王培基　陳妍

摘要：工業(yè)4.0和設(shè)計(jì)3.0視野下產(chǎn)品的范疇、屬性構(gòu)成、實(shí)現(xiàn)方式、流通渠道等都發(fā)生了巨大的改變，踴躍出大量的互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品和智能化設(shè)備，隨之而來(lái)的是人與產(chǎn)品之間傳統(tǒng)的交互方式有了革新性的改變。本文在理解了工業(yè)4.0與設(shè)計(jì)3.0概念之后，通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)人機(jī)交互與現(xiàn)代人機(jī)交互的比對(duì)，分析新時(shí)代社會(huì)背景下產(chǎn)品的屬性特點(diǎn)，預(yù)測(cè)人機(jī)交互技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和在人們生活中可行性的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：工業(yè)4.0 設(shè)計(jì)3.0 人機(jī)交互

中圖分類(lèi)號(hào)：J 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1003-0069（2017）05-0062-02

一、工業(yè)4.0和設(shè)計(jì)3.0

在傳統(tǒng)工業(yè)技術(shù)與現(xiàn)代信息技術(shù)高度融合的社會(huì)背景下，計(jì)算機(jī)科學(xué)、設(shè)計(jì)學(xué)以及心理學(xué)、社會(huì)學(xué)四者深度交織產(chǎn)生了新的研究領(lǐng)域。在制造業(yè)領(lǐng)域，這種把資源、信息、物質(zhì)和人相關(guān)聯(lián)所形成虛擬結(jié)合的系統(tǒng)，稱(chēng)其為工業(yè)4.0時(shí)代，它主要分為三大主題：一是智能生產(chǎn)，是對(duì)傳統(tǒng)生產(chǎn)線的優(yōu)化和改良，通過(guò)對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的智能化改進(jìn)和合理的裝配，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的自動(dòng)化流水線生產(chǎn)，從原料到產(chǎn)品的中間過(guò)程不需要人的任何操作；二是雙線合作，是指通過(guò)充分利用網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的資源，將線上與線下進(jìn)行結(jié)合，讓線上銷(xiāo)售線下運(yùn)輸普及到人們的生活中，提高人們的生活水平，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)讓用戶(hù)接受更多與產(chǎn)品相關(guān)的信息，實(shí)現(xiàn)南北東西，甚至跨國(guó)的貿(mào)易溝通；三是售后服務(wù)，現(xiàn)在的工業(yè)產(chǎn)品擁有完整的售后服務(wù)，由于信息傳遞的便捷性，用戶(hù)可以與售后隨時(shí)進(jìn)行問(wèn)題的交流與解決，并且廠商會(huì)提供優(yōu)越的上門(mén)服務(wù)，在保修期間用戶(hù)不需要擔(dān)心任何的故障問(wèn)題。

設(shè)計(jì)3.0的概念最早由路甬祥院士提出，并在此基礎(chǔ)上對(duì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的特點(diǎn)、設(shè)計(jì)對(duì)象的內(nèi)涵進(jìn)行了充分的討論。人類(lèi)的設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)了“1.0（農(nóng)耕時(shí)代的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)）→2.0（工業(yè)時(shí)代的現(xiàn)代設(shè)計(jì)）→3.0（互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的創(chuàng)新設(shè)計(jì)）”的進(jìn)化，而設(shè)計(jì)3.0時(shí)期則是全面關(guān)注個(gè)體、社會(huì)、生態(tài)、文化等多重因素，強(qiáng)調(diào)網(wǎng)絡(luò)時(shí)代設(shè)計(jì)的安全性、健康性、智能化、全球化、個(gè)性化與可分享、協(xié)調(diào)合作等特點(diǎn)和趨勢(shì)，涉及的層面更廣、更寬、更遠(yuǎn)，讓物與物之間的聯(lián)系更加緊密，設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性、服務(wù)性與適用性?xún)r(jià)值更高。

