解读《交互的未来-物联网时代设计原则》

  这本书的出现是件很巧合的事情，当我们尝试在新零售这个领域做一些新的设计探索的时候，这本书被同事推荐了过来，“交互的未来”是一个很有吸引力的噱头，我也很想知道，交互的未来到底发展到何方。
  之所以说是巧合，是因为我们在探索的过程中，发现用户会在新零售的整个框架里面，开始接触一些新鲜的东西，而用户在整个过程中的交互，初步分析，可以划分为“人、物、屏、声” ① 这四类，而这本书，很清晰的告知了我们，人与机器或者屏幕，在未来的交互方式中可以遵循的原则。
  本文的目的，是期望能够通过对这本书的解读，让大家对这个概念有一定的认知和了解。

  早在1995年，“普适计算” ② 之父，马克·维泽与施乐帕克研究中心 ③ 的约翰·史立·布朗 共同了提出“平静技术”的概念。
  其实，在20世纪80年代的时候，这群研究学者就已经预见到，未来是一个充满各种小型设备的时代，当时他们称这些设备为：“垫板”“平板”“直板”，并且在这些小型设备未出现之前，就开始研究这类产品使用体验和最佳的用法。在他们看来，无论技术如何的新型，但是技术给人带来的感受应该是优雅的、人性化的，不显眼的。
  但从今天看来，我们经常讨论某些新型设备的问世，然后静静的看着它们报出一个个让人捧腹的bug，新的设备逐渐增多，但是给人以幸福感的设备却寥寥无几，技术给我们带来了新的产品，但是却并没有给我们平静的生活。
  那么平静技术到底是什么？我个人总结了一下：

  自20世纪40年代，第一台计算机问世以来，计算机的发展从未停止。在书中，作者提出了计算机发展的4个浪潮：

  我们会发现，设备数量的增长速度甚至快过人类，并且逐渐多样化，从大型机时代到移动计算时代，设备的增长呈现出以下几个特点：

  平静技术的提出者们同时提出了一个设想，当世界人口超过100亿时，世界上的设备数量至少超过了500亿。如果我们一方面在增加设备的数量，一方面又保留目前我们跟设备互动的标准，很快我们会被自己设计的各类信息所淹没。
  如何能够让设备在增长的同时，给人带来平静的体验？作者提出了平静技术设计的8大原则，来协助我们review自己的设计。

  在阐述这8项原则之前，我想先抛出一个论点： 注意力守恒 。即大多数人在某个时刻的注意力总量是恒定不变的，所以人们无法同时处理对于注意力要求很高的多个事情，一件事需要的注意力多了，另一件必然不会分配更多的注意力。就如同司机不可能一边开车一边玩游戏一样。
  个人认为， 注意力 是人与设备交互时的 最核心资源 ，尽管需要我们注意的信息已经大大增多，但是我们自身所拥有的注意力的总量始终未变。这就意味着，我们需要对注意力资源有更加合理的分配，设备对于注意力的占用需要更少且更高效。

  作者强调，这里的原则并不是每次设计都需要遵循，而是提供一些思考的方向，供大家每次设计时进行参考。
  下面结合书上的内容，对这8条原则说一下个人的一些理解：

  我们当前很多交互设计的原则或者思维还是来自于 台式机时代 ，在那个时代，人们被要求坐在电脑面前，投入大部分注意力到屏幕上，来处理自己的工作任务。我记得在《About Face 3》以及之前的版本，移动端的设计仅仅是被提及，而在《About Face 4》中则用大篇幅的文章来介绍移动端的设计方法与准则。

