城市独居老人AI智能音箱交互设计——以小米音箱小爱触屏超级通话版为例

城市独居老人AI智能音箱交互设计

——以小米音箱小爱触屏超级通话版为例

INTERACTIVE DESIGN OF AI SPEAKER FOR EMPTY NEST ELDERLY IN CITIES - TAKE THE

XIAOMI SPEAKER XIAOAI TOUCH SCREEN SUPER TALK VERSION AS AN EXAMPLE

大邱大学视觉美术设计 魏 晋

摘要：

带来便利。

了解独居老人对AI音箱交互设计的针对性需求，为独居老人今后的生活

考。

析，

阐述了独居老人的概念和意义，

为未来人工智能音箱的老年适用人群的针对性开发提供可行性参

分析小米小爱触屏音箱超级通话版现有交互特性，

对独居老人的一般衰老特征进行了需求分

针对现有不足提出实质性建议，

对比得出结果。现有交

人工智能音箱未来发展提供了改进方向。

互设计无法满足城市独居老人的生活需要。为

关键词：

独居老人 人工智能 交互设计 智能家居设计 小米音箱

中图分类号：TB472

文献标识码：A

文章编号：1003-0069（2021）02-0106-03

Abstract：

interactive design of AI audio

Understand the specific needs of the elderly living alone for the

alone. It provides a feasible reference for the targeted development of the future AI

，which will bring convenience for the elderly living

artificial intelligence audio for the ated on the concept and significance

of the old man living alone

characteristics of the old man living alone

，conducted a demand analysis on the general aging

characteristics of the Xiaomi Xiaoai touch screen speaker super talk version

，analyzed the existing interactive

compared the existing interaction design cannot meet the living needs of

，and

the elderly living alone in the ntive suggestions are made for the existing

deficiencies

intelligence speakers.