二、傳統(tǒng)人機(jī)交互和現(xiàn)代人機(jī)交互研究

（一）傳統(tǒng)人機(jī)交互

在工業(yè)3.0和設(shè)計(jì)2.0時(shí)代，人機(jī)交互在各自的領(lǐng)域具有明確的定義和表現(xiàn)形式，在工業(yè)領(lǐng)域曾經(jīng)一度叫作“人因工程學(xué)（Human FactorEngineering）”主要關(guān)注的是人如何與大型機(jī)械設(shè)備進(jìn)行操控上的交互，廣泛應(yīng)用于汽車(chē)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其在汽車(chē)空間設(shè)計(jì)、表盤(pán)設(shè)計(jì)、座椅設(shè)計(jì)等領(lǐng)域取得了豐碩的成果和進(jìn)展。在設(shè)計(jì)領(lǐng)域普遍叫作“人機(jī)界面（Human Machine Interface）”它是鏈接人與計(jì)算機(jī)之間信息傳遞、交換的橋梁，人通過(guò)機(jī)器界面將信息傳遞給機(jī)器，機(jī)器進(jìn)行信息處理后通過(guò)界面將信息反饋給用戶(hù)，這種人機(jī)交互主要是通過(guò)視覺(jué)通道來(lái)進(jìn)行人與機(jī)器之間信息的傳遞和反饋，廣泛應(yīng)用于需要面板操控的大型設(shè)備，如數(shù)控機(jī)床等。

（二）現(xiàn)代人機(jī)交互

隨著科技的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，兩種人機(jī)交互同時(shí)向前邁進(jìn)了一大步，于是便產(chǎn)生了更多的交叉點(diǎn)“互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)和智能化”。21世紀(jì)是網(wǎng)絡(luò)時(shí)代、是智能化時(shí)代，也是人的情感分享與體驗(yàn)時(shí)代，人機(jī)交互在21世紀(jì)也改變了傳統(tǒng)的定義和技術(shù)向著新時(shí)代努力發(fā)展，如今提到人機(jī)交互普遍認(rèn)為是人與計(jì)算機(jī)之間的交互（Human Computer Interaction）?，F(xiàn)代人機(jī)交互是指人與機(jī)器之間的行為或信息互動(dòng)，目的是消除人與機(jī)器之間信息交流的界限，使得^與機(jī)器之間的信息交流變得更加簡(jiǎn)單而迅捷，甚至可以進(jìn)行情感的交流表達(dá)。

現(xiàn)代人機(jī)交互主要有以下三個(gè)特點(diǎn)：一是把人作為設(shè)計(jì)焦點(diǎn)，在設(shè)計(jì)之前設(shè)計(jì)師會(huì)充分調(diào)研用戶(hù)對(duì)產(chǎn)品的需求，把用戶(hù)對(duì)產(chǎn)品的功能和使用需求作為設(shè)計(jì)出發(fā)點(diǎn)，并且會(huì)按照不同人的喜好和行為進(jìn)行個(gè)性化定制以滿(mǎn)足不同用戶(hù)的需要；二是多通道交互，利用人類(lèi)視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等多條信息通道進(jìn)行信息的傳遞，從而增進(jìn)產(chǎn)品與用戶(hù)之間的交互方式，提高產(chǎn)品的使用體驗(yàn)，拉近用戶(hù)與產(chǎn)品之間的情感：三是智能化技術(shù)應(yīng)用，縱觀市面上產(chǎn)品，大都引用了智能化技術(shù)，隨著人們對(duì)產(chǎn)品屬性的要求越來(lái)越高，對(duì)智能化技術(shù)的應(yīng)用會(huì)越來(lái)越多，最終的目的還是為了提高產(chǎn)品的交互性能。

三、新時(shí)代背景下產(chǎn)品屬性特點(diǎn)

（一）交互貼心負(fù)責(zé)