  当今时代，大多数人的生活处于 移动、并行、多平台 的环境。在这种环境下，我们可能会在某个瞬间接收到多个设备提供的信息，这就要求我们能够将注意力短暂转移到设备，并在获取信息后，能立刻转移到其他事情上。如果某个设备一直通过某种方式强调注意力资源的占用，而无法提供人们最关注的信息，这种就会对人们形成干扰，甚至会引发人对这个设备的厌恶。
   这种注意力资源的分配矛盾，在当人们有主要任务时，显得尤为突出 ，设备(或产品)应该在尽量不打扰人们完成主要任务的情况下，也能够传递信息。但是目前看到的很多设计过程中，注意力资源仍然不是第一考虑要素，甚至可以说，今天大部分的设备，仍然设计的像台式机，我们不得不倾注大量的注意力资源，才能从其中获取信息。
  虽然视觉是最直观的获取信息的方式，但是在设计时，除了屏幕之外，我们可以利用的还有很多。人的五感之中， 视觉、听觉和触觉都是可以利用，并且花费较低成本就可以获取信息的方式 ，而信息的表达，在某些场景下，可以放弃屏幕，通过灯、声音和震动等方式来替代。
  例如，目前市面上洗衣机的开机、关机、洗衣结束时，都会伴随有不同的声音，来提醒人们洗衣机目前的状态。所以，我们只需要在开启后洗衣功能后，就可以做其他事情直到听到结束的声音。试想如果整个过程，我们需要一直盯着洗衣机完成整个动作，那又会是一个什么场景？

  平静技术会让你明确知道某个系统运转良好并且一切正常，你之所以感到平静，是因为知道如果出现需要你关注的事情，设备会在恰当的时间提醒你。
  生活中这样的正例不胜枚举，例如正在煮饭的电饭煲、烘焙的烤箱、烧水的水壶等等，这些电器的样式千差万别，但是他们工作状态的展示却趋于一致，正是因为他们提供了平静的过程和需要关注的结果，而我们现在看不到不同于这类方式的电器，只不过是因为设计的优胜劣汰所导致的。
  当然，如果有些设备通过粗暴的方式打断你当前的任务，将你的注意力转移到其他事情身上，是因为为了保证你的生命安全，例如火警警报等。

  在《设计师要懂心理学2》这本书中，有三个章节介绍了关于视觉的内容，书中提到了周边视觉与中央视觉的概念，并且强调：

  除了视觉相关的内容，作者还在书中提到了 注意力模型 ，注意力模型分为三个等级：

  从注意力的模型可以看出，注意力不仅限于视觉，还包括触觉、听觉等，人类经过数以万年的进化，已经形成了接收注意范围边缘信息的能力，而我们在设计的过程中，可以进行反思，这些事物需要我们把所有的注意力集中到眼前么？我们能在注意范围的边缘关注它吗？

在开始这部分之前，请各位思考下，设备与人的优势分别在什么我个人对于设备与人的优势总结如下：

结合上述设备与人不同优势的区分与对比，如何能够让设备（或产品）放大自身与人的优势？

  emmm~这里的不需要说话，并不是禁止使用语音，我个人理解，这里更多强调的是对于语音交互的慎用。
  我们会发现，VUI，即以语音为基础的交互行为现在逐渐增多，我们可以在很多app的搜索栏看到麦克风的图标，提示我们可以进行语音输入，甚至一些翻译软件（彩云小译）等直接采用语音交互作为主体交互模式，但是语音是否适用，还是要根据场景来定义。
  《设计心理学3-情感化设计》这本书提到一个很有意思的观点：

人们通常会以人的标准来要求他使用的设备，如果这种情绪放在VUI场景下，如果只是能够让机器说话，而不给他注入语境和人际关系意识，那这些谈话最终还是会总结。
  机器人语音系统最吸引人的地方在于， 他们不会对我们的情感需求和生理需求抱有成见，他们会成为我们忠实的仆人，为我们提供鉴定的情感支持 。
  然而， 正如同需要完全占用视觉注意力的用户界面会干扰我们，让我们无法做其他事情一样，完全占用听觉注意力的方式，对我们的干扰也是一样的 。

我们发现，语音交互同样存在很多的限制：

当我们列举完语音交互的限制时，再回来看设备交流的本质是什么？ 是为了反馈或者展示信息给到人们 ，所以：

  设计师和开发人员往往及其希望能够忽略极端用例，因为有时候，解决这些极端用例所耗费的精力，往往超过常见用例的总和，然而，每个用户都极有可能遇到极端场景， 当极端场景出现时，它们的负面影响会远远超过它们所带来的正面效果 。（想想三星的Note7电池爆炸事件吧）

