yīng)源上，進(jìn)而將感應(yīng)的信號轉(zhuǎn)化為電信號。本設(shè)計利用人體紅外傳感器檢測人走近時發(fā)出的紅外線，同時將信號發(fā)送給核心模塊做出判斷，通過電源動力控制舵機(jī)旋轉(zhuǎn)并引起鐘表指針的轉(zhuǎn)動。

在對東巴“懶人”鐘表進(jìn)行設(shè)計元素提取時，從功能、形態(tài)結(jié)構(gòu)、社會屬性以及意義等方面研究（如圖5所示，圖片來源：自繪）。

功能?！皯腥恕辩姳淼幕竟δ苁秋@示時間。除此之外，將崇拜自然的東巴文化與Arduino技術(shù)相結(jié)合，以傳統(tǒng)文化為核心內(nèi)涵，運(yùn)用創(chuàng)新的智能硬件技術(shù)進(jìn)行設(shè)計。

形態(tài)結(jié)構(gòu)。保持八格圖的形式特征，設(shè)計的形態(tài)結(jié)構(gòu)主要包括指針、工作面板、十二個顯示燈區(qū)以及燈上的十二生肖。指針采用八格圖原圖中青蛙形狀，每個生肖處采用孔透光的方式散射燈光。

社會屬性。該鐘表強(qiáng)調(diào)與用戶的互動與交互。采用Arduino技術(shù)進(jìn)行紅外控制，紅外對用戶是否靠近進(jìn)行檢測同時做出反饋，提升了用戶對產(chǎn)品的互動體驗(yàn)。

意義。東巴文化作為“世界記憶遺產(chǎn)”具有高度的研究價值。隨著近幾年研究學(xué)者對傳統(tǒng)文化的高度關(guān)注，東巴文化急切需要以創(chuàng)新的、符合人們當(dāng)代生活習(xí)慣的方式加以傳承。

三、文化智能產(chǎn)品設(shè)計要素

通過分析東巴“懶人”鐘表設(shè)計案例，更進(jìn)一步說明運(yùn)用智能硬件于傳統(tǒng)文化產(chǎn)品設(shè)計中的必要性，同時總結(jié)出文化智能產(chǎn)品的設(shè)計要素，下表所示：

在上述表格中，總結(jié)了文化智能產(chǎn)品設(shè)計要素。分別從功能、形態(tài)結(jié)構(gòu)、社會屬性以及非物質(zhì)4個角度來分析文化智能產(chǎn)品。這四個要素之間相互作用，共同構(gòu)成了文化智能產(chǎn)品設(shè)計因子。

（一）功能

任何一個文化智能產(chǎn)品須有滿足行為需求的使用功能和相應(yīng)的寓意內(nèi)涵。傳統(tǒng)文化的精髓之處在于民族性，透過文化了解民族的本原，即生活習(xí)性、語言、文化等方面。研究傳統(tǒng)文化提倡和諧共生，以傳統(tǒng)文化為核心價值，同時在此基礎(chǔ)上，結(jié)合當(dāng)前科學(xué)技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，達(dá)到文化與技術(shù)的高度和諧。

（二）形態(tài)結(jié)構(gòu)

文化具有強(qiáng)大的滲透力和關(guān)聯(lián)性以及特色代表性。在維持傳統(tǒng)文化形式特征的基礎(chǔ)上，文化智能產(chǎn)品設(shè)計以滿足產(chǎn)品功能性為基本目標(biāo)，增強(qiáng)易辨性與創(chuàng)新性，追求結(jié)構(gòu)合理性，安裝方式便捷性及環(huán)保性，營造健康、安全、舒適的使用環(huán)境。

（三）社會屬性

產(chǎn)品的社會屬性包含互動、體驗(yàn)與自我表述。強(qiáng)調(diào)文化智能產(chǎn)品與用戶之間具有互動功能的形式，給用戶提供更好的產(chǎn)品體驗(yàn)，在情感上與用戶產(chǎn)生共鳴。采用智能硬件技術(shù)進(jìn)行交互控制，增加文化智能產(chǎn)品的社會功能性和趣味性，同時增強(qiáng)用戶對傳統(tǒng)文化的興趣。

（四）意義

文化智能產(chǎn)品的設(shè)計有助于傳統(tǒng)文化的傳承與創(chuàng)新。因此，適時地將傳統(tǒng)文化與當(dāng)前智能技術(shù)相結(jié)合，具有重要的研究價值。endprint