大数据时代电子产品交互设计初探

杨寅秋，胡 飞，孟晓欣

（蚌埠学院 艺术设计系，安徽 蚌埠 233030）

摘 要：交互设计对提升电子产品用户体验至关重要，应用大数据技术的电子产品已经开始展现出其更加智能化的功能，更加人性化的交互设计服务.随着互联网、物联网、云计算、三网融合等计算机与通信技术的迅猛发展，“人、机、物”三元世界在网络空间和现实生活中彼此交互与融合成为必然，因此，基于大数据技术的电子产品交互设计能够有效解决传统技术手段无法解决的问题，具有广阔发展前景.

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关键词 ：大数据；电子产品；交互设计；用户体验

中图分类号：TB472文献标识码：A文章编号：1673-260X（2015）08-0060-04

基金项目：蚌埠学院人文社会科学研究项目“基于UI理论的产品设计应用研究”（2014SK12）

1 前言

交互设计中的“交互”的英文原文为“interaction”和“interactive”，其原意是指二者之间的交流互动，相互影响.我们把在产品的使用过程中，作为服务使用者的用户和作为服务提供者的产品之间的信息交换及行为互动过程称之为“交互行为”，在产品设计过程中通过精心的设计规划，引导用户与产品之间的交互过程，使用户得到良好体验的过程则称之为“交互设计”.

电子产品自诞生以来，就成为人们生活中重要的组成部分，电视、录像机、电子钟等产品已经成为了现代家庭中的必需品.但是近年来，传统电子产品的功能及设计理念已经难以满足人们日益多元化的需求.随着社会的发展和科学技术的进步，大数据技术开始逐渐渗入社会生活的各个领域，这一新的技术革命将给电子产品的交互设计带来新的机遇和挑战.

一般意义上，大数据（Big Data）是指无法在一定时间内用常规机器和软硬件工具对其进行感知、获取、管理、处理和服务的数据集合[1].一般的数据规模在10TB(1TB=1024GB)以上.大数据技术不是指代海量的数据，而是从各种各样类型的巨量数据中，快速获得有价值信息的技术.其基本特征可以用4个V来总结(Volume、Variety、Value和Velocity)，即体量大、多样性、价值密度低、速度快.它通过物联网、云计算、移动互联网、车联网、手机、平板电脑、PC以及遍布地球各个角落的各种各样的传感器，实现海量数据的获取和有价值信息的挖掘和筛选.依托大数据技术，电子产品将为用户带来更加智能化的服务，极大地改变现有电子产品与用户之间的交互模式，提升产品的用户体验.

2 传统电子产品交互设计与大数据时代用户需求的冲突

2.1 传统电子产品逐渐难以满足用户的需求

大数据时代是信息社会发展的一个新的阶段，自“信息爆炸”的概念提出以来，人类文明产生的数据总量一直以惊人的速度不断增长.据著名咨询公司IDC发布的研究报告，2011年网络大数据总量为1.8ZB（1021）,预计到2020年，总量将达到35ZB.举个直观的例子来说，现代社会中一个人一天之内通过报纸、手机、互联网、电视等媒介所获取的信息量远远超过了100年前一个人一个月所获取的信息量.

信息爆炸的结果之一就是现代人的生活节奏变得快速，而且在不断提速.这种提速也使得我们对电子产品的性能要求不断提高.在电话拨号上网时代，用户为了收发一封电子邮件可以等待几个小时；而现在电脑的开机时间比往常慢上几秒钟都足以使用户抓狂.

用户个人所拥有的电子产品数量也在不断增多，更换电子产品的频率更是不断提高.来自360手机助手的一项统计数据显示，2011年中国智能手机用户更换手机的周期大约为29个月，而2014年已经缩短到18个月.用户不断更换电子产品的根本原因是对电子产品服务的要求标准不断提升——用户一直都希望得到更快、更稳定、更智能的电子产品.