  这就要求设计师在设计的时候，要考虑到多种人群，经验丰富的用户、初学者、以及遇到问题的用户，一定要保证系统在部分功能出现问题时，仍然可用， 至少能够将设备关闭或者回复到初始状态 。

  如同“电”在当今生活中无处不在一样，如果产品的技术含量使用的恰当好处，那么它会很快的消失于无形，人们会习惯它的存在就好像它本来就应该存在一样。
  每个设计师的目标都是精简的设计，然而实际上，为产品添加功能往往比删减功能要简单的多，这里的原因可能有很多种，比如添加功能而不用斟酌已有功能带来的思考成本要低的多，能够增加功能的人可以有很多，但是有权利(或者敢于)删减功能的人却很少。每个功能的引入，都会带来故障可能性的增加，越复杂的系统，往往越容易出现问题。 而我们对于产品功能的目标，并不是无意义的堆叠和累加，而是希望能够通过产品赋予用户能力，让他们只需要投入少量的注意力就可以实现目标 。
  在技术领域，往往有这样一个趋势： 技术能力往往超过技术的可靠性 ，所以我们经常发现，任何第一代产品，往往是问题最多的产品，即便是产品在面世之前，经历了严格的测试工作，当投入市场后，它将面临的是数以万计的使用场景，各种场景的组合，就会发现新的问题。
  所以这也引入了另外一个指导性原则 除非没有其他选择，否则不要引入会让用户产生依赖感的新技术 。新技术的不可靠性，很容易会使对齐产生依赖感的用户，感受到很大的挫败感和失望感。

  我们所接触到的被人们视为“正常”的技术，实际上是这个技术本身与社会规范相吻合，或者说，是被社会逐渐接受的技术。
  技术被社会所接受的速度是不一样的，有些技术可能在出现的瞬间就被社会所接受，而有些技术则需要经过很长的“代谢”过程才能被社会容纳，同样，有些技术出现了很多年，都可能不被社会所接受，从而被停止或者消亡。
  让技术被社会接受的最简单的方法，就是让人能够视之为常态，这个过程 可以是技术直接用到已经是常态的事情中，让人们逐渐接受，也可以是拓宽人们对于“常态”的定义，将新技术包含在常态的定义里 。
  个人认为，新技术的接受程度受到以下因素的影响：

  如果从上述8项原则中提取关键词，个人的提取是：

  设计平静技术需要我们尊重人的注意力，并认识到注意力是一种宝贵的资源，需要我们确保设计的可靠，在整个设计过程中，可以围绕人体的五感进行多样化的设计，要求我们时刻记得技术所处的使用环境和社会环境。

  个人认为，这8项原则是这本书最核心的部分，而在后续的篇幅中，作者更多的是分场景和案例来介绍如何进行设计，这部分我不做过多的阐述，有兴趣的同学可以查看资料了解下。
  但是在文末，作者提出了一个平静技术评价工具，这个可以贴出来，供大家作为后续设计时的checklist，如下：

我个人对于这篇解读的定位是知识点+个人理解的阐述，这本书出现的时间很近，所以大部分的举证在我看来都很有共鸣，虽然在本文中大量的主语是“设备”，但是在我看来， 无论是硬件设备还是软件产品，很多原则都是可以共通使用的 ，最后，感谢各位耐心看完这篇文章希望我的解读能够给各位带来一些新的思路，谢谢！ _

说起物联网（Internet of Things， IoT），估计很多人都耳熟能详，因为我们早就在各种各样的媒体中看到过好多次这个名词了。

按照中国传统观点，万物实际上是有着天然的联系的，那么人类为何又要画蛇添足般地再把他们连接起来呢？原因很简单， 万物的天然联系是依靠的自然规律，而人类并不能控制他们，而物联网让万物以人类的意愿进行连接，从而让人类可以控制他们 。物联网，无非是又一个人类征服和控制自然的尝试而已。只要万物能够互联并且通过有效的手段在需要的时候知道他们的状态，从而采用有效的手段进行干预，那么人类就有了对万物的相当程度的控制权。

