智能家居照明系統(tǒng)中的光環(huán)境情感體驗設(shè)計研究

顧家誠 趙雁

摘要：由于智能科技的進步，智能照明系統(tǒng)在家居空間中也日漸普及，文章旨在通過借助智能照明技術(shù)，將燈與光的形式美感中注入更多用戶的情緒與情感，使空間充滿敘事性與情感性。結(jié)合智能家居照明系統(tǒng)和情感化設(shè)計理論，圍繞光環(huán)境設(shè)計的藝術(shù)性和科學(xué)性展開研究。從三個不同的情感層面分析了智能照明系統(tǒng)中光環(huán)境設(shè)計帶給用戶的情感體驗?？偨Y(jié)出基于情感化設(shè)計的智能照明設(shè)計方法和智能照明的未來發(fā)展趨向。

關(guān)鍵詞：智能家居 照明系統(tǒng) 光環(huán)境設(shè)計 情感化設(shè)計 情感體驗

中圖分類號：TU113

文獻標識碼：A

文章編號：1003-0069（2020）06-0017-03

Abstract： Due to the progress of intelligent science and technology， intelligentlighting system is also increasingly popular in home space This paper aims to injectmore users' emotions and emotions into the aesthetic feeling of the form of lights andlight with the help of intelligent lighting technology， so as to till the space with narrativeand emotion hrough the combination of intelligent home lighting system and emotionaldesign theory， around the light environment design art and scientific research.Thispaper analyzes the emotional experience brought by light environment design inintelligent lighting system from three different emotional levels. This paper summarizesthe design method of intelligent lighting based on emotional design and the futuredevelopment trend of intelligent lighting.

Keywords： Intelligent home Lighting system Environment design Emotional designEmotional experience

引言

從最早的自然光源發(fā)展到人工光源，隨著生活質(zhì)量的提高，人們都喜歡在舒適、明亮的環(huán)境中生活。但是基于大工業(yè)時代的照明設(shè)計，依然無法滿足人們心理層面的情感需求，由于伴隨智能科技的進步，家居照明也逐漸智能化，智能家居照明系統(tǒng)通過互聯(lián)網(wǎng)、傳感器、信息感知可以帶給用戶一個智能化的情感體驗，使人的情感和空間有一個更好的互動性。文章以唐納德·諾曼情感化設(shè)計理論中的三個情感層面為切入點，對智能照明家居系統(tǒng)的光環(huán)境情感體驗進行深入研究。

一、智能家居照明系統(tǒng)的概況

智能家居照明系統(tǒng)的核心是計算機網(wǎng)絡(luò)控制平臺，具有數(shù)字化、模塊化和分布式的總線架構(gòu)，以此來控制照明。[1]根據(jù)網(wǎng)絡(luò)總線，各個控制模塊和中央處理器共同建立信息通信網(wǎng)絡(luò)，可根據(jù)環(huán)境的變化，進行遠程或自動處理照明效果。

二、唐納德·諾曼情感化設(shè)計理論的三個不同層面

美國認知心理學(xué)家唐納德諾曼在其著作《情感化設(shè)計》中將情感化設(shè)計劃分為三個層面，分別是本能、行為、反思層面的情感設(shè)計。[2]本能層面和第一印象相關(guān)，可以立刻激起用戶的情感反應(yīng)，一般指產(chǎn)品的外在形態(tài)。當(dāng)視覺傳達到用戶的眼中，是符合本能層面的思維，用戶的接受度就更高。行為層面是人們通過自身掌握的不同技能和積累的不同經(jīng)驗來完成行為層面的活動，唐納德·諾曼將其歸為產(chǎn)品的能效或功能，幫助用戶提升效率。反思層面指人的大腦通過理性思考后產(chǎn)生的一種較為穩(wěn)定，水平較高的情感，它會隨著用戶教育、文化、經(jīng)驗、生活態(tài)度和對美的追求個體的差異隨之變化，這三個層面中，反思層面具有更深層次的意義和價值。