新時(shí)代產(chǎn)品的交互方式表現(xiàn)得更加貼心負(fù)責(zé)，由于設(shè)計(jì)師把以人為本的設(shè)計(jì)理念作為設(shè)計(jì)的焦點(diǎn)，因此產(chǎn)品會(huì)更注重人的感受，在不同場(chǎng)景和時(shí)刻提供不同的功能以滿(mǎn)足用戶(hù)不同的需求，讓產(chǎn)品變得更聰明，（如圖1），兩用椅子可以根據(jù)用戶(hù)的不同需求改變狀態(tài)。不僅如此，產(chǎn)品還具有一定的責(zé)任感，例如以前把同名稱(chēng)的文件夾合并到一起并不會(huì)向用戶(hù)征得主動(dòng)同意，這個(gè)就是不負(fù)責(zé)任的表現(xiàn)，如今當(dāng)用戶(hù)想儲(chǔ)存文件時(shí)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有相同名稱(chēng)文件的時(shí)候，會(huì)即時(shí)反饋給用戶(hù)，并且自動(dòng)加上了日期后綴，來(lái)提升產(chǎn)品的用戶(hù)體驗(yàn)度，（如圖2）。

（二）智能化程度高

新時(shí)代產(chǎn)品智能化程度更高，科技感更強(qiáng)，為了實(shí)現(xiàn)優(yōu)越的交互方式，設(shè)計(jì)師在產(chǎn)品中融入了更多的智能化硬件和科技技術(shù)。例如自動(dòng)加油站，當(dāng)有車(chē)輛靠近時(shí)，加油站上方的攝像頭會(huì)自動(dòng)識(shí)別車(chē)輛型號(hào)，通過(guò)銀行卡與車(chē)輛的綁定，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)付費(fèi)功能。（如圖3），在冰箱外部有一個(gè)操控面板，用戶(hù)可以通過(guò)輸入面板對(duì)內(nèi)部進(jìn)行控制，同時(shí)可以獲得冰箱的事實(shí)信息，左側(cè)的出貨口可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)取貨，不僅如此，在內(nèi)部同一個(gè)冰箱可以設(shè)置不同的溫度，根據(jù)食品的特性對(duì)其進(jìn)行針對(duì)性溫度保存，完全符合用戶(hù)的日常需求（如圖4）。所有這些新的設(shè)計(jì)給人們生活方式帶來(lái)了非常明顯的改變，其中的緣由還要?dú)w結(jié)到4.0時(shí)代技術(shù)的迅猛發(fā)展。

（三）情感體驗(yàn)豐富

新時(shí)代產(chǎn)品增加。了，人的情感體驗(yàn)，如果說(shuō)工業(yè)3.0和設(shè)計(jì)2.0只是滿(mǎn)足人們?nèi)粘Ｐ枨蟮脑?，那么工業(yè)4.0和設(shè)計(jì)3.0就是給人們帶來(lái)了有情感的生活體驗(yàn)，這種體驗(yàn)已經(jīng)細(xì)化到我們生活中的方方面面，甚至連馬桶都會(huì)影響你的心情，加熱的便圈會(huì)讓你在舒適的溫度中如廁，同時(shí)還具有臀部清洗和暖風(fēng)烘干功能，自動(dòng)升降功能讓老人和孩子更溫馨，這些看似普通改良設(shè)計(jì)，卻無(wú)處不體現(xiàn)著工業(yè)4.0和設(shè)計(jì)3.0下人機(jī)互動(dòng)已經(jīng)發(fā)生著改變，所有的產(chǎn)品都仿佛富有人的情感，與你時(shí)刻進(jìn)行著情感的互動(dòng)（如圖5）。

四、未來(lái)人機(jī)交互的發(fā)展趨勢(shì)