，which will provide improvements for the future development of artificial

Keywords：

design

Elderly living alone Artificial intelligence Interactive design Smart home

引言

中国60岁以上的高龄人口已达1.34亿。

随着中国人口老龄化进程的加快，全球老龄人口已经突破6亿，

数据显示，

是老年人。

全国单纯听力残疾人有2004万，

第二次全国残疾人抽样调查

这2004万人中，约有75％

人数量增加，

加之1978年至2015年独生子女政策的实行，

智能技术快速发展，

扶养人力不足，社会性问题逐年加重。与此同时，

导致独居老

人工

结合，

随之变得便捷舒适，

在一定程度上能够填补这种人力空白。

人工智能设施的普及，物联网和人工智能音箱的

AI智能设备的潜在客户，

在独居老人人口不断增加的未来，

老年人的生活方式也应

智能居家设计和智能音箱的主要目标人群是有一定经济基础、

如图1，有着巨大的市场潜力。

独居老人作为

但市场现存AI

接受新鲜事物、

过程中过于侧重青年人的使用，

善于使用便捷设备的年轻人，智能新音箱在交互设计

乐意

来的棘手问题。

无法帮助解决一些社会老龄化所带

属性，

互设计的缺失和不足，

对比小米AI智能音箱的交互设计和现有功能，

重点分析了目前中国城市独居老人的衰老特征、需求

功能性设计进行补充和展望。

根据独居老人的交互需求分类，

从而发现现有交

对未来AI音箱

106

专题

图 1 2019年Q1中国智能产品受青睐意愿比例图（数据来源：奥维云网整理）

基础的中国城市独居老人为研究主要对象。

文章以中国60岁以上，无配偶陪伴，能够独立生活，有一定经济

新事物接受能力较慢，

（AVC）

休闲时间充裕，孤独感强，

他们大多行动迟缓，

缺乏陪伴。奥维云网

对

年3月、

的数据显示，2019年1月至4月，小爱音箱累计销量以及2019

重要份额，

4月单月销量均为中国市场第一，在中国智能音箱市场中占据

话版为案例，

所以选定小米2019年最新产品小米小爱触屏音箱超级通

特征进行比较，

将老年人的交互性需求与小爱触屏音箱现有交互设计

通过网络调查和现有文献整合得出结论。

一、城市独居老人和人工智能居家设计

60岁以上，

（一）城市独居老人面临的问题和解决方法。城市独居老人泛指

重问题，

身体限制导致他们与他人交流不便。

老年人往往不愿意结交新朋友，

无伴偶陪伴独自居住的老年人。

行动不便、

孤独是独居老人面临的严

听力丧失和其他

团体正日益关注这一问题，

解决这些问题并非易事，

医学院衰老研究中心的萨拉·查加

并认真思考解决办法。

但好消息是，研究人员、消费者和倡导

技的三个重要作用：

化和社会活动，

（1）感应和监测。

（Sara Czaja）

设备可以跟踪老年人的身体变

通过实验总结了科

迈阿密大学米勒

话，

以确定其是否变得更加孤立。例如，老人是少打电

（2）

还是少发电子邮件，

帮助老年人与亲友交流。

帮助其建立紧密的社会关系。

还是很少出门，

电子邮件、

这些信息可能是有价值的；

微信和社交媒体可以

人使用互联网，

名为PRISM的项目进行了评估，

尽管这一比例正在上升；

查加报告说，只有三分之一的65岁及以上的

（3）获取信息。

高级健康、

电子形式的相同信息

日历、电子邮件访问、

该项目将通过电子信息技术

查加对一个

（如NIH

较。

（如纸质日历和活页夹中的健康信息）

游戏等）对外沟通的老人，与使用非

进行了比

工具对独居老人的生活及精神帮助意义重大。

结果是，使用电子工具的人6个月后有更好的社会感。这说明电子

在达特茅斯会议上最初提出的概念，

（二）人工智能的概念。人工智能（AI）

意为“制造智能机械的工程及

，是约翰·麦卡锡1956年

科学”