2.2 基于大数据技术的电子产品开始得到用户的认可

针对用户的需求，近年来市场上的出现了一批区别于传统产品的电子产品，在产品的交互设计上较以往有了很大的突破.

美国Nest公司于2011年推出了Nest智能恒温器，这款恒温器不仅具有漂亮的外观和简洁易用的操作面板，而且还具有学习能力.通过恒温器自带的物联网传感器系统，可以自动感知室内的气温和干湿度，自动控制暖气、通风及空气调节设备（如空调、电暖器等）.

除此之外，Nest恒温器还通过互联网与官方服务器连接，通过传感器和芯片记录用户一段时间内的使用数据，据此分析用户的使用喜好，然后通过互联网和云计算技术自动生成符合用户喜好的功能设置，并自此以后自动执行，实现了“智慧型”的电子产品服务.

2014年的CES（国际消费类电子产品展览会）上Sleep Number公司推出了一款名为“x12”的智能床组，这套床组可以通过传感器随时监测用户的睡眠质量，并且适时根据用户的睡眠状况调整床组的角度、枕头的高低等，以保证用户达到高质量的睡眠.同时床组系统接入家中的Wi-Fi网络中，内部系统就会自动将用户的睡眠细节信息上传至Sleep Number网站的用户个人账户中.手机和平板都可以对已上传的数据做访问.在操作上，这款床铺采用了手动输入和语音输入两种模式，方便了用户的操作.

类似产品还有三星和LG推出的智能家居系统，能够通过大数据技术将家庭的各种电器纳入一个智能控制中枢.

可以看到，基于大数据技术的电子产品在交互模式的设计上较传统产品有很大的不同，产品更加智能化，服务的范围更加全面，为用户服务的细节也更加深入.

3 基于大数据技术的电子产品交互设计的特征及价值

从工业设计的角度来看，产品可分为“技术驱动型产品”和“用户驱动型”产品两大类[2].前者以技术为特征，用户主要关注该类产品的技术性能；后者以与用户的高度交互为特征，用户关注的是产品的外观、功能、便捷性以及相应的情感体验等.现阶段，绝大部分的技术驱动型产品都可以完成预设的功能，达到了用户“可用”的标准.而能够实现良好交互的用户驱动型产品则能实现用户“想用”的效果.

通过大数据技术，电子产品更容易提升其交互体验，实现从“技术驱动型”向“用户驱动型”的转变.这种转变具有以下特征：

3.1 从单体化发展到网络化

传统电子产品比如电视机、照相机，在消费者购买以后，就与服务商失去了联系.在用户正常使用的过程中，服务商或其他用户无法获取该产品使用状态的各种信息.只有当用户将产品带到服务商制定的售后服务点进行检修和保养时，服务商才能获知部分产品的使用情况，并通过与用户的谈话等方式来获知用户使用产品的体验.因此，传统的电子产品是一种孤立的个体，其运行状态大部分时间不是服务商实时监控的，而是沿用了预设的模式运行的.

运用了大数据技术的电子产品能够通过互联网、物联网实现产品与产品之间，产品与服务商之间，用户与用户之间的实时沟通与串联.比如小米手机就设计了云服务功能，这种功能可以自动将用户使用小米手机的数据进行云备份.假如用户的手机丢失，则可以登录小米账号，在云存储空间内找回重要的资料，如通讯录，照片，聊天记录等.用户也可以主动将重要资料上传.

电子产品还可以通过网络不断进行功能升级，优化系统结构，提高产品的性能.以安卓手机为例，目前主流的安卓系统手机如小米、华为、三星等，都能够通过网络实时监测用户的手机系统是否是最新版本，并且在最新版本的操作系统上线时主动提醒用户及时更新操作系统，提高产品性能.

3.2 从自动化发展到智能化

与机械产品相比较，传统的电子产品已能通过操作系统预设的模式，在特定的情况下实现自动操作，比如电饭锅煮熟饭以后会自动转入保温模式，电热水壶会在烧开水后自动停电等.这些“智能”电子产品给人们的生活带来了便利，但是这种“智能化”实质上只是一种自动化.它们对于外界环境并不具备自动感知，自主学习，自主判断的能力.