这给了人们很大的想象空间，因此，也吸引了大量的淘金者，试图分享这样一块看起来巨大无比的蛋糕。 但这么多年来，现实并不乐观。

根据我的了解——可能并不准确——我感觉物联网现在处于一个比较尴尬的阶段。 一方面，物联网的呼声很大，人们寄予很大的期望；但另一方面，市场的反响并不热烈，本来应该跟人们的生活息息相关的物联网，似乎在现实中并没有被人们所感知。我观察到的现实就不很乐观。 算得上物联网的智能家居曲高和寡，国内力推的NB-IoT雷声大雨点小，LoRa使用的主流频段在国内被事实上禁用， Zigbee等覆盖范围过小……

在这里，我想梳理一下物联网在国内发展的现状，以便于更好地定位和找出问题所在。

物联网可以看做是互联网的升级版本，传统的互联网连接的是人；物联网不光连接人，还要连接物，除了人类的互动外，还需要让人能够更好地把控物。 人是自带智能的，所以传统的互联网的重点在于连接，只要有连接，人们就会互动，产生内容等，对网络的智能要求就不高；但物联网连接的是物，物本身不具备智能， 需要通过人来控制或者智能系统来自动控制。

物联网也是近十年来出现频率很高的智慧某某（例如智慧城市，智慧楼宇，智慧园区，智慧安防等）的基础设施。 什么是智慧？我认为就是能够根据某个特定的需求和目标，自主动态调节现有状态的能力 。这需要至少有两个部分构成，一是要有数据分析和处理的“大脑”部分，二是要有数据收集和指令执行的“躯体”部分。 我们往往把狭义的躯体部分作为狭义的物联网， 也可以称为物联网10， 实现了物体的初步连接和数据收集和反馈能力，但这套系统要想实用，实际上离不开人，因为数据的分析和控制指令的下达还是需要人来做；而大脑+躯体才是真正智慧的物联网，在我看来这才是能够给人类带来很大便利的物联网，才具备大范围应用的技术基础， 可以把这称为物联网20。

现阶段的物联网还是停留在由人控制的阶段，也就是10时代，这个阶段对数据的处理存在瓶颈，因此，并不适合复杂的应用，也不适合大范围使用。因此我们可以看到，应用比较广泛的应用也就是那少数的简单应用，如抄表、环境监测、家电控制等。云计算、大数据、机器学习、人工智能等技术是近几年的IT领域的热点，进展也非常迅速，他们的发展为物联网向20阶段进化提供了坚实的基础。

我们日常生活，现有的已经足够很好地满足人们的需求了；物联网，只是人们对更高生活水平的追求的产物，并且不是必需的；对于非必需品来说，要想普及需要足够的性价比或者就索性走高端路线。但从目前的物联网市场看，由于缺少比较成熟的家用物联网方案，因此并不能大规模使用，这导致物联网应用起来成本比较高，在家居中只有高端住宅才可能会使用，占比很少，家居物联网在这种初级阶段必须得要走高端路线，当然这也符合很多新事物的初始状况特征。

物联网在工商业中也有一些应用，例如RFID领域，我们已经可以在一些商店中看到。其他还有很多物联网项目，多数隐藏在智慧某某的名头之下，现阶段，只要是冠以智慧的项目，其造价一般会令人咂舌。 因此，在性价比不高的情况下，人们使用他的积极性自然不高了。

中国运营商去年决定要大力推广NB-IoT，他们试图提升性价比，因此希望设备和解决方案提供商们能够以较低的价格提供相关产品，由于其体量，确实有部分供应商愿意以接近成本价的价格向其提供产品；但即使是这样，愿意使用的用户也不多，这让供应商的积极性大大降低，因为根本就无利可图。也因为此，NB-IoT的这一波推广活动实际上到目前看来是比较失败的。