相关的任务的能力。

，指数字计算机或由计算机控制的机器人执行通常与智能生物

程的系统项目，

力。

例如推理、

这个术语经常用于开发具有人类特征的智力过

发现意义、概括或从过去经验中学习的能

可以通过编程来执行非常复杂的任务，

自从20世纪40年代数字计算机的发展以来，人们已经证明计算机

者熟练地下国际象棋。

步

然而，尽管计算机处理速度和存储容量不断进

例如，发现数学定理的证明或

中匹敌人类的灵活性。

，但目前还没有程序能在更广泛的领域或需要大量日常知识的任务

经达到了

人工智能在各种应用中被发现，

人类专家和专业人员的性能水平，

另一方面，一些程序在执行某些特定任务时已

因此，这种有限意义上的

或笔迹识别。

如医疗诊断、计算机搜索引擎和语音

平台使从数百万台联网设备收集的数据能够用于提供预测分析，

（三）智能居家设计的现有功能和发展。大数据、机器学习和云

后输入这些智能设备。

助人类在世界任何地方更好地管理日常任务。

这使得这些设备获得了一个新的智能水平，

然

帮

对各种各样的事情做出智能和相关的建议——包括内容、

智能家用电器现在能够

参加的活动、

购物清单、

年智能家居大会指出，

食谱、预订的酒店、

AI市场规模也将逐年上升，

人工智能连接的家电将持续增长，

要洗的衣服、要穿的衣服等。

如图2。

中国对话式

2019

图 2 中国对话式人工智能市场规模预测图（数据来源：IDC中国，2020）

二、独居老人群体特征及需求分析

人的身体机能和精神状态出现了

（一）独居老人衰老特征分类分析。

将主要问题分为视听方面、

一些问题，

随着年龄的增加，大部分老

方面，

慢，

独居老人往往伴随着不同程度的视力下降，

行为方面和精神方面三个方面：

根据老年人的衰老特征，

听力受损，

（1）

语速变

视听

迟缓，

敏感度降低；

精神方面的焦虑，

体力不支，

（2）

感知能力受损，

行为方面，老人随着年龄增大，行为受限，行动

和被动性格，

依赖性变强，易产生误会，

认知能力降低；

猜疑心变重，

（3）从而进一步引发

产生内向

闭症等多种精神障碍疾病。

逃避社会，交往行为减少，严重的还会导致抑郁症，自

同的需求。

（二）独居老人的需求分析。独居老人的衰老特征不同会引发不

会娱乐信息的接收，

1. 患有视觉障碍的独居老人。（1）需要AI智能音箱辅助完成社

使用，

帮助老人读书看报；（2）完成基础工具、设备的

要及时处理家中电器的警报，

2. 患有听觉障碍的独居老人。

查看商品说明书等。

除了需要社会娱乐信息的接收，还

能够与外界沟通交流。

辅助完成敲门声和电话的接听，让老人

操作，

3. 具有行为能力障碍的老人。（1）

饭煲等完成家务劳动，

调节窗帘、空调、电视等设施的开关；

需要智能设备替代手持按键

（2）辅助扫地机器人、电

时需要适量的安全提醒；

4. 具有认知能力障碍的老人。

解决外卖跑腿等事宜。

（1）在进行快捷支付，网络购物

项目。

（2）帮助完成提前打车，医院排队挂号等

性格内向孤僻。

5. 部分老人具高精神需求，

开导咨询，

音通话，及时播报新闻和日常提醒。

赞美肯定；

（1）需要智能音箱主动互动，

有较高交互欲望，

（2）加强聊天对话频率，

嘘寒问暖，

或拒绝主动交流，

主动开启社交功能、

解答疑问，

语

三、小米音箱交互设计案例分析

司为打造智能生态发布的AI智能音箱，

小米公司是中国智能家居领域的先行者，小爱同学是由小米公

出，

小米小爱同学自2017年7月推

布了小爱同学、

已经成为小米生态链智能家居产品的绝对核心，目前为止已经发

20日小米公司在小米9的发布会上发布了

小爱同学mini、小爱同学HD等多个版本。2019年2月

同学触屏音箱，

one more thing的小米小爱

个版本，

音箱超级通话版如图3，

一是小爱触屏音箱标准版，

并在2月28号开启了公测。

售价299元；

目前小爱触屏音箱分为两

级的版本。

售价499元。属于目前小爱同学系列较新较高

另一个是小爱触屏

图 3 小爱触屏音箱超级通话版宣传图片（图片来源：小米官网）

（一）

箱超级通话版能够发布语音指令，