對于智能照明家居系統(tǒng)的光環(huán)境設(shè)計從外在形態(tài)、功能、情感體驗方面都和唐納德諾曼情感化設(shè)計理論有高度的關(guān)聯(lián)性，所以文章以這一理論作為支撐點來研究智能照明家具系統(tǒng)的光環(huán)境情感體驗設(shè)計。

三、智能照明家居系統(tǒng)的光環(huán)境情感體驗設(shè)計分析

在一個家居空間中，智能照明家居系統(tǒng)帶給用戶的情感體驗主要以視覺傳達的信息為主，對應(yīng)本能情感層面，以燈光來說，燈具的造型和光色可以表達出豐富的設(shè)計內(nèi)涵，使得燈具本身可以獨立表達情感。

智能照明家居系統(tǒng)在行為層面的情感表現(xiàn)主要設(shè)計的核心是系統(tǒng)的優(yōu)勢功能，以及智能燈具的交互式體驗，以此改變了用戶以往使用燈具時的行為邏輯，將靜態(tài)的照明系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)槿诵曰膭討B(tài)模式，賦予照明生命力。

對于反思層面的情感表達，智能照明家居系統(tǒng)利用光影的變換傳達更加有人情味的信息，使空間更具“文化性”，利用燈光設(shè)定多種場景模式，營造家庭溫馨的氛圍，讓用戶通過回憶某次經(jīng)歷或感知當(dāng)前的狀態(tài)獲得更深的情感體驗。

（一）智能照明家居系統(tǒng)的設(shè)計元素對本能層面情感的影響

1.智能照明家居系統(tǒng)中燈具造型對用戶本能層面情感的影響

阿恩海姆曾講到“視覺乃是思維的一種最基本的工具（或媒介）。[3]所有視覺的生理活動都和視覺心理的活動息息相關(guān)。通過視覺傳遞給用戶的信息，會產(chǎn)生瞬間本能的情感效果，因此，外觀造型的設(shè)計是影響用戶情感體驗的核心之一，是藏在潛意識中的設(shè)計。[4]在智能照明系統(tǒng)中，燈具是十分重要的一個環(huán)節(jié)，很多燈具的造型還會設(shè)計成原始的煤油燈或者蠟燭等，這是因為它們作為古老記憶的一種載體，依然有價值，可以豐富用戶的情感體驗。在不同的空間中，燈具的裝飾性語言，從形態(tài)、顏色、材質(zhì)等方面都在體現(xiàn)創(chuàng)意本身，使設(shè)計具有一定的敘事性和代入感。例如2018年在米蘭設(shè)計周展出的一款名為“Eddy艾迪”的燈具。Eddy的設(shè)計非常簡潔，頂部造型是一個金屬鋼圓盤，燈座為大理石材質(zhì)，看起來沉重穩(wěn)當(dāng)，但燈座內(nèi)部是中空的，方便移動。當(dāng)柔和的燈光打在大理石燈座上，通透感下浮現(xiàn)出粗狂的紋理，有很強的雕塑美感。艾迪燈頂部的圓盤可以任意轉(zhuǎn)動角度，因為“圓”本身運動時形成的各種曲線形態(tài)，就具有較強的表現(xiàn)力，當(dāng)圓盤燈罩轉(zhuǎn)到三十度角左右，遠看猶如一位頭戴寬檐帽的法國貴婦，有著遺世獨立的優(yōu)雅，仿佛將人帶入20世紀的法國巴黎，感受藝術(shù)之都的魅力。這種具有代入感，讓人看到第一眼就有很強購買欲的燈具，便印證了情感化設(shè)計中本能層面用戶的情感狀態(tài)，如圖1。