从连接介质来看，物联网分为有线和无线两种，考虑到实际部署的难度，无线方式显然更有机会会成为主流的连接方式。

从终端和因特网连接关系来看，物联网也可以划分为两种方式：一种是直接和因特网连接，例如NB-IoT、2/3/4G蜂窝网络、eMTC等； 另一种是通过网关间接和因特网连接，例如LoRa、SigFox、ZigBee、BLE、WiFi等。不同的协议都是针对不同的应用场景设计的，因此在实际使用中都有其优缺点。例如我们常用的WiFi，要保证速率和可靠性，因此覆盖距离不够长，连接不可靠； NB-IoT主要用于低速率物联网应用，能够直接联网，但速率低， 用户连接数少； LoRa的覆盖比较广，但速率低，用户连接数也有限制……

因此，实际部署时需要根据不同的应用场景选择不同的技术、标准以及相应的设备，而在现场实施的时候又会有很多意想不到的困难。无线部署也需要做网优等工作，对实施人员的要求比较高。 这些都增大了物联网的部署难度。

由于物联网一般使用无线技术，那么频谱资源就是物联网的一个非常核心的资源。频谱资源时稀缺的，因为有太多的地方需要这类资源。例如我们的移动电话、微波通信、卫星通信、应急通信、无线WiFi等等。这些资源由于其稀缺性，需要统一的规划。而这在不同的国家也面临着不同的状况。

例如现在比较火热的LoRa，阿里巴巴、腾讯等互联网企业刚刚加入该标准联盟，结果国家的新的频谱规划就给予他们致命一击，LoRa所使用的sub-1G的频谱资源实际上是不开放的。

目前在全球，唯一明确的民用频段就是24GHz，也就是WiFi、蓝牙等使用的频段。但这个频段的问题是与低频段的无线电波相比，越障能力比较差，因此覆盖能力不强。而又由于太多的民用无线设备都是用这个频段，导致这个频段的信号比较“脏”，收到的干扰比较大。 现有的使用这个频段的蓝牙、WiFi协议本身也是为了IP宽带连接而设计的，专注于速率，所以也导致覆盖范围一般不超过100米，并且连接数量有着很大的限制。 因此，要想避免频谱资源的政策风险，就只能使用24GHz这个频段 ，那么如何在这样的情况下增加无线覆盖的范围，提升覆盖距离，就是物联网公司需要解决的一个大问题。

比较有实际应用意义的物联网的规模需要达到一定的程度，也就是终端要足够多，很多地方并不具备电源接入的条件，那么就需要终端的功耗要足够低或者索性无源。

无源当然是最佳的方式，目前的解决方案是要加储能电路，但这种电量非常微小，在现有的技术条件下，覆盖范围和传输能力都受到严重的制约，只能适应很少的一部分场景。因此，大多数情况还是需要有源的终端，这就需要功耗尽可能地低了。 功耗问题可能是目前物联网面临的主要问题之一。

例如在智慧停车之类的项目中，有部分方案是用NB-IoT实现的。这个标准由于使用了蜂窝技术，只有运营商具备掌控的能力，所以电信运营商和设备商都非常有热情去推广，也号称一块电池可以用十年，看起来功耗似乎很低，但那是有前提条件的，就是它平时处于睡眠状态，每天主动醒来一次上传一次数据，在这样的情况下才可能坚持十年。 但用于停车就得频频被唤醒，因此在这个场景中使用就非常耗电。根据实际使用的经验，差不多5个月左右就得去更换电池了。这带来极大的维护工作量，而且电池的成本本身也非常高。因此，至少在停车这种方案中，NB-IoT并不是一个好的选择。如果用LoRa呢？在停车中也有应用，表现好一点，能够达到一年多的使用时间而不用换电池。而一般里面模块和芯片的寿命在5年以上，也就是说，在终端设备的生命周期里，需要更换多次电池，每一次更换电池实际上跟新开工一个项目工作量差不多多少。因此，我们不能说这种状况是令人满意的。

所以，如果能够解决有源终端的功耗难题，不光可以大大减轻日后的维护工作量，还可以大大降低终端的成本，这是因为在实际应用中，电池是物联网终端的主要成本之一。

技术本身是没有国界的，但遗憾的是我们并不生存在一个理想的世界里，我们的现实世界依然存在着各种各样的利益群体，有的时候出于自身利益的考虑，作为体现现代竞争力的物联网技术就要受到一些因素的制约。国家就是一个典型的利益群体，而国家安全往往是这个群体的最高利益之一。信息安全是国家安全的一个重要方面，物联网搜集各种各样的信息，这些信息有的时候就是非常机密的情报，不方便被其他利益团体所获知，因此，在物联网标准方面，在一开始就要注意这个方面。