截至目前为止：

独居老人消费人群和小米音箱现有交互设计分析。

（1）针对具有视觉障碍的独居老人，小爱触屏音

话或给手机APP拨打语音通话，

通过语音对指定号码拨打家庭电

（2）

可视化屏幕、

针对具有听觉障碍的独居老人，

直接显示并播放接收到的语音讯息；

频，

视化闹钟，支持触控，简单三按键，

小爱触屏音箱超级通话版配备

播放MV、爱奇艺视

老人，

查看家庭相册、

能设备，

如果独居老人行动不便，

天气预报和日历；（3）针对具有行为能力障碍的

接查看监控画面，

完成大部分的家电操控，

小爱触屏音箱超级通话版能够控制智

支持智能摄像头和智能门铃，可直

知能力障碍的老人，

而且监控同时可在小米电视显示；

可根据APP引导，

小爱触屏音箱超级通话版配有蓝牙Mesh网关，

（4）针对具有认

Mesh设备，

或对智能音箱说“小爱同学，发现设备”来添加蓝牙

产品使用困难的情况；

并操控该设备，自动联网，缓解独居老人普遍存在的电子

箱超级通话版能够制订行程、

（5）针对精神需求高的独居老人，

各种APP、

小爱触屏音箱超级通话版只能实现被动语音交互功能，

被动完成语音通话和新闻播报；

查询天气、支持自定义闹钟，

小爱触屏音

对于抑郁症，孤独症患者，

可以安装

置完成日常提醒，做到随时呼唤、随叫随到。

依靠提前设

米音箱只能被动交互，

（二）小米音箱现有交互设计优缺点评价和改进预期。

如图4。

目前，小

分为产品功能，

功能依然需要配合手机进行操作，

1. 语音指令方面。

功能评价，

被动实施，实施过程中尚有很多不完善。分析

（1）

改进预期三个步骤：

小爱同学对声音指令接受迅速；（2）部分

作；（3）

复杂繁琐，导致老年人无法独立操

英寸屏幕；

2. 可视化屏幕方面。

自主设计简便的声音指令

（1）

，帮助完成操作，减少指示步骤。

符合老年人的观看习惯；

（2）分辨率低，

视频分辨率只有 800 × 480 像素，3.97

作和指示灯完成指令。

（3）

界面过小，

可加入肢体操作和指示灯显示，

替代性强，老年人视力较差，

通过动

不

容入口，

3. 视频播放功能方面。（1）可视化界面下无法找到视频内

途径的便捷性太弱，

需要通过语音点播的形式才能进行播放；（2）视频观看

（3）建议去除。

视频播放功能替代性太强，解决成本较高；

专题

107

图 4 小爱触屏音箱超级通话版现有功能（图片来源：小米官网）

智能家居界面，

4. 智能家居控制方面。

电，

呈现基础的智能设备功能调节，

控制品种多；

可语音控制超过全球5000种品牌的空调、

（1）小米小爱触屏音箱提供了可视化的

机身有固定USB电源接口，无内置电池；（2）

电视等家

只能

如扫地机器人和米家直流变频落地扇等产品是无法呈现更细致复杂

部分功能丰富的智能家居产品，例

的功能操作；

器，

便短期携带。

通过语音和可视化屏幕详细控制家电参数，

无法携带，空间限制强；（3）可以改进为人工智能遥控

并加入内置电池，方

性强，

5. 歌曲播放方面。

人时常遗忘歌曲名称，

无大数据处理，

（1）

不能主动推荐老年人喜欢的歌曲类型；

有歌曲搜索播放功能；（2）播放内容限制

（3）老

次数较多和时代性较强的歌曲。

可根据老人年龄性别职业特征，自动推荐播放

能被动对话，

6. 语音交互方面。

音音调，

无法做到主动互动；

（1）声音停顿频率和音调无法变更；

（3）可根据老年人的特性设置声

（2）只

孤独情绪。

自主设置接收频率，主动询问，主动互动，缓解独居老人的

（三）综合比较分析

音响现有不足，

综合上述分析，

提出改进方向，

我们得知独居老人对交互设计的需求，

如表1。

对比小米

表1 综合比较分析

独居老人需求类别

视觉需求

屏幕分辨率低，

小米音箱现有不足改进方向

听觉需求

听觉方面交互设计较为完善，

挥应有的作用，

视觉交互无法发

可视化程度低

提高界面的可视化程度，

入肢体操作和指示灯提示

加

行为能力需求

小爱同学的工作范围有限，

没有针对性

但针对性语音模式，

速度，延长反应时间

降低反应

认知能力需求

老年人认知不足导致女设施独立

