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环境智能前景下家庭智能清洁服务设施设计方案

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2020年4月19日
文档仅供参考
"环境智能"前景下的家庭智能清洁服务设施设计

南京艺术学院
硕士学位论文
姓名：马佳佳
申请学位级别：硕士
专业：艺术设计
指导教师：张明

　　I 中文摘要
　　在智能家电和家居"环境智能"迅猛发展的时代，作为直接关系到住宅环境与健康的清
　　洁电器，智能革命的到来显得更加剧烈。本文经过对智能家电、家居"环境智能"和技术的
　　分析，阐述了家庭智能清洁服务设施将成为"环境智能"家居中的专用清洁设施。提出在家
　　居"环境智能"前景下的家庭智能清洁服务设施的具体设计方案。家庭智能清洁服务设施基
　　于移动式智能清洁服务机器人，是"环境智能"时代的服务于智能家庭环境的清洁专用设施。
　　家庭智能清洁服务设施经过家庭智能空间和家庭智能清洁服务机器人的交互，共同构建和维
　　护其所在的环境（包括整个家庭空间、操作目标、服务对象等），承担智能家居环境中各个
　　智能设备相互连接的系统，实时感知。使智能清洁服务融入到这种全新的、时尚的、智能的
　　生活环境里。
　　关键词：智能家电，智能家居环境，清洁服务II
　　ABSTRACT
　　In intelligent electrical appliances and household environment "smart" rapid
　　development of era, as a direct relationship to the residential environment and health
　　clean appliance, intelligent revolution beckons appear more intense. This is due to
　　the residential environment and human health has a close relationship. This article
　　through to intelligent household appliances, household environment "smart" and
　　technical analysis, elaborated the household intelligent cleaning service facilities will
　　become "intelligent" household environment of special cleaning facilities. Put
　　forward in household environment "smart" prospect of household intelligent
　　cleaning service facilities and the specific design scheme. Household intelligent
　　cleaning service facilities based on the mobile intelligent cleaning service robot, is
　　"intelligent" era service environment in the intelligent family environment clean
　　special facilities. Household intelligent cleaning service facilities through space and
　　household intelligent household intelligent cleaning service robot interaction, jointly
　　building and maintaining their respective environment (including the whole family
　　space, operating goals, service object, etc.), undertake intelligent household
　　environment in all intelligent device of interconnected system, real-time perception.
　　Make intelligent cleaning services into this new, fashionable, intelligent life
　　environment.
　　Keywords: intelligent home appliance, intelligent household environment, cleaning
　　services
　　?
　　南京艺术学院研究生学位论文独创性声明和使用授权书
　　独 创 性 声 明
　　本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行研究工作取得的研究成果。本人声
　　明：除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其它人已经发表的或撰写过研究
　　成果，也不包含其它人为获得南京艺术学院或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。
　　与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。
　　学位论文作者签名： 签字日期： 年 月 日
　　学位论文使用授权书
　　本学位论文作者完全了解南京艺术学院有关保留、使用学位论文的规定，即南京艺术学
　　院有权保留并向国家有关部门或机构送交本院博士、硕士论文的复印件和磁盘，允许论文被
　　查阅和借阅。本人授权南京艺术学院能够将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行
　　检索，能够采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。
　　（保密的学位论文在解密后适用本授权书）
　　学位论文作者签名： 导师签名：
　　签字日期： 年 月 日 签字日期： 年 月 日
　　绪言
　　1
　　绪 言
　　1 研究缘起与目的
　　移动式智能清洁服务机器人已经是成熟非概念性产品。在智能家电和家居"环境智
　　能"迅猛发展的时代，作为直接关系到住宅环境与健康的清洁智能电器，智能革命的到
　　来显得更加剧烈。移动式智能清洁服务机器人在"环境智能"的前景下如何发展? 移动
　　式智能清洁服务机器人在"环境智能"的环境里扮演什么样的角色?
