新媒体时代的物联网信息设计与展望

引言

物联网实际上就是“物物相连的网络”这个概念可以有两个层次的诠释：其一，物联网以互联网为基础，是互联网的延伸和扩展;其二，物联网延伸、扩展到了任何物体与物体之间,它通过物物之间的(智能化)信息联络，可以达到服务于人的目的。1999年，国际移动计算和网络会议在北美召开，会上首次提出：物联网(即Internet of Things)是下一个世纪人类面临的又一个发展机遇。从那时起，物联网已走过了十多年的发展历程。在这个过程中，人们越发意识到：物联网已成为信息时代不可或缺的组成部分，它是互联网的应用扩展。可以说,“创新”是物联网发展的核心，以用户体验为基本出发点的交互应用是物联网发展的灵魂所在。

1物联网的产生与发展

从历史性的角度说，物联网的历史可以追溯到传感器行业的兴起。工业化发展到一定阶段，机电自动化的程度越来越高，其趋势就由发展仪表行业的“人机”控制逐渐转向发展传感器行业的“自动化”控制。之后，随着电子科技的出现、普及与完善，传统意义上的“机电”传感便逐渐让位于今天所谓的RFID(无线电子射频识别技术)。目前，RFID已经广泛用于物流、交通和身份识别等领域。可以说，物联网是建立在射频技术基础上的一个新兴概念，是对物的感知、识别、控制的网络化互联体系，是一种代表着最尖端科技的高智能化的信息形态。

世界文明发展到今天，为什么要大力推动物联网的产业化进程？我们认为：这其中包含着如下几个动因：

首先，市场的需求起到拉动作用。信息时代产业化变革的不断深化，拓展了信息通信的多种可能。当今社会已不再满足于人与人之间的网络化沟通，而将信息传递与感知延展到机器与机器的物联领域以及机器与人之间的虚拟交互领域之中,因此物联网及其周边的交互性泛网络需求日益突出。

其次，技术的进步和成熟也促进了物联网产业的较大发展。近年来，电子射频传感技术已在嵌入式、微型化、多功能化、传感可靠性等方面取得突破性进展，这为物联网的应用带来了无限生机。

第三，从国家竞争力和战略产业布局的角度讲，物联网也是我们今后发展的重中之重。现在看来，以物联网应用来带动泛网络产业发展，已经是全球各国的主战略之一。世界各国都在对物联网的标准、技术和应用进行全力推进，特别是一些以政府为主导的战略性项目（如美国的"智能电网”日本的“i-Japan”、韩国的“物联网先导应用工程”等）尤其引人注目。在这种情况下，如果中国不能在产业发展的一开始就迎头赶上、分得一杯羹，就极有可能在未来的制造业升级和高技术竞争中处于不利的地位。

第四，经济的动因也不可忽视。据美国权威咨询机构FORRESTER预测：到2020年，世界物物互联的业务将是人际通信业务量的30倍，物联网因此被称作是下一个万亿级的通信产业。2012年，仅无锡一地就将达到一千亿元的物联网产业规模。物联网的应用不仅能够实现巨大的经济效益，而且可以大大节约物质成本消耗、创造大量就业机会，是未来实现可持续发展的核心和支柱产业。

我国目前在物联网产业发展方面也具备一些优势，例如研究起步早、研发水平较高、专利储备丰富、参与了一部分标准的制定、产业链相对完整等。但目前，业界对物联网的产业化开发及应用还比较狭窄，各种实验性技术、方案距普众化应用还有一段路要走，例如在物物信息交换的通道选取、感应技术的选择、互联网应用接口的标准制定与普及、物联系统与各产业间的协调信息分享与整合等一系列问题都有待于物联网产业在实际应用过程中的技术积累、尝试、检验和改善。

2物联网的信息设计

现代信息设计无疑在这一过程中扮演着重要的角色。这里所说的“设计”并不只对产品的外在形态负责，现在它更是集传感技术、信息处理、数据交互、互动体验于一体的功能性整合。这也是“信息”由概念范畴向“信息智能化”的应用领域转型的必由之路。传统的“技术决定设计”或“需求决定设计”的观念，在今天已不是全部，设计有可能走在产业化的前沿，其中包括参与标准的制定、整合技术的发展、推动消费的需求等。因此，在物联网产业的萌芽与探索阶段引入设计”的思考，将对物联网的实际应用具有极其重要的前瞻性意义。