苹果公司在2014年推出的Apple Watch腕表一面世就比传统的腕表更加“聪明”.它能够自动匹配全球标准时间，误差不超过50毫秒.除了能够实现传统腕表的计时，自动报时的功能以外，还可以通过传感器芯片感知用户的身体数据和其他外部信息，比如显示用户的心跳信息，向用户发送健康数据，通过用户的身体数据为用户量身打造运动计划，可拍照，远程看视频，支持地图，天气预报信息推送，甚至其内置的Passbook应用可以作为登机牌使用.

通过大数据技术，现代电子产品对传统电子行业发起了强大的挑战.挑战的力量不仅来源于产品内置芯片等硬件设备，更是植根于大数据技术.互联网、物联网和云计算的结合使得电子产品具备了自动感知、自主学习和自主判断的能力，实现了真正的“智能化”.

3.3 实现可持续发展的绿色化

实现了智能化的电子产品，能够更加准确地感知其使用环境，并能够对外部环境和内部状态的数据进行综合分析判断，得出最合理的运行方案.精确使用能源，降低不必要的资源损耗，同时也降低了用户的使用成本.

由Nest和两家调查机构对1500名用户所做的研究显示，Nest恒温器平均每年能给客户们节省131至145美元.虽然每一项调查结果间有差异，但它们整体上发现Nest能节省10%-12%的取暖费用和15%的制冷费用.之前美国环保局和其他恒温器厂商推测的信息也显示，这类程序产品可以节省20%的能源费用[3].

经济学中的“霍姆斯马车”理论提出了这样一个模型“一架完美的马车，它的所有部件都能相互匹配且恰到好处.当马车的使用寿命终结时，它的车轮、车轴、车身、底盘……所有的部件同时解体报废，没有哪一个零件比其它的更脆弱或更耐久”.我们可以把这看做具有各种资源的最合理的配置和最充分的使用的产品模型.传统电子产品在使用过程中往往不能充分使用每一个零件，当一件产品被弃置的时候，很可能其百分之八十的零部件还是可用的.这就造成了巨大的资源浪费，并且引发一系列的环境问题.

基于大数据技术的联网功能设计不仅能不断提高产品的性能，更使得产品的硬件使用寿命大大延长.目前大部分的安卓手机都具有实时操作系统更新信息推送和下载更新的功能，安装了Windows8.0系统的电脑也同样具备实时更新操作系统的功能.这使得手机和笔记本产品得以不断提升产品性能，满足用户更高的使用需求，同时这种更新绝大部分属于“傻瓜式”自动运行，操作简便.用户只要点击一个按键就能完成整个产品的功能升级过程.

通过提升产品非物质部分的性能，延长产品物质部分的使用寿命，大数据技术将使我们不断地改进产品的交互设计，越来越接近“霍姆斯马车”模型，实现可持续发展.

4 大数据式交互设计是未来电子产品的发展趋势

大数据技术给用户提供更丰富的交互式用户体验将会是未来的发展趋势，这种趋势表现在以下方面.

4.1 更加关注非物质产品的交互设计

人类社会发展至今，正处于一个变革的阶段.社会生产的重心从物质产品的设计生产转向非物质产品的设计生产.

非物质产品的设计生产包含两个层面的内容，一是可触摸的物质产品的生产，二是非物质产品的设计.

大数据技术在信息的采集和提供上具有先天优势，它可以为用户提供海量的数据，同时在短时间内筛选出对用户最有效的部分.在这个信息提供的过程中，大数据技术可以让信息服务更快速，更精确，让信息服务呈现的方式更加多样化，让用户与非物质产品的交互过程更富有创造性，用户体验更加人性化.