　　研究了相关家居"环境智能"发展的资料，家庭移动式智能清洁服务产品作为家庭
　　服务机器人的重要分支，工作于智能化的室内环境，是家庭众多智能服务产品中有移动
　　服务的一支，其比较在智能家庭环境中的多种智能产品，智能清洁产品可进行较为深入
　　的推理和智能服务。
　　本文希望经过对智能家电、家居"环境智能"和智能技术的分析，构建设计移动家
　　庭智能清洁服务机器人的服务基站，以实现对智能环境及其中目标的随时、随地感知，
　　满足各种特定服务需要。基于移动式智能清洁服务机器人的家庭智能清洁服务设施，通
　　过家庭智能空间和家庭智能清洁服务机器人的交互，共同构建和维护其所在的环境（包
　　括整个家庭空间、操作目标、服务对象等），并实时感知其变化，并承担智能家居环境
　　中各个智能设备相互连接的系统，融合智能家居全局空间及其中目标智能资源分布和记
　　录智能家居的动态变化，绘制家居"环境智能"的 "全息"地图。使家庭智能清洁服
　　务设施融入智能家庭环境，成为服务于智能家庭环境的专用智能清洁设施。
　　2 研究对象与范畴
　　基于本文是对"环境智能"前景下的家庭智能清洁服务设施设计研究，因此研究的
　　主要对象为智能环境和家庭智能清洁服务。
　　其中涉及到智能环境中的智能设施、环境智能技术和环境智能技术发展前景。家庭
　　智能清洁服务主要为智能地面清洁服务、智能空气净化服务、智能安保服务等，以及家
　　庭智能清洁服务的技术支持和发展。
　　3 研究现状与方法
　　"环境智能"前景下的家庭智能清洁服务设施设计研究现状：
　　到当前为止，国内对家庭智能清洁机器人的设计和制造已经产业化，但从"环境智
　　能"前景下的家庭智能清洁服务设施设计的角度去分析研究和设计是不多的。
　　论文的研究方法主要分为两部分：
　　1. 资料收集部分：
　　（1） 书面资料收集。主要经过查阅大量智能家电产品和智能环境方面的书籍、
　　文献、杂志等，以及智能技术方面的参考资料，为全文的论述做理论准备。
　　（2） 电子资料的收集。主要经过上网查阅与智能家电、智能环境和智能清洁机
　　器人的设计原理以及造型设计的信息，以了解当前智能家电的设计现状，
　　研究动态和技术的发展。
　　（3） 实地考察：进行实地的智能家电市场调查，以及智能环境考察。是为了了
　　解智能家电市场的前沿动态，并询问消费者对智能产品的使用体验和需
　　求。
　　2. 资料分析部分：对前期工作的分析研究以及运用，主要是对各项考察调研结果进
　　行统计、整理以及分析，对文字和图片资料归纳和总结。
　　3. 提出设计方案：把前期的研究和分析代入到家庭智能清洁服务设施设计研究中
　　南京艺术学院硕士学位论文
　　2
　　去，以找寻设计方案。
　　4 研究思路与结构
　　本文的基本思路是从介绍现代智能家电和家庭智能清洁电器入手，再分析环境智
　　能"的技术前景，进而对家"环境智能"前景下的家庭智能清洁服务发展进行研究，寻
　　求新的设计思路，以使智能清洁服务融入到这种全新的、时尚的、智能的生活环境里。
　　本文共分为五个部分，第一部分为绪论部分，着重阐述立题的缘起，范畴以及研究
　　思路。第二部分是第一章，主旨是阐述智能家电的发展和介绍家庭智能清洁电器；第三
　　部分是全文的第二章，是简介环境智能的定义和其技术背景；第四部分是全文的第三章，
　　即是对"环境智能"前景和家庭智能清洁服务的关联性探讨，试图分析在新型的环境背
　　景下智能清洁服务的发展；为设计家庭智能清洁服务设施提供依据。第五部分是全文的
　　第四章，是提出"环境智能"前景下的家庭智能清洁服务设施设计新思路。第六部分是
　　整篇论文的结语部分。
　　?