我们认为，“物联性设计”的理念是：人的智慧不一定非要由人的亲力亲为、事必躬亲所体现，新时代的智慧更应该彰显于“物”的智能化信息沟通和感知给人类（及其生命、生活、生态、环境等）所带来的便捷、乐趣和可持续性服务上。本着这样的宗旨，设计就不只是要注重改善人类对工具的单向“使用”，也不仅仅是解决人与对象之间的“交互”；而是要透过物的感知和信息传递来彰显人的智慧，在更深的层次上与人形成互动。

一个典型的例子来自于图1所示的美国麻省理工学院媒体实验室的实验作品“智能积木”该作品利用电子积木之间的相互感知与信息沟通，来诠释物联网时代中物物信息沟通的无限可能。每个智能积木都配有一个小屏幕，而且内置位置传感器和重力感应器，可以时亥憾应自己的方位状态（平放、倾斜、侧立等），同时，各积木之间还可以相互感应，并可实现信息的沟通和显示内容的互动。比如，当不同的积木显示不同的英文字母时，可以用它们来做拼字游戏，并且可以根据拼写结果的对错发出不同的提示音。同样也可以用这种方式来练习算数，这时，不同的积木所显示的内容又变成了数字和运算符号。而由于传感器的存在，用户还可以利用积木倾倒各自所显示的颜色以进行调色。

图1     智能积木（MIT）

“智能积木”在与人的沟通过程中所反映的物联性设计理念，使我们很容易联想到黑格尔在描述人的本质力量及其审美的对象化过程时所举的例子。他说，一个小男孩往平静的水面上扔了一颗小石子，激起一圈圈涟漪，这令小男孩惊诧不已，当他看着不断扩大的水圈时，他感到自己力量的延伸、体现和证明，水圈是他的杰作。而同时看着眼前离奇的景象，他的眼界在不断增长，他心灵的感受力也在生长，他体内的活力、弹性和韵律也在悄然生成……

在这个例子中，石子成为一种可控的自然力，投射在水面上，而泛起的涟漪作为人的本质力量所作用的对象，为人提供了某种审美的愉悦。由此，人类通过将自己的行为投射在自然对象的身上来反映自身，而生成了最原始的艺术创造与审美。在最近的一个世纪里，电子技术飞跃发展，使人类投射在艺术与生活中的美感远比水波纹（涟漪）来得复杂而生动。广播、影视、网络等艺术媒介，使审美创造投射的对象由普通的（或经过人类加工、雕琢的）自然对象扩展到人工的物理装置及其虚拟衍生物。而今，物联网概念的诞生使人类审美的外延更进一步，借由物物间的感知荡漾起“人工智能的涟漪”这新的涟漪在原始的自然物理反映和虚拟的人工视界之外，将创造别样的审美范畴，即物体与物体间的泛感知层面在更高的层次上与智慧的呼应，及其对美的映射与传递。

当然，艺术审美并非“物联感知”的纯粹使命，“物联性设计”要兼顾到艺术与科学的对象范畴，并最终在人类的文化生活中全方位映现其自身的智慧。随着技术的成熟、经济的发展以及需求的不断扩展，物联网已经逐渐涉足每日生活的诸多领域，通过协调物理体系间的感知、协作与反馈，来实现和设计为人服务的理念。

除了我们习以为常的公交卡、门禁卡、物流等公共系统之外卜，物联网应用和物联性设计也正努力迈向我们的家居生活。近两年来，包括海尔在内的世界各主要家电巨头不断发布物联网相关的概念型产品，如物联网冰箱、物联网洗衣机以及以物联网电视机为核心的智能家居信息整合方案等等。以下我们以飞利浦和西门子公司研究的“智能厨房系统”为例，对物联网信息设计的发展方向做一些探索和展望。

3物联网的设计方向

物联性设计的方向首先是智能家电的一体化。“小而全”的整体性设计理念如今已被整合性设计观念所取代。在云计算体系的依托下，物联网家电的设计方向不是要成为单打独斗的全功能产品，而应是加强局部的功能性和信息沟通的整合能力。它的意义在于强调局部间的自动化协调与智能化操控。如果把厨房看作一个整体，那么它的内部至少要由烹饪系统、排风系统、供气系统、照明系统、安全系统、信息交互系统组成，系统与系统间应该具有“物联”特性。人走进厨房，照明系统就自动感应并点亮，冰箱面板的显示器会自动显示出其内部储藏的食品清单；冰箱可以根据主人所取出的食物，来提供相关的烹饪指导；灶台一开火，排风设备就自主启动；当烹饪结束、人走出厨房时，安全系统会自动将天然气供应切断，使各种设备转入休眠或节电状态……这些智能化的操控体系并非幻想，只要有足够的物联性设计意识和匹配的信息沟通模块，物联网厨房的应用将指日可待。但是，值得注意的是，要实现一体化，“标准”的制定和统一尤为重要，信息设计应该及时而广泛地参与到家电行业以及日用消费品的各种物联网标准的筹划之中。图2所示就是西门子公司设计的智能化物联网厨房系统的示意图。