的替代性

有一定作为其他智能家居的核心，

起领导作用

高精神需求

无法满足老年人的精神需求，

操作困难

简化操作的界面设计，

大部

交互的方式

变更

精神障碍

对于抑郁症，

分功能依靠提前设置，过于被动

个性化定制，

高交互频率

有目的性的提

学不具备科学的处理问题的能力

孤独症患者，小爱同进一步增加产品智能性，

符合老年人使用习惯

更

总结与展望

（一）

通过研究AI智能音箱的交互设计，

对AI智能音箱交互设计产品的策略和建议

指出现有不足和改进方向，以

108

专题

满足城市独居老人的生活需要，

匹配性贡献一份力量。

为今后智能家居设计和独居老人的

求分析，

为此，对独居老人的一般的衰老特征进行了需

用AI智能音箱的适应性改进提出以下建议。

并与目前商用化的AI智能音箱的功能进行了比较分析，为商

作系统的使用有不同的需求，

1. 由于老年人身体机能出现了不同程度的退化，

能音箱的操作系统应随之多样化，

现有设备难以同时满足，

不同老人对操

为通过语音，

系统能够大大增加交互可行性，

触屏，肢体，灯光等多种指示进行操作，

建议从单一的语音指令操作转变

所以人工智

觉、

直接的AI音箱设备，

行动等不同生理缺陷的独居老人，

提高交互效率，

操作更加便捷，

可满足具有视觉、

多维度的操作

交互性更高更

听

的问题。

更符合老年人的使用习惯，解决操作具有限制性

的感知范围进一步缩小，

2. 由于老人行动不便者居多，外加听觉障碍，使之对智能音响

设计功能将降低为零，

随身携带，

现有小爱音箱只能连接交流电源使用，

一旦远离人工智能音响的感应范围，交互

能音箱加入内置电池，

不能做到随时随地的交互，

无法

参数，

缩小机身，方便携带，

设备功能太过有限，

详细控制家中智能设备

建议AI智

家庭安全防护监控设备等，

方便老人起居。开发实现更多方面设备的连接，如医疗设备，

限制性的问题。

增强独居老人的安全感，解决使用具有

充足的关怀，

3. 独居老人相对于年轻人或家庭中的老人在精神方面需要更加

音箱的使用频率会大打折扣。

交往行为主动减少，逃避社交导致交互欲望降低，

要老人主动唤醒，

往往在老人心情较为愉悦的时候才会进行，

喊出“小爱同学”

目前市场的交互功能都是被动交互，

智能

才能进行下一步指令，这种情况

需

的时候，

老人进行主动互动，

人工智能音响不能起到任何关怀作用。

在老人内心焦虑心情抑郁

建议交互设计改为与

期开启，

足老人精神需求，

直至呼唤睡眠，

改变唤醒方式，

从而提高使用频率。

从主动唤醒开启使用，变更为长

过低的问题。

可以更加符合独居老人的性格体征，

外加使用大数据处理满

解决使用频率

（二）对未来中国智能家具设计和AI智能音箱的展望

群追上时代的步伐，

智能家居是今后普通家庭日常居家必备的一部分，要想高龄人

人工智能技术追上老年人的日常所需，

适应智能化的社会生活，

使用，

确保设备在独居老人手中想

首先要智能家居设计和

人的需求就显得至关重要。

会使用，能使用，有帮助。

如美国的亚马逊Echo，

其他发达国家也有相关的智能设备问世，

让智能家居的交互设计去适应老年

等，

谷歌Google Home，韩国的NAVER智能音箱

年人消费者比例相对更高，

因为在交互设计上相对小爱同学有更强的优势，所以智能音箱老

公司的小爱同学在价格上占据了绝对的优势，

有很多值得我们借鉴的地方，但中国小米

了

情况监测方面也应有所提升，

上述建议所提到的改进项目和功能，

综合起来各有长短。除

提高生活质量，

配合其他智能设备共同辅助独居老人

AI智能音箱在医学护理和意外

到领导指挥的作用。

成为智能家具设计用的核心，对其他智能家居家电起

未来可以进行更多的扩展应用。

如此看来人工智能音箱还有很大的发展空间，

来，

女无法陪伴在老人身边而带来的社会问题，

更多的人工智能家居设计能够融入独居老人的日常生活，

不止人工智能音箱，希望在不久的将

弥补子

心舒适的居住环境。

为独居老人打造更加安

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