物聯網背景下個性化設計研究

王震亞 任倬歐

關鍵詞：個性化設計 物聯網 個性化需求模型 KANO模型 智能消毒機

引言

產品設計經歷了手工業時代到大規模生產時代，再到大規模個性化時代的變遷[1]。產品生產模式經歷了低產量多樣化、大批量單一化到小批量多樣化的演變，可以看出，人們對滿足個性化需求的期待是經久不變的。物聯網的蓬勃發展給個性化產品設計與生產帶來了新的方法，柔性制造將用戶從消費者轉換為設計研發的參與通過用戶參與式設計交互打通生產端到消費端的鏈接。隨著經濟、技術的發展，市場上的產品附加功能不斷增加，產品聯網、無線操作不再是新鮮賣點，產品款式、顏色更是更新頻繁[2]。消費者不再局限于企業生產的產品樣式，對消費產品有了自己的評價標準和認識。這種情況下，用戶開始尋求獨立的、個性的產品展現自己獨特的性格，或針對自身需求進行產品定制。[3]

疫情時期，消毒成為生活中的重要話題，利用爬蟲軟件收集零售平臺上的產品名含有“智能消毒”的產品，共有產品2176件?？梢钥闯雒癖妼πl生防護、醫療保健等領域的產品提出了更高要求，從戴口罩、噴酒精的基礎防護需求擴展到智能化、人性化、多場景的產品需求。按照消毒內容及使用場景進行分類，智能消毒產品可以分為類43類，其中詞頻最高的為筷子879次，刀具、刀架等廚房用品出現的詞頻均在700次以上，如圖1。都說“病從口入”，從產品數量也可以看出人們對于日常使用的廚具、餐具的安全衛生高度重視。

針對智能消毒機的研究集中在用戶需求與外觀造型兩個方面：高媛[4]以服務設計理念為理論基礎，調研獲得消毒機的主流需求：操作簡便、體驗好、消毒效果好。強威[5]建立了消毒機的用戶需求層次模型。本文建立并規劃智能消毒機個性化設計物聯網平臺，對平臺進行功能規劃；對硬件產品與用戶端App兩個接口進行分析與個性化設計，1.建立智能消毒機的尺寸、外觀、功能個性化模塊庫，2.用戶端App的用戶個性化設計單元、產品管理單元設計。

一、物聯網背景下的個性化設計

（一）概述

物聯網背景下的個性化設計不再是批量定制個性化產品，每個產品的流向都不同，解決的是量產和完全個性化的矛盾。從供求關系來看，這是一種由用戶主導，品牌基于用戶個性化需求開展產品設計，并實現產品全生命周期與客戶實時交互的個性化設計方案[6]。從用戶購買到使用這款產品，以及后續的產品更新，都可以通過物聯網高精度與高效率的技術手段，完成用戶參與個性化設計、產品模塊化設計的融合。

物聯網背景下的個性化設計模式可以歸納為“設計——建立庫——設計——制造”，如圖2。第一個設計是指從基于大數據的調研過程中獲取用戶個性化需求，對需要進行個性化設計的產品單元按照層次不同進行不同數量的、統一接口的產品單元模塊化設計；第二個設計是指用戶參與產品設計的個性化設計過程，用戶按照自己的個性化需求在平臺上對產品單元進行模塊選擇，從而完成個性化產品設計。本文以智能消毒機為例，驗證上述個性化設計模式的有效性。

（二）特點

1.以每個人為中心

過去對于用戶需求的理解，通常通過人群分層、場景感知等方式將需求內容聚合后并分發到特定人群。這種總結出來的用戶需求是通用的，但不一定是包容的，只能滿足開發產品的基礎功能。其實，每個人的需求是獨特的、模糊的和動態的。隨著物聯網的發展和數據挖掘能力的提升，對于用戶需求的理解逐漸從群體轉向個體，更關注個體的行為數據、購買能力等。

