物聯(lián)網(wǎng)背景下工業(yè)設計創(chuàng)新理念研究論文
網(wǎng)絡的三次變革：從互聯(lián)網(wǎng)到物聯(lián)網(wǎng)
1.物與物交流的物聯(lián)網(wǎng)時代
物聯(lián)網(wǎng)（Web3)的物與物之間交流不同于Web1的人與物交流與Web2的人與人交流，其主要區(qū)別在于：Web1的物主要指計算機，人與計算機打交道，互聯(lián)網(wǎng)通過計算機終端提供服務，交流之主體是人與計算機；Web2的人與人交流更凸現(xiàn)了實時性和多媒體特征，人們之間的通過文字、圖片、動畫、語音和視頻的形式即時信息互動，超越了人機交互界面，交流之主體是人與人（圖1）；而物聯(lián)網(wǎng)之物與物交流是通過傳感技術、無線傳輸技術和互聯(lián)網(wǎng)絡將具有感知的物品連接在一起，“形成了一個更加智慧的生產(chǎn)和生活體系”2，交流之主體則是更為廣泛的包括人類在內(nèi)之智慧物。
2.物聯(lián)網(wǎng)使具有“智慧”之物成為可能
物（things）指客觀世界中萬物之總稱，“物也者，大共名也”(荀子正名)。而物聯(lián)網(wǎng)中的“物”是指能夠通過網(wǎng)絡聯(lián)系起來的“物”，換句話說，能否實現(xiàn)此物與彼物的相聯(lián)，關鍵在于“物”是否具有相連的條件，即物聯(lián)網(wǎng)中的“物”是否具有環(huán)境感知、身份識別、信息接收和行為決策等智慧特征。只有具有這些特征的“物”構成的“智慧地球”，才可能實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)中物與物的“對話”。因此，物聯(lián)網(wǎng)中的“物”并非是物質(zhì)世界中所有的物，而是具有一定智慧之物3。智慧是指對事物能迅速、靈活、正確地理解和解決的能力4。按照這一定義，以產(chǎn)品類“物”為例，要使其具有“智慧”似乎是不可能的事。但是，傳感器的應用使產(chǎn)品有了“感覺器官”，RFID的應用使產(chǎn)品有了可識別的身份，再通過無處不在移動網(wǎng)絡使產(chǎn)品有了判斷和處理問題的大腦，原本無意識的物體變成了有智慧的物品。也可以說物聯(lián)網(wǎng)中“物”必須具有一定程度的智慧，至少要讓物聯(lián)網(wǎng)絡知曉你是誰（能識別）、在何處（能定位）和做什么（能感知和溝通）。
設計對象的更新：從常規(guī)智能產(chǎn)品到智慧型物品
從產(chǎn)品設計視角，為了區(qū)分常規(guī)的智能產(chǎn)品設計與面向物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)品設計，我們將后者的設計對象稱之為“智慧型物品”。從本質(zhì)上說“智慧型產(chǎn)品”的也屬于“智能產(chǎn)品”一類，但其與一般意義的上智能產(chǎn)品有所不同。
1.“智能”有限的智能產(chǎn)品
常規(guī)的智能產(chǎn)品也可以具有感知、決策和執(zhí)行等功能，如智能導航儀、智能洗衣機和智能冰箱等。這類產(chǎn)品是機械、電子、信息和人工智能技術的結(jié)晶，美國西北大學教授Norman認為“由于機器的智能并不存于機器中，而是存在于設計者的大腦中；因此，當意外事件發(fā)生時，由于設計者不在場，所以機器往往就不靈了”5。機器的“失靈”并不等于機器完全沒有“智能”，而是設計者使機器所具有的“智能”不能應對“意外事件”。理由有二：第一，設計者設定的或設想的智能處理程序與實際情況不符，因為設計者的智慧總是有限的，不可能窮盡所的可能性；第二，特殊情況下超出了智能產(chǎn)品的應對能力，從而出現(xiàn)錯誤。譬如，GPS導航儀由于無法反映道路擁堵、交通管制或維護等實時情況，從而導致錯誤的導航。
2.“智能”無限的智慧物品