LoRa是美国公司Semtech所提出的一个物联网标准，也是目前比较主流的标准。这个标准对标的是SigFox——一个欧洲的私人公司封闭的物联网标准，但SigFox用自己的标准建了一个覆盖很广的网络，对外运营物联网业务，可以叫做物联网供应商；而LoRa是半开放的标准，允许用户使用这种技术进行模块和终端产品的开发，并用这些产品组建自己的LoRa物联网，虽然相比于市场上主流的其他方案，看起来价格并不贵，但标准、芯片等核心部分过分集中于美国的供应商Semtech上，在特定的时候这就是一个很大的风险。

因此，无论是物联网方案提供商、物联网产品开发商，还是用户，在选择物联网标准的时候要考虑到这个问题。当然，对于小规模的民用应用，采用什么标准问题不大，但对于军用、大规模应用来说，不考虑这个因素将可能让投资全部打水漂。 最近的无线电频谱的一个征求意见的文件就让某国外标准被判了死刑，即使我们最大的两个互联网公司刚刚加入了这个阵营也是无可奈何。

NB-IoT是中国特别是运营商和设备提供商力推的标准，但它的问题在于功耗较高、用户容量有限，所以，在很多场景里并不适合。因此，中国还需要更多的物联网标准，来补充NB-IoT的不足。

首先，就是对企业数字化转型重大影响。随着越来越多的企业扩大和深化数字化转型，物联网将越来越占据中心地位，进而实现OT和IT的融合，助力劳动力移动化和数字化的发展。通过更经济的“连接”传感器、嵌入式智能与 *** 控、速度更快覆盖更广的通信网络、云基础架构以及高级数据分析能力将助力实现这一波数字化转型的浪潮。
其次，物联网将激发创新、颠覆商业模式，并促进企业、政府和新兴经济体经济的快速增长。如同工业革命、互联网的诞生以及移动化革命，物联网将推动社会的进步、创新与繁荣。商业和城市都将提供由物联网支持的新型服务，新的商业模式将会出现。新兴经济体将会从中获得大好机会，可以迅速利用物联网，摆脱传统基础设施的制约，从而从根本上实现跨越式发展。事实上，根据麦肯锡的预测，发展中国国家对对物联网解决方案的需求将占全球40%。
然后，物联网解决方案将被用于解决重大的社会环境问题。物联网将有助于各国及其经济应对全球面临的巨大挑战，包括全球变暖、水资源短缺和环境污染。调查受访者认为，物联网对整个社会的最大益处是提高资源利用率，并且利用相关技术来加速和优化现有的解决方案。
再有，物联网还可以将之前尚未开发的数据转化为市场洞察力，帮助企业提高客户体验水平：在思考物联网的价值定位时，大多数企业都认为提高效率和节约成本是其主要优势。然而，实现数据访问（包括以前尚未开发的数据），并把它转化为具备可 *** 作性的市场洞察力，将帮助企业更好地实现客户服务转型，为企业建立品牌与服务的忠诚度和满意度带来新机遇。
最后，物联网能够推动可交互 *** 作的开放式混合计算方法的发展，并促进行业和政府在构建解决网络安全问题的全球架构方面进行合作。虽然基于云计算的物联网解决方案将越来越受欢迎，但是任何单个计算架构都不能够垄断信息传递。相反，作为私有云或公有云产品的一部分，无论是在企业外部还是内部，物联网都会实现跨系统蓬勃发展。在多种计算环境中建成物联网将帮助终端用户以最适合自身安全需求和关键性任务需求的方式使用物联网解决方案，同时使那些仍使用传统技术基础设施的企业以合理可控的方式实现转型。
由此可见，随着物联网带来的数字化变革，其引发的各类效应也日益深化，并推进整个物联网产业快速向前发展，未来则更会导致各行业里IT基础设施发生根本性变化。

---