2智能照明家居系統(tǒng)中燈光色彩對用戶本能層面情感的影響

色彩可以體現(xiàn)空間的氛圍，是瞬間喚醒用戶情感回應(yīng)的媒介。在智能照明系統(tǒng)中，燈光的光色是可調(diào)的，也就是光的色溫。暖色光、中性光、冷色光是衡量光顏色成分，分析色彩傾向的一種標準。色彩冷暖的差異和波長以及色彩亮度都有關(guān)，色彩波長較長，人有擴張性反應(yīng)，波長較短，有收縮性反應(yīng)。亮度偏高，顏色看上去越冷，亮度偏低，顏色顯得較暖。色彩可以傳達人們的情感，因此不同空間應(yīng)該使用不同的光色，例如臥室這種空間需要使用低溫色照明，尤其是老年人的臥室，可以讓人的情感保持較為穩(wěn)定的狀態(tài)。因此照明系統(tǒng)可以為用戶變換光色，既能使用戶心情愉悅，又能安撫不安的情緒。

（二）智能照明家居系統(tǒng)中的行為層面的情感體現(xiàn)

1智能照明家居系統(tǒng)中功能的優(yōu)勢在行為層面的情感體現(xiàn)

在智能照明家居系統(tǒng)中行為層面的情感主要集中在智能科技的功能和獨特優(yōu)勢上，給用戶帶來更多舒適體驗感和自然的人機互動。以下這兩個方面分別體現(xiàn)了智能家居照明系統(tǒng)的優(yōu)勢。第一，照明智能化。為了讓系統(tǒng)有一個全自動的照明模式，可以預(yù)先設(shè)置多個工作模式，然后根據(jù)設(shè)定的時間切換不同的照明場景。第二，自動調(diào)光。系統(tǒng)會將照度調(diào)整到最合適的工作狀態(tài)，例如它的移動探測功能會將無人區(qū)域的燈光關(guān)閉，將有人的區(qū)域調(diào)節(jié)成適當(dāng)?shù)恼斩龋瑴p少人為的資源浪費。

2智能照明家居系統(tǒng)中燈具互動式體驗在行為層面的情感體現(xiàn)

在行為層面的情感體驗中，可將互動方式分為以下三種，路徑分別是刺激反饋、主動呼應(yīng)、個性化的變化過程。第一種互動方式是直接接觸。用戶去主動打開或關(guān)閉燈光，由最早的按動開關(guān)按鈕到觸摸智能燈具的控制模塊或控制其終端，來實現(xiàn)瞬間調(diào)節(jié)燈光顏色的變換，還可以設(shè)置多個調(diào)光模式，例如“漸變”、“頻閃”等。[5]

第二種互動方式是間接感知。通過傳感器主動感應(yīng)和用戶互動，當(dāng)用戶和燈具的距離不斷發(fā)生變化時，燈光的顏色和狀態(tài)會隨之變化。以“思想家”智能家居為例，在玄關(guān)照明設(shè)計中，當(dāng)使用者入門時，入門處安裝人體紅外感應(yīng)器，玄關(guān)燈將自動感應(yīng)后開啟，并且是逐漸變亮，燈光顏色由冷色調(diào)變?yōu)榕{(diào)，讓人適應(yīng)光線的變化。還有這個名為sothing小明感應(yīng)小夜燈，當(dāng)用戶距離燈具3米內(nèi)，燈就會自動亮起，這是因為燈具內(nèi)藏有光感傳感器和人體紅外雙重感應(yīng)器，可以快速識別人體。對于夜間當(dāng)老人或者兒童上衛(wèi)生間時，不需要打開刺眼的燈光，感應(yīng)小夜燈會自動發(fā)出柔和的暖光，讓人們不再感到緊張，這種自然式的互動，是在無感知的情況下做到體貼的人性化關(guān)懷，如圖2。