2.云端全生命周期管理

傳統的軟硬件整合設計開發大多采取軟件與硬件分開設計的方法，這會導致軟件無法應付硬件的快速更新。物聯網背景下的個性化設計可以實現“由內而外”的創新，從用戶個性化需求到產品回收的全生命周期的管理：從用戶個性化需求的收集到智能硬件的生成、產出及后續使用與硬件回收均可在云平臺上直接呈現。

3.模塊化

模塊化是指1.產品模塊化。平臺對產品進行模塊化分析，通過用戶需求單元將功能結構相似的零部件細分成接口相同的單元模塊，再對各個模塊的各個屬性進行優化，最后建立知識庫實現平臺內的模塊共享。2.實現產品個性化設計與管理的物聯網平臺的模塊化。智能產品個性化設計物聯網平臺支持產品的全生命周期的運行與管理，根據平臺系統模塊化的特點，將不同功能的工廠、企業等嵌入到平臺上，通過網絡與用戶進行“交流”，了解到用戶的個性化需求，并提供相應的零部件與服務，最終共同設計后輸出個性化產品。其中每個模塊都負責特定的功能實現，圍繞平臺系統有效運轉，共同推動目標任務完成，實現客戶需求的大規模、個性化、低成本與快速提供。

二、物聯網背景下用戶個性化需求研究

物聯網時代，用戶購買產品時從因為“需要”進行購買過度到現在為自己的“想要”買單。物聯網背景下的個性化需求是一個集合概念，指需求信息的個性化表現形式，是用戶在一定時期內在各種可能的需求信息中最終選擇的具有個性化特征的需求信息[7]，具有獨特性、動態性、模糊性和多樣性的特點。

（一）基于大數據的用戶個性化需求獲取

好的產品和服務源于對用戶需求的了解，物聯網的蓬勃發展拓寬了挖掘用戶需求的渠道，所以以用戶為中心的觀念應貫穿于整個需求獲取與分析的過程。用戶個性化需求數據獲取與分析流程如圖3。

綜合電商平臺上的銷售數量與評論數量，選出10款產品。使用八爪魚采集器對其進行用戶評論的收集，每款產品收集用戶評論500份，共采集5000份用戶評論文本數據，如表1。

用戶評論中用自然語言對所購買產品進行描述，這里的短句描述里隱藏著用戶對產品各單元的期待[8]，所以首先對爬取的數據進行清洗，其次結合數據中商家所給出商品固有屬性信息對高頻詞進行聚類。最后，分析出用戶在此次購買中所關注的內容，并推斷出用戶的真實需求，用規范設計語言對用戶需求進行總結[9]。通過詞匯聚類分析，可以看出用戶在評論智能消毒機的時主要要圍繞“產品”與“服務”兩個方面，具體劃分為產品外觀、產品使用、產品技術、產品尺寸、產品功能、物流服務和客戶服務7個部分，如表2。

（二）基于KANO模型的用戶個性化需求分析

1.基于KANO的用戶個性化需求模型構建

智能產品的個性化需求研究是對用戶個性化需求進行管理、分類。Noriaki Kano所提出的KANO模型[10]主要用于用戶需求分類和優先級排序，體現了產品性能和用戶滿意之間的非線性關系。本研究使用KANO模型反映用戶個性化程度與用戶個性化滿意度之間的關系，如圖4?？梢愿鶕陨蠈τ谀Ｐ偷拿枋鰧⒂脩舻膫€性化需求分為：必備個性化需求、期待個性化需求、魅力個性化需求、無差異個性化需求和反向個性化需求。

2. 問卷制作與發放

本研究采用基于個性化KANO需求模型的調查問卷對用戶個性化需求進行分類，一共包含28個題項。其中前4題為用戶基本信息調查，分別為性別、年齡、收入水平以及廚房使用率。5-28題針對表1歸納出的13項產品需求單元進行個性化程度調研，如表3。