與常規(guī)的智能產(chǎn)品相比，物聯(lián)網(wǎng)中的“物”并不是一個孤立的人工智能產(chǎn)品，而是網(wǎng)絡中的一個節(jié)點或終端，其智能與網(wǎng)絡有密不可分的關系，離開了網(wǎng)絡，其智能成了無本之木和無源之水。以3G手機為例，如果沒有了網(wǎng)絡不僅不能上網(wǎng)，甚至電話都不能用了。另一方面，來自物聯(lián)網(wǎng)的智能使產(chǎn)品更具有智慧，如物聯(lián)網(wǎng)導航儀可以隨時接收實時道路情況，選擇最佳的行駛線路；物聯(lián)網(wǎng)冰箱會及時提示用戶購買將要用完食物，進入商家購買界面享受商家自動配送服務。從“戴物聯(lián)網(wǎng)‘表’保老人平安”到“‘智慧型旅游’開啟智能時代”無不具有“智慧”的烙印。對于基于物聯(lián)網(wǎng)技術的物聯(lián)網(wǎng)終端產(chǎn)品來說，與其稱為智能產(chǎn)品，莫如定位于“智慧型物品”更為合適。正如前述，這種“智慧型物品”是物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的產(chǎn)物，完全依賴于物聯(lián)網(wǎng)而存在。因而，“智慧型物品”的“智能”存在于物聯(lián)網(wǎng)中之中。名為Nabaztag(后更名Karotz，圖2）的無線智能兔子，法國Violet公司將其稱為首款Facebook硬件。
Karotz是為社群網(wǎng)絡整合打造的，具有“智能”的“智慧型物品”。當連接至互聯(lián)網(wǎng)時，內(nèi)置網(wǎng)絡攝像頭可在語音識別軟件的指揮下拍攝照片，并將照片上傳至Facebook，且還能閱讀Twitter信息流和天氣播報等內(nèi)容。在此基礎上Violet公司還推出了Android版和iOS版的一款應用程序，能在Android或iOS移動設備上向Karotz智能兔發(fā)送文字信息，從而讓Karotz“講話”。
從設計“智能產(chǎn)品”到設計“智慧型物品”，設計師的思維方式將發(fā)生變化：智能產(chǎn)品具有智能不再是固化的和有限的，而是動態(tài)的和可擴展的。設計者雖然不能讓產(chǎn)品本身的智能應對所有情況，但可以讓產(chǎn)品接收來自網(wǎng)絡的“智能”變得更加“智慧”。設計師不只是設計產(chǎn)品對象本身，而是要設計好產(chǎn)品與物聯(lián)網(wǎng)對接的形式和獲得智能的路徑。
設計策略的變革：從一體化解決方案到智慧解決方案
物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和應用給人們的生活方式帶來了革命性變化，許多過去認為是天方夜談的事情，如今已變成了現(xiàn)實。千里之外，人們可以看到家中的情景，智能家居讓小偷們“失業(yè)”；憑借一部手機，就能遠程輕松指揮智能家居，顯示了智慧生活的神奇魅力1。顯然要實現(xiàn)這樣的目標，得益于革命性的“智慧解決方案”。
1.一體化解決方案產(chǎn)生的非“聰明”產(chǎn)品
“產(chǎn)品設計的核心是為滿足消費者的需求所提供的產(chǎn)品創(chuàng)新方案”2。這種創(chuàng)新方案并非是一蹴而就，而是對多個產(chǎn)品解決方案的評價、篩選、組合和決策，其根本目標總是為了滿足產(chǎn)品服務的對象——產(chǎn)品消費者（間接用戶或直接用戶）的需要，實現(xiàn)這一目標必然會涉及到產(chǎn)品解決方案的選擇問題。對于常規(guī)的產(chǎn)品設計來說，滿足用戶需求的解決方案主要立足產(chǎn)品對象本身，即利用產(chǎn)品本體所具有的特性和功能來實現(xiàn)設計目標。設計者基于獨立的、有界的或者封閉的產(chǎn)品空間，提出一體化解決方案。立足于產(chǎn)品本身的一體化解決方案由于受自身條件的約束，在由用戶、產(chǎn)品和場景構成的產(chǎn)品系統(tǒng)中，用戶始終是起主導作用的主體，產(chǎn)品總是為用戶服務的客體，二者的主從屬關系也總是恒定的。如家用智能洗衣機，可以自動選擇最佳的洗衣程序，但確不能保證一定能將衣物洗凈；家用智能電冰箱，可以提供最佳的食品保存溫度，但確不可能提醒用戶食品是否超過了保質(zhì)期。這是因為局限于一體化的產(chǎn)品解決方案，由于缺乏“智慧”是不“聰明”的產(chǎn)品。
2.智慧解決方案催生的“聰明”產(chǎn)品