其次，物联性的发展方向还包括状态监控。从大的范畴来说，状态监控可以包括安全监控、能源监控等。例如上面提到的，人一离开厨房，物联网就会自主关灯、节电、断气，这就是一种将安全性与节能环保列入智能化生活范畴的设计理念。从微观的层面讲，物联网的应用还可以扩展到家电与食品之间的信息沟通。例如，西门子公司在世博会上推出的1-Fresh冰箱就可以监控食物的种类、存量、食用期限。它可以根据家庭成员的食量判断某一种食物是否存储过量，并根据营养配比对食物摄取的均衡与否给出及时的提示，并对于即将过期的食材给以警告。物与物之间状态信息的互联互通，是物联网应用能否成功的关键因素之一。

图2     西门子的智能化物联网厨房系统

第三，物联网应用正在向移动控制领域延伸。移动设备（例如智能手机和平板电脑）是人机交互在每日生活范畴中发展最为迅速的智能产品。物与物之间的感知和自动控制最终还是要反映人的智慧、为人服务。移动设备既拓展了物联网系统与人交流的空间距离，同时又压缩了时间范畴，以将未来生活带入到全方位、即时性的操控体验之中。比如，我们可以用手机随时随地和家里的冰箱进行物联网信息沟通，掌握冰箱内食物的情况，并实时给超市下单购买存量不足的食材。西门子还在其智能冰箱内部设计了监视器，使人们能在移动设备显示屏上清楚地看到冰箱中食材的储存状态，并随时调阅食物的各种相关信息。

第四，全知全能的信息共享设计，也是未来物联网发展的一个重要领域。我们经常会听到这样的话:“用户需要什么？那就是设计要努力的方向。”厨房操作的信息化也不例外，也要顺应使用者的实际需求。例如，人们在烹饪的时候，经常由于忙里忙外而忘记放某种佐料或某些翻炒的步骤。智能厨房设计就可以将抽烟机的显示屏幕通过中控系统与外界相连,从网络上调取各种食谱和烹饪指示，甚至可以实现视频播放,让家庭主妇跟着美食节目同步尝试新花样。

另外，智能化的物联网设计也要在空间节省与能耗节约的方向上进行探索。这一点对现代都市日益紧凑的家居生活以及环保意识的贯彻都尤为重要。厨房作为生活起居的重要操作空间，从来都对空间的便利性有着特殊的要求。智能厨房的设计可以根据每个家庭成员身高的不同，自动调整案板台面的高度；也可以对一些占据空间较大的厨房设备（如灶台、烤箱、微波炉、洗碗机、调料柜、酒柜、暖碟抽屉等）进行整合,运用物联网技术让它们相互感知、伸缩自如，从而获得最大的空间利用率。在节能方面，除了照明系统以外，通过使用自动感知的水龙头、智能洗碗机等设备，也可为水资源的可持续利用发挥作用。因此，可持续理念不论对提高空间还是能源的利用率来说，都是未来物联网应用与设计的方向之一。图3所示就是一种可自动升降的智能烤箱。

图3     可自动升降的智能烤箱

最后，也是最为重要的一个方面，就是物联网应用与设计应该能表达出人类享受智慧生活的“美”物联网的自动化信息传感与控制，其最终目的是要与它的使用者形成智慧的互动,最大化地为人类节约精神能量(或者说是智慧能源)。以物联网厨房的意义来讲，人们在喧闹的现代社会工作一整天，身心俱疲地回到家里，还要颇费心智和精力去烹饪食物，这本就形成了巨大的生活压力和矛盾。如果设计师能通过物联网的智能化手段，努力缓解这样的矛盾，使人类从繁琐、平淡的重复性操作中解脱出来，让身心得到释放，使厨房的劳作通过物与物之间信息的感知、传导与互动，变作一种与主人智慧的共鸣与美的回馈，就能真正实现物联网应用与设计的社会价值。

4结语

物联网并不是对互联网的挑战和取代，它应该是信息沟通体系在通讯与互联应用(及其扩展)方面的重要延伸。工信部科技司司长闻库最近指出，在互联网飞速发展的当下，感知、识别技术与智能装置正不断地使物理世界参与到信息交流过程中，它们自动地使物体与物体之间具备信息传递与沟通的可能；并透过网络的传输、互联、计算、处理与存储，拓展了物与物、物与人、人与人之间的互联互通，使世界进入到一个真正的、全知全能的崭新时代，也就是物联网时代。

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