第三種互動方式是語音控制。這種設(shè)計方式是通過語音無線控制家中的照明，語音識別是其中很重要的一個功能，現(xiàn)在通常采用ZigBee無線組網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)在房間中各個位置都可以用語音控制照明，用戶可以根據(jù)自己的需求，用語音的方式為自己打造情景化照明模式，形成一種個性化、互動型的照明控制系統(tǒng)。[6]這種照明方式，包括了人、燈具、環(huán)境之間的互動和情感的交流，是一種動態(tài)且具有情境性的情感體驗，帶給用戶精神的安撫和生活品質(zhì)的提高。

（三）反思層面在智能照明家居系統(tǒng)中的體現(xiàn)

1.動態(tài)光影在反思層面的情感體現(xiàn)

反思層面的情感不是立馬形成的，是長時間經(jīng)驗的積累，文化的積淀所形成的。當(dāng)全息投影技術(shù)運用到光環(huán)境設(shè)計中，光影便立馬激發(fā)了人內(nèi)心強烈的情感。例如在2019年當(dāng)代中國國際數(shù)字藝術(shù)展中的一件光影作品《君幸食》，“君幸食”的意思是勸說君主進食，設(shè)計師將長沙馬王堆出土的西漢時期的漆器餐具當(dāng)作素材，利用高流明投影機將投影畫面投射在餐桌的白色圓盤上，動態(tài)光影的節(jié)奏和韻律給用戶一種強烈的視覺沖擊，通過這種光影的表現(xiàn)形式，使空間更具“文化性”。把漢代飲食中的一部分文化習(xí)俗和現(xiàn)代相對比，使人們不由想到中華文明的悠久歷史和未來科技的結(jié)合，這種融入傳統(tǒng)文化的當(dāng)代光影作品，加強了代入式的感受，引導(dǎo)用戶產(chǎn)生精神層面的反思，升華了用戶的情感體驗，如圖3。

2.智能照明家居系統(tǒng)中家庭氛圍在反思層面的情感體現(xiàn)

家是人們情感交流最多的地方，營造好的家庭氛圍十分重要。在智能照明家居系統(tǒng)中可以通過智能化的照明模式烘托家溫馨的氛圍，例如餐廳的燈光設(shè)計，暖色調(diào)的燈光可增加食欲，因此照度設(shè)置較高，可采用點狀或條狀的吊燈，明亮的光環(huán)境可以使餐廳周圍都更具立體效果，調(diào)整燈光的明暗和燈具角度，投影效果可活躍餐廳氛圍。針對不同的聚餐環(huán)境，智能化照明系統(tǒng)可利用管理器自動控制，利用編程技術(shù)，通過四路面板分別設(shè)置“燭光晚餐”、“家庭聚餐”兩種場景模式，用戶根據(jù)對場景美好的記憶，再次回憶時會激發(fā)內(nèi)心強烈的情感，這種生動而人性化的光環(huán)境讓用戶對家的情感聯(lián)系更為密切。以光環(huán)境的氛圍為媒介，追求生活的態(tài)度和健康的生活理念，將親情融解在燈光氛圍中，這上升到一種反思層面情感的表達。

四、智能照明家居系統(tǒng)的光環(huán)境情感體驗設(shè)計方法

通過對智能照明家居系統(tǒng)中燈具的造型、光色以及功能的優(yōu)勢、和用戶的交互方式、光影和家庭氛圍方面進行深度剖析，下面結(jié)合情感化設(shè)計理論中的三個情感層面，進一步解析智能照明家居系統(tǒng)中光環(huán)境帶給用戶的情感體驗。

本能層面，是最簡單的情感層面，這是由于它引起的是人們生物性反應(yīng)，智能照明系統(tǒng)的本能層面是燈具和光色帶來的視覺直觀感受，用戶對于光環(huán)境的造型和色彩的觀察是出于本能的，因此將情感化設(shè)計融入光環(huán)境的物理屬性元素中，可以使用戶視覺得以享受。