（一）人機(jī)交互發(fā)展現(xiàn)狀

目前人機(jī)交互泛指人與計(jì)算機(jī)之間的交互，主要利用人的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和觸覺(jué)感官，通過(guò)界面、聲音或者震動(dòng)進(jìn)行命令的輸入，計(jì)算機(jī)對(duì)接受的信號(hào)進(jìn)行處理，然后通過(guò)界面、聲音或震動(dòng)反饋給用戶(hù)，技術(shù)先進(jìn)的一些領(lǐng)域，可以通過(guò)遠(yuǎn)程操作進(jìn)行信息的輸入，但是由于對(duì)技術(shù)和資金成本要求過(guò)高，這種交互方式并沒(méi)有普遍的推廣和應(yīng)用。而在技術(shù)能夠滿(mǎn)足的前提下，人機(jī)交互的模式將成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。雖然到目前為止，智能產(chǎn)品并沒(méi)有家喻戶(hù)曉，機(jī)器人也還沒(méi)有開(kāi)始融入到生活當(dāng)中，但我們可以通過(guò)現(xiàn)有的產(chǎn)品觀摩交互技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)，機(jī)器人融入人們的生活是一個(gè)必然的結(jié)果，只是時(shí)間過(guò)程的問(wèn)題。

（二）人機(jī)交互發(fā)展趨勢(shì)

未來(lái)人機(jī)交互將延續(xù)現(xiàn)有的交互特點(diǎn)，在此基礎(chǔ)之上融入科技發(fā)展帶來(lái)的新交互方式。在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域可以借助觸摸屏等輸入設(shè)備或者語(yǔ)音輸入設(shè)備，根據(jù)人的需求繪出或說(shuō)出人類(lèi)目的，計(jì)算機(jī)通過(guò)對(duì)人類(lèi)特定信息的識(shí)別和處理，將人類(lèi)語(yǔ)言轉(zhuǎn)換為機(jī)器語(yǔ)言，然將轉(zhuǎn)換后的機(jī)器語(yǔ)言直接發(fā)送給生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)；在安保領(lǐng)域可以通過(guò)區(qū)域性搜索掃描尋找丟失的兒童和老人，并會(huì)根據(jù)人物具體信息匹配來(lái)動(dòng)態(tài)追蹤特定人行蹤；在醫(yī)療領(lǐng)域可以自動(dòng)掃描人體每日健康情況，每天給人健康提醒，生病時(shí)可以給人提供治療方法：在軍事領(lǐng)域可以實(shí)現(xiàn)意念化作戰(zhàn)，更好的保衛(wèi)領(lǐng)土不受侵犯；在教育領(lǐng)域可以讓學(xué)生深入情境中，真實(shí)地感受所聽(tīng)所見(jiàn)，探索宇宙中的奧秘。以上所有可能應(yīng)用領(lǐng)域的人機(jī)交互方式都會(huì)隨著技術(shù)的發(fā)展和想法的創(chuàng)新而逐漸實(shí)現(xiàn)，最終得到廣泛的推廣和應(yīng)用陪伴在人們生活左右，改變?nèi)藗兊纳顮顟B(tài)。

總結(jié)

人機(jī)交互從工業(yè)革命之后就被提出，并在之后一個(gè)半世紀(jì)當(dāng)中不斷地改變和完善，如今互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和智能設(shè)備的出現(xiàn)讓我們主動(dòng)地從人機(jī)交互的角度進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)研究。工業(yè)4.0和設(shè)計(jì)3.0都致力于從人機(jī)交互的角度創(chuàng)造網(wǎng)絡(luò)時(shí)代綠色設(shè)計(jì)、智能化、全球網(wǎng)絡(luò)、個(gè)性化與可分享、協(xié)調(diào)合作等特點(diǎn)產(chǎn)品。借助計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展把人機(jī)交互再次推向高潮，讓交互設(shè)計(jì)與智能產(chǎn)品統(tǒng)一結(jié)合，試圖讓人機(jī)交互引領(lǐng)新的工業(yè)和設(shè)計(jì)浪潮，革新人們的生活方式。