智慧解決方案超越了一體化解決方案的局限，將立足于產(chǎn)品本身的解決思路擴展到開放的物聯(lián)網(wǎng)空間，利用以“更透徹的感知、更全面的互聯(lián)互通、更深入的智能化為特征”1的智慧方法來實現(xiàn)常規(guī)產(chǎn)品無法企及的目標。實現(xiàn)智慧解決方案的基礎是物-物之間的透徹識別和全面互聯(lián)構成的有機網(wǎng)絡，依托的是物聯(lián)網(wǎng)海量、高速、實時的數(shù)據(jù)超常處理能力和系統(tǒng)、全面和深入的智能決策和行動技術�？v觀物聯(lián)網(wǎng)的主要應用領域，如智能醫(yī)療、智能交通、智能電網(wǎng)、智能農(nóng)業(yè)、智能安防、智能建筑、智能生活和智能家居等均是采用智慧解決方案的結(jié)果。
采用智慧解決方案不僅可以構建具有“更深入的智能化”的各類智慧的應用系統(tǒng)，還可以設計出“聰明”的各類物聯(lián)網(wǎng)終端產(chǎn)品。正如國際電信聯(lián)盟于2005年的報告中所描繪的那樣：“當司機出現(xiàn)操作失誤時汽車會自動報警；公文包會提醒主人忘帶了什么東西；衣服會告訴洗衣機對顏色和水溫的要求等”。海爾發(fā)布的世界上首臺物聯(lián)網(wǎng)冰箱，不僅可以儲存食物，而且可以通過與網(wǎng)絡連接，實現(xiàn)了冰箱與冰箱里的食品、與超市的食品、與人類之間自由溝通2。例如Wifi體重計(圖3)就像我們的便攜私人健身教練一樣，用戶可以隨時隨地、隨心所欲地咨詢健身相關資料。可幫助用戶堅持完成節(jié)食和健身計劃，還可以將數(shù)據(jù)共享到其他健身App中。憑借內(nèi)置的Wi-Fi連接，可以自動記錄用戶所有的體重數(shù)據(jù)和阻抗測量值，并通過無線方式傳輸?shù)接脩舻膇Phone、iPad和iPodtouch上。用戶通過下載免費的iTunesApp，便可隨時安全登錄查看完整的體重、體重指數(shù)（BMI）、脂肪和肌肉量等信息。與智慧型物品需要依賴于物聯(lián)網(wǎng)技術一樣，設計師要實現(xiàn)設計能夠理解人意圖的“聰明”產(chǎn)品也必將以基于物聯(lián)網(wǎng)的'智慧解決方案為設計策略，這種設計策略采用開放的創(chuàng)新設計思維，體現(xiàn)了直接方式與間接支持、產(chǎn)品終端與網(wǎng)絡系統(tǒng)的交集與整合。
設計思維的轉(zhuǎn)變：從服務設計到智慧服務設計
服務設計命題的提出，為產(chǎn)品設計提供了一種全新的思維方式，是物質(zhì)條件不斷提升的前提下，從為生存到為生活方式而設計的設計理念變革之使然。從本質(zhì)上說，立足于非物質(zhì)的服務設計是為了“將設計的理念融入到服務的規(guī)劃與流程本身，從而提高服務質(zhì)量，改善消費者的使用體驗”3，而物聯(lián)網(wǎng)技術的應用和普及則為單純的服務設計轉(zhuǎn)換為智慧服務設計提供了可能性。
1.從為“一次性行為”到“服務性行為”之設計思維轉(zhuǎn)變
傳統(tǒng)意義上的產(chǎn)品設計主要針對用戶購買產(chǎn)品的“一次性行為”，由于從“購買——使用——廢棄”全過程完全由用戶自主進行，產(chǎn)品提供的服務功能是在有限的設計過程中完成的，用戶的按受的服務也是在一個有界空間進行的。在服務設計之中，所謂的產(chǎn)品只不過是為用戶提供服務的一個節(jié)點或產(chǎn)品終端，設計不再囿于相對獨立的產(chǎn)品和不可拓展的服務�？梢哉J為，為“一次性行為”的設計是有限的，而為“服務性行為”的設計是無限的。從“有限的服務”到“無限的服務”促使了設計思維的轉(zhuǎn)變與創(chuàng)新：首先，由于產(chǎn)品與服務融為一體的服務設計是“包括服務模式、商業(yè)化模式、產(chǎn)品平臺和交互界面的的一體化設計”1，因而這種設計必定是多學科的團隊行為，服務體系的構建需要不同背景開發(fā)人員同力完成。其二，實現(xiàn)“無限的服務”，需要一個合適的運作平臺，該平臺允許眾多的第三方設計公司可以在平臺上發(fā)布、斷更新和擴充服務功能和內(nèi)容，以滿足用戶的無限需求。蘋果公司的AppStore和iTunes、GooglePlay以及諾基亞的OviStore等正是這種平臺的具體體現(xiàn)。
2.從為“接受服務”到為“智慧服務”之設計思維轉(zhuǎn)變