行為層面，它和產(chǎn)品的使用有關(guān)，功能的實現(xiàn)是最主要的。智能照明系統(tǒng)的情感化設(shè)計在行為層面的體現(xiàn)就是與用戶的交互體驗，在滿足基本需要的同時，交互的過程中增添一些樂趣，也會產(chǎn)生溫馨的情感。

反思層面，它存在最高級的情緒、認知和情感，也只有這個層面才可讓用戶體驗思想和情感的互相交融。智能照明系統(tǒng)為了使用戶深入思考和喚醒情感記憶，可以通過光影場景的變換以及個性化的氣氛渲染，使用戶沉浸在美好的光影情境之中。

將智能家居照明系統(tǒng)和情感化設(shè)計理論緊密結(jié)合后，作者根據(jù)用戶在這種光環(huán)境下的情感體驗分析，歸納總結(jié)出以下三種智能家居照明系統(tǒng)的光環(huán)境情感體驗的設(shè)計方法。

（一）造型美觀

本能層次的設(shè)計就是遵循自然的法則，即使很簡單的東西，也可以設(shè)計得很有吸引力。對于智能照明中的光環(huán)境設(shè)計，第一時間激發(fā)用戶情感的便是它的外觀造型。不論是燈具的造型、光色，還是光源的分布方式都由基本的點、線、面構(gòu)成，當(dāng)設(shè)計符合美的規(guī)律時，形成外在的形式美，會讓用戶在視覺上得到放松。

（二）交互的自然化

在行為層面的設(shè)計階段，根據(jù)以人為本的設(shè)計原則，升級產(chǎn)品和用戶的交互模式。在智能家居照明系統(tǒng)中，交互的自然化意味著無感知設(shè)計。系統(tǒng)根據(jù)傳感器接收到用戶所需求的信息，從而自動做出最適宜的照明模式，做到減少用戶與系統(tǒng)主動交互，并且讓系統(tǒng)主動習(xí)慣用戶的生活方式，讓用戶在無感知，無意識的體驗中完成和智能照明系統(tǒng)的交互過程。[7]這種自然化的交互方式在提升用戶生活品質(zhì)的同時，也會讓用戶的情感和空間有更進一步的交流。

（三）照明個性化

不同于外表，反思層面的設(shè)計是由于受到學(xué)識和文化的影響，來自有意識的反思和經(jīng)驗。因此，根據(jù)不同場景的需要以及用戶的個性化需求，智能照明系統(tǒng)可以來回切換不同的照明模式，通過光影的變換，營造不同的空間氛圍，—方面可以通過這種方式加強空間的文化性，另一方面可以加深用戶對家庭美好氛圍的回憶，使用戶與家庭的情感聯(lián)系更加緊密。

五、智能化照明未來發(fā)展趨向

（一）5G網(wǎng)絡(luò)化趨向

首先是5G網(wǎng)絡(luò)時代的到來，數(shù)字化生存已經(jīng)成為人們的一個基本狀態(tài)，智能化家居照明也會受到5G網(wǎng)絡(luò)極大影響。例如目前當(dāng)室內(nèi)空間較大，距離相對較遠時，就會造成信號不穩(wěn)定，傳輸速度緩慢等問題。而5G網(wǎng)絡(luò)就可以改變這一現(xiàn)狀，5G熱點高容量可以使網(wǎng)絡(luò)擁有超高流量密度，連接密度提高了十倍，每一盞智能燈具通過大量數(shù)據(jù)的支持實現(xiàn)精準操控。并且還具有實時操控、無延遲、無需更改線路的無線控制優(yōu)勢，極大地提高了工作效率。