4.2 智能化向更先进的智慧化迈进

随着计算机技术的飞速发展，智能化已经逐渐渗入电子产品的各个领域，给人们的生活带来了很大的便利.大数据技术的应用将使产品的智能化有更大的提高.如果把独立的电子产品看作一个“脑细胞”，通过大数据技术，无数个电子产品组成了一个拥有数百亿“脑细胞”的大脑，云计算技术使这个大脑拥有无比强大的计算能力和分析能力.这种能力所产生的结果可以被所有大数据网络内的电子产品共享，使电子产品对外部的感知能力，自主学习能力，自主判断能力呈几何级数提升，在未来能够达到甚至超越人脑的能力.这将使电子产品提供的交互服务从“智能化”向更先进的“智慧化”迈进，降低用户的记忆和操作负担，改进电子产品的交互性，让用户体验更加愉悦.

4.3 可持续发展逐渐成为重要的标准

人类社会发展至今，创造出无比辉煌的文明，但也为此付出了沉重的代价，能源危机，大气污染，水资源匮乏等问题日益严峻.如何有效利用现有资源，减少浪费和污染，是人类共同关注的问题.因此，电子产品设计是否符合可持续发展，也成为用户关注的重要标准.

通过网络使电子产品由独立的个体运转变为多个产品的整体联动，发挥个体所不具有的功能，为用户所遇到的问题提供更加智能高效的解决方案，来应对大范围能源和环境危机.大数据技术还可以使电子产品精确感知和判断外部环境及工作状态，及时而有效地利用电力等资源，将不必要的能源损耗和污染排放量降低.

对于个体用户来说，电子产品对资源的精确使用，对环境污染的减少，最直接的作用是产品实际使用成本的降低.这其中包括了产品运转的能源损耗费用，如电费、水费、燃气费用等；另外就是电子产品在生产和使用过程中产生的垃圾的处理成本费用.在日本，废旧电子产品被禁止随意弃置，用户需要将废旧电子产品送到指定的专业回收机构进行处理，并且为此支付不菲的回收处理费用.在欧美等发达国家都有类似的法律出台.如果电子产品更新换代较快，仅回收处理费对于用户来说就是很大的一笔开销.同时，建立相应的产品回收设备和机构，对政府财政来说也是耗资巨大的工程.

从另一个角度来说，大数据技术延长了产品的使用寿命，降低了电子产品废弃的频率，这就减少了用户使用电子产品的后顾之忧.在未来，电子产品的设计必须要遵循可持续发展的标准，这将是整个社会的共识.

5 结语

人们一直追求更加舒适，便捷的生活方式，数千年来人类的发明创造都是基于这个目的.

第一根电子管的出现揭开了近百年来人类生活革命性变化的序幕.而大数据时代的到来将引发电子产品设计革命新的浪潮.尽管大数据技术还存在着种种不足和缺陷，还有很多未解的问题存在，但是短短的几年间，大数据技术已经为我们展示出它巨大的技术优势和社会效益，合理运用大数据技术，在推进电子产品的交互性，发展电子产品智能化，解决当前的能源危机和环境问题等方面有着重要的理论意义和实践价值.

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参考文献：

〔1〕王元卓，靳小龙，程学旗.网络大数据：现状与展望[J].计算机学报，2013，36（06）.

〔2〕李世国，华梅立，贾锐.产品设计的新模式——交互设计[J].包装工程，2007，28（04）.

〔3〕李坤.从Nest看智能家居化进程：离中国用户很遥远.[J]腾讯数码，2014.1.14

http://digi.tech.qq.com/a/20140114/005065.htm

〔4〕Norman·D·A.设计心理学.梅琼,译[M].北京:中信出版社,2003.

〔5〕Alan·Cooper，Robert Reimann ，David. Cronin. About Face 3交互设计精髓.刘松涛等译[M].北京：电子工业出版社,2006.

〔6〕ULRICH·Karl·T,产品设计与开发.詹涵菁,译[M].北京:高等教育出版社,2005.