3.問卷分析

本次問卷通過線上形式進行發放，共收回268份有效問卷。為確保問卷質量可靠，首先對問卷數據結果進行效度和信度分析。將全部的數據導入SPSS分析軟件進行分析，結果顯示問卷的正向問題、方向問題以及整體問卷的Cronbach's α值都大于0.7，這表明問卷的研究數據是可信的。問卷數據的KMO值均高于0.8，說明問卷的效度較好，是合理且有意義的。

4. 基于KANO模型的智能消毒機個性化需求模型

根據上述判定方法，將個性化智能消毒機12個需求單元按照個性化KANO模型進行分類，智能消毒機個性化需求分析結果如表4：

（三）智能消毒機個性化需求總結

智能消毒機共有7個個性化需求單元，可以歸納為為產品尺寸、產品外觀及產品功能3個部分。個性化無關需求將智能消毒機設計過程中作為通用設計模塊，如表5。

三、物聯網背景下智能消毒機個性化設計策略

（一）智能消毒機個性化設計內容

物聯網背景下的個性化設計研究，可以拆分為“互聯網+產品+服務”。當前的個性化設計不僅僅是對智能硬件的設計，更是用戶購買與使用管理時的用戶體驗設計與智能硬件產品整合的系統個性化設計研究。這兩者之間是不可分離的，智能產品是用戶體驗的媒介，用戶體驗是通過智能產品完成的，兩者通過不斷交互，最終達到完善用戶體驗，促進人機環境更加和諧的目的，提高整體價值。

智能消毒機個性化設計系統主要由3個部分構成：個性化智能硬件產品、用戶進行智能產品個性化設計與管理的用戶端App以及物聯網平臺的后臺管理系統，如圖5。

1.個性化智能硬件產品

智能硬件產品是個性化設計的主要目的，也是用戶通過個性化設計平臺輸出的主要內容，具有模塊化、相似性與多樣性的特征。個性化智能產品可以提升用戶的產品使用體驗，平臺為之提供配套的軟件服務，為用戶創造可持續、全流程的產品設計。

由于這些消毒機的使用場景是家庭環境，并且使用人群大多是女性，根據總結市場上成熟的消毒機造型可以看出以下共有特征：一是整體造型都經過幾何化處理，操作面板加入傾斜角設計，拉近用戶與產品距離；二是在邊界處都使用了圓角設計，在造型銜接處都使用了曲線過度，增加了產品的親和力，符合產品的使用場景與適用人群的需求；三是方形圓角的幾何造型符合當下小家電的造型趨勢，在視覺上讓用戶產生熟悉感，喚醒用戶對小家電操作的基本步驟，降低了對陌生電子產品的排斥性。根據以上產規律總結，選定8款個性化智能消毒機的基礎造型，如圖6。用戶可根據在具體場景中產品的表現，從多種方案中篩選出適合自身需求的基礎造型后，進行各個產品單元模塊的個性化設計。

（1）產品尺寸個性化設計

智能消毒機的尺寸個性化需求包括：產品尺寸與擺放方式。二者均屬于基礎個性化需求，并且二者的關系為：消毒機的整體尺寸是根據產品使用具體場景設計的。所以為直接、快速獲取用戶所需消毒機的具體尺寸，可以在獲取用戶擺放方式需求后，按照用戶擺放位置進行消毒機推薦。

（2）產品外觀個性化設計

智能消毒機外觀需求單元主要由消毒機造型、消毒機顏色或圖案、消毒機擺放方式、消毒機材質組成。其中消毒機顏色或圖案屬于基礎個性化需求。用戶與產品交互過程，是感性與理性相互作用的過程，產品的色彩可以彰顯用戶的個性化審美特征與性格特征。

智能消毒機的外殼材料為ABS，具有容易獲得、綜合性能良好、價格便宜的特點。對于ABS表面處理工藝主要分為兩種：噴涂與水轉印，可以滿足單色、拼色、圖案印刷等用戶所需方案。常見的智能消毒機多采用黑白灰色系為主，搭配復古色彩，復古色彩多為藍色、綠色，符合當下的家電產品色彩趨勢。個性化設計應不拘泥于固定色彩搭配，向用戶開放盡量多的色彩選項。