（二）LED綠色照明趨向

當(dāng)節(jié)能減排和保護資源成為國際話題時，“綠色家居”也早已成為必然的趨勢，而綠色照明也是其中的重要環(huán)節(jié)。綠色照明就是包括燈具、控光器件、配線器材等的合理使用，最大程度地實現(xiàn)了節(jié)能降耗，減少能源浪費。在智能家居照明系統(tǒng)中，LED光源充分體現(xiàn)了智能綠色照明，它不僅在光色方面展現(xiàn)了柔和且繽紛多彩的視覺效果，而且還有著易控制、壽命長、光效高、耗電少等優(yōu)勢，但由于智能照明的LED產(chǎn)品價格不菲，國內(nèi)很多家庭還無法承受數(shù)干元或萬元的安裝成本，因此望而卻步。不過隨著科技的進步，市場的激烈競爭，相信未來LED產(chǎn)品會慢慢降低成本，更好地實現(xiàn)節(jié)能降耗，為每個家庭都打造綠色智能照明。

（三）家電聯(lián)動趨向

智能照明系統(tǒng)不是單一的加入智能程序，而是需要完善的系統(tǒng)和創(chuàng)新技術(shù)，將其發(fā)展成為和其他家電通過組網(wǎng)的形式，聯(lián)動控制，使整個家居智能化系統(tǒng)更加全面。然而當(dāng)前智能家居照明系統(tǒng)的控制平臺和通訊協(xié)議無法統(tǒng)一，就通訊協(xié)議而言，種類繁多，例如DALI、KNX、ZigBee等，再加上智能照明市場的混亂，產(chǎn)品不易整合，無法形成“生態(tài)圈”，不能和其他電器形成聯(lián)動。因此未來應(yīng)該建立控制平臺和通訊協(xié)議的統(tǒng)一標準，這樣可以讓不同品牌的智能燈具互相聯(lián)通，也可以使智能燈具和其他智能家電互聯(lián)互通。目前中國電信的小翼管家APP就在統(tǒng)一通信協(xié)議標準，致力于家電聯(lián)動.逐漸形成一個“智能生態(tài)圈”的效果。

（四）更加人性化設(shè)計趨向

由于大數(shù)據(jù)計算的發(fā)展，智能家居照明系統(tǒng)可以自動分析用戶的使用習(xí)慣，然后通過一系列燈光的開啟方式、亮度記憶、場景記憶、調(diào)光模式等智能化操作，形成貼合用戶習(xí)慣的照明氛圍。以一種自然的方式和用戶進行互動，但目前智能家居照明系統(tǒng)的人性化設(shè)計依然有一定局限性，雖然舒適的燈光、自然的交互方式可以使用戶得到放松，愉悅心情，但系統(tǒng)自動感應(yīng)到用戶的心情或情緒，從而做出相應(yīng)的照明模式還無法準確做到。例如當(dāng)用戶感到悲傷時，系統(tǒng)可以通過感應(yīng)使室內(nèi)光線變得溫暖柔和，安撫用戶情緒。當(dāng)用戶心情愉悅時，燈光顏色變得明亮且跳躍。為滿足用戶更高精神層面的需求，這種更加人性化的設(shè)計也是未來智能照明系統(tǒng)發(fā)展的重要趨向。

結(jié)語

照明設(shè)計需要以科學(xué)為基礎(chǔ)，將藝術(shù)性和情感需求融入科學(xué)技術(shù)中。隨著智慧城市的建設(shè)，智能家居照明系統(tǒng)將原本靜態(tài)的照明模式轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂新蓜痈械膭討B(tài)照明模式。情感化設(shè)計的三個不同情感層面分別體現(xiàn)在智能照明家居系統(tǒng)的各個方面，讓光環(huán)境和人之間產(chǎn)生更好的交互性，使先進科技成為搭載情感的平臺，用戶有更加美好的情感體驗。路易斯，康說“設(shè)計空間就是設(shè)計光亮”。[8]光可以強化空間內(nèi)涵，而光的功能被智能化照明進一步挖掘，給予了它新的生命和情感。伴隨著智能化的不斷發(fā)展，智能照明家居系統(tǒng)將會結(jié)合智能化和藝術(shù)語言更大限度地展示光環(huán)境的美。.

參考文獻

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