物聯(lián)網(wǎng)的引入使服務系統(tǒng)的感知服務成為可能。接受服務的對象進入服務提供環(huán)境之后，由無處不在的計算技術和網(wǎng)絡構成智慧系統(tǒng)就能夠自動識別接受服務的對象，從而提供相應的服務。如應用于北京故宮、成都都江堰、南京中山陵和杭州虎跑寺等景點的自動導游系統(tǒng)借助集智能多媒體導游和GPS全球定位系統(tǒng)，隨時感知游客所處的景點位置，自動進行詳細的講解。這種服務模式雖然只是基于物聯(lián)網(wǎng)技術的服務雛形，但其“智慧”特色已見端倪。基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧服務系統(tǒng)的設計不只是對用戶需求、產(chǎn)品終端、計算技術和互聯(lián)網(wǎng)絡的整合，其服務對象和形式也將發(fā)生變化。服務對象將由消費者擴展為物聯(lián)網(wǎng)中的“物節(jié)點”，如汽車自動駕駛、不停車自動繳費、寵物位置定位、遠程信息采集和安全防護監(jiān)控等。服務的形式將由接受服務擴展為基于感知識別的更智能的個性化“智慧服務”，如根據(jù)感知到的病人狀況，提供醫(yī)療咨詢和診治建議、根據(jù)感知到的家庭養(yǎng)花的物理信息（品種、濕度、溫度和養(yǎng)分等）提供自動養(yǎng)護等。物聯(lián)網(wǎng)的引入對服務設計注入了新的生命力，設計創(chuàng)新與科學技術的結(jié)合，將使真正智能化的智慧服務成為現(xiàn)實。
武漢僑亞百老匯信息技術有限公司利用物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、無線通信等信息化技術，提出“信息化養(yǎng)老”服務模式，希望將智能養(yǎng)老服務模式延伸至老人家中。E-脈手表的服務內(nèi)容涵蓋老年人生活的各個方面，包括生活照料、家政服務、康復護理、醫(yī)療保健、精神慰藉等，該方案以網(wǎng)絡和電話為主要實現(xiàn)形式，整合社會上已成熟的專業(yè)化老年服務機構力量，結(jié)合信息化終端E-脈手表和智能健康養(yǎng)老服務站為老人搭建了一個居家養(yǎng)老的信息化服務平臺2。
結(jié)語
人類正在步入充滿憧憬的物聯(lián)網(wǎng)時代，我們在享用物聯(lián)網(wǎng)智慧化產(chǎn)品的時候，物聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境下的信息安全問題也非常令人擔憂，處理不當將會導致個人重要信息的丟失或者泄露，甚至會危害國家政治和經(jīng)濟安全。2012年4月至7月期間，歐洲委員會就物聯(lián)網(wǎng)問題向公眾咨詢意見，考慮出臺必要的管理條例以規(guī)范該領域的活動，尤其是數(shù)據(jù)保密和安全保障問題。2013年夏季，歐委會還會就這一問題進行深入討論和研究3。物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的安全機制需要在很長久的實踐中逐步完善。然而，智慧化物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品發(fā)展的主旋律是不會改變的。
在人們關注物聯(lián)網(wǎng)技術開發(fā)與應用的同時，不應忽略設計在物聯(lián)網(wǎng)中的角色和價值。物聯(lián)網(wǎng)需要技術的創(chuàng)新，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的設計更需要設計思維的創(chuàng)新，而后者的創(chuàng)新將更新產(chǎn)品設計中的許多觀點：由于物聯(lián)網(wǎng)的存在，產(chǎn)品將變得更“聰明”和更“智慧”；用“智慧型物品”取代“智能型產(chǎn)品”并非只是稱謂的變化，而是依據(jù)于物聯(lián)網(wǎng)的“智慧解決方案”，設計師將從設計產(chǎn)品本身轉(zhuǎn)變?yōu)樵O計產(chǎn)品獲得“智慧”的途徑；將單純服務設計升格為智慧服務設計，更能體現(xiàn)“以人為本”的設計理念，服務對象的廣泛化和服務形式的智慧化將依托于物聯(lián)網(wǎng)而成為現(xiàn)實。（本文作者：李世國、昝赤玉 單位：江南大學設計學院、江南大學產(chǎn)品創(chuàng)意與文化研究中心）
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