（3）產品功能個性化設計

智能消毒機外觀需求單元主要由消毒機分區、消毒機基礎功能、消毒機附加功能、消毒機操作方式、消毒機按鍵方式、消毒機消毒技術和消毒機安裝組成。其中消毒機分區和產品附加功能屬于期待個性化需求，消毒機操作方式與按鍵方式屬于魅力個性化需求。產品功能多樣化是實現產品個性化設計的重要環節，根據不同的功能特征，對于產品的通用模塊——消毒機整體造型有著重要決定意義。用戶根據自身所需消毒內容等需求，對智能消毒機提出進一步要求。在消毒機整體造型設計過程中，考慮到用戶對消毒機的基本需求也就是用戶所需要消毒的產品，消毒內容很大程度上決定了用戶的個性化設計。

2.個性化設計物聯網平臺

物聯網平臺整合核心資源和驅動因素，促使知識、技術、能力等資源在平臺形成互補共享的模塊化體系[12]。智能消毒機個性化設計物聯網平臺可以分為用戶需求數據采集、創新設計、個性化設計、樣機展示、產品制造與配送、產品使用跟蹤6個模塊，如圖7。

用戶端App是用戶與平臺連接的接口，位于物聯網平臺的服務層。App的主要服務內容為個性化產品設計與購買、個性化產品管理、個性化產品模塊購買。在產品購買環節中，用戶可以根據自身個性化需求進行產品輸出，同時可以追蹤產品生產、物流等信息。在產品管理環節中，首先是產品自身功能設計與產品開關，其次根據使用行為、使用頻率等自動形成可視化報表，方便用戶、平臺根據產品各方面指標，進行下一步的產品優化設計。

（1）信息架構

白熊消毒機App是平臺用戶端的設計表現。App整體信息架構主要分為產品個性化設計和產品管理兩大模塊，如圖8。用戶可以在此App上管理從購買到使用維護的產品全生命周期數據；品牌方通過App的用戶行為數據分析，可以對產品迭代與更新提供支持。

（2）產品個性化設計交互流程

智能消毒機個性化設計是平臺的核心功能。通過模塊化、卡片式的調研問卷了解用戶使用消毒機的場景、基礎需求，其次按照用戶偏好進行基礎案例庫推送，完成智能消毒機基礎造型的選擇。之后正式進入產品個性化設計階段，在產品單元個性化設計中按照個性化需求層次模型：產品尺寸-產品外觀-產品功能的基本邏輯進行產品編輯。界面具體信息如圖9。

（4）產品管理交互流程

產品管理功能包括了產品功能選定、產品開關與產品數據管理3個部分。通過局域網將消毒機與App相連接后，根據不同場景的消毒機對應的功能不同。右4顯示的是個性化智能消毒機的數據信息，包括用戶使用行為、使用數據以及產品自身配置情況。根據用戶的動態需求，可以在產品詳情頁中對消毒機功能進行升級，也可以在此頁面中訂購新的配件模塊，如圖10。

3.后臺管理系統

后臺管理系統是物聯網平臺為管理用戶訂單與個性化智能產品的存在。在對于用戶訂單的管理中，主要是提供個性化設計的產品模型庫以及對用戶設計輸出的產品進行各個服務模塊協同工作的管理等。對于個性化智能產品的管理，主要是對用戶購買后的產品追蹤、產品生產管理、產品狀態管理以及產品維護管理等。設計師可以從后臺數據中清晰地掌握產品服務的具體情況，了解用戶行為，進而發現用戶的潛在需求，以此優化平臺產品與服務，如圖11。

結語

物聯網時代，個性化設計內容不同與以往從產品外觀到產品功能的設計對象的轉變，而是設計內容的擴展延伸。在此背景下個性化設計研究具有重大研究意義。首先，本研究闡述了物聯網背景下個性化設計的理念及特征；其次，以智能消毒機為例建立了個性化設計方法。給品牌方在設計與生產產品時提供了新的思路。