　　南京艺术学院硕士学位论文
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　　一、智能家电概述
　　随着科技的发展和社会的进步, 智能型产品成为家电发展的趋势, 现代生活节奏
　　的加快和铺天盖地的传媒广告使人们越来越关注功能更完善、款式更新颖的智能家电产
　　品。
　　1.1 智能家电
　　"智能"并非科学术语，实为人们对具有人类部分或全部智慧
　　特征的能力的通俗称谓。人类智慧的特征主要表现为：感知、思维、
　　判断、执行。把具有人类智慧特征的能力，即智能化能力搭载在某
　　种硬件设备上，部分或全部代替人类完成某些任务，或完成某些人
　　类不可能完成的任务，这就形成了具有智能化能力的硬件设备。因
　　此，"智能家电"就是具备灵敏的感知能力、正确的思维（包括学
　　习）能力、准确的判断能力、有效的执行能力并将这些能力部分或
　　全部的加以综合利用的家电产品。
　　在家电产品上，上述能力是经过硬件形式或软件形式或软硬件
　　结合的形式实现的。我们在80 年代使用的电熨斗、电饭锅等已经具
　　有"智能化"能力了，因为它们能够经过温控器感知温度的变化代
　　替人们自动切断或接通器具的电源、能够经过定时器记忆时间代替
　　人们自动开始或停止器具的工作。不过，这只是最传统的智能化产
　　品，其"智能化"水平还很低。我们现在接触到的某些家电产品，
　　其"智能化"水平已经相当高了。如: 洗衣机能够感知衣物的多少
　　和污浊程度，自动设置洗衣程序（时间、转速、水量、洗涤剂投放
　　量等）；冰箱能够感知食物的品类和营养学特点，自动设置制冷模
　　式（温度变化规律、湿度调节等）；热水器能够学习和记忆主人的
　　洗浴习惯，自动设置工作状态（提前通电加热、保持某一水温度等）。
　　从以上分析看，"智能家电"并不神秘，早在家电行业发展伊
　　始就存在了，只不过那时没有将其概念化而已。而现在所说的"智
　　能家电"，随着技术的发展，其技术内涵、实现手段、表现形式、
　　达到的效果等已经今非昔比。传统家电中的"智能化"的历史功绩
　　不能抹杀，但早已不值一提。我们现在追求的"智能家电"更多的
　　应该是应用了现代技术（如芯片技术、RFID 技术、网络技术等）的
　　新型"智能家电"。智能冰箱整合了先进的智能网络接口与管理技
　　术，使用冰箱上网冲浪、娱乐、直接下载最新的食谱、进行食品管
　　理等，智慧乐趣生活与时代科技充分融合到一起。（如图1）当前
　　市场推出的洗干一体机产品而言，它不但拥有普通滚筒洗衣机所具
　　有的节水、磨损率低、洗净比高、可加热、能洗高档衣料等特点，
　　最关键的是集洗衣、脱水、烘干于一身，能做到"即洗即干即穿"。
　　（如图2）网络微波炉可下载全球菜谱，遍尝天下美食，即便你不
　　是美食专家，也能依样画葫芦的从网络上千上万的菜谱中，选择做
　　自己爱吃的菜肴。你还将摆脱时间与空间的限制，只需经过发短信、
　　上网就能远程操作微波炉，在下班的路上就把晚餐做好。（如图3）
　　电视的另一潮流是高清打印流媒体电视，这种电视内置了打印机在
　　里面，具有许多非常实用的功能。不但能直接打印出电视画面，也
　　图1 智能冰箱
　　图片来源：网络
　　图2 洗干一体机
　　图片来源：网络
　　图3 网络微波炉
　　图片来源：网络
　　?
　　第一章 智能家电概述
　　4
　　能与电脑、数码相机相连接，打印高清图片。（如图4）
　　"智能家电"得益于现代高新技术的出现和普及，但"智能家电"
　　本身并不一定都属于高新技术产品，因为它们只是应用而不是制造
　　了现代高新技术。而且，当前很多具有高新标签的技术或产品都已
　　"平民化"、成熟化、规范化、模块化，应用起来并非难事。因此，
　　应用了现代高新技术的"智能家电"也并非神秘。"智能家电"之
　　间的区别可能更多的体现在那些高新技术应用的新颖性、合理性、
　　迎合或发掘新的消费需求并不断满足之。
　　1.2 家庭智能清洁电器
　　伴随科技的无限延伸，智能家电在性能日趋完善的基础上，更
　　加人性化的活家电成为未来家电行业的发展趋势。而作为直接关系
　　到家庭环境与健康的清洁电器，智能革命的到来显得更加剧烈。之
　　因此清洁电器被推到家电智能革命的最前沿，是由于家庭环境与人
　　类健康有着紧密关系，居室地板表面附着的有害物质极易对人体产
　　生威胁。
　　在美国、日本等发达国家中，智能清洁电器已经非常普及，成
　　为家庭必不可少的智能家电之一。这是由于智能清洁电器不但能彻
　　底地清理居室、过滤净化室内空气，还能对家居环境进行智能监控
　　防止二次污染。
　　智能机器人吸尘器（Autonomous Robots）的发展历史：
　　年德国伊莱克斯公司发表了全世界第一台量产的智能机器人吸尘器
　　Trilobite，中文名称之为三叶虫。（如图5）随后美国Irobot 公
　　司于 年推出她们的第一款RoomBa 智能扫地机。而Matsutek
　　公司的V-BOT 智能机器人清洁机，则在 年开始上市销售。
　　Matsutek 生产的V-BOT 智能机器人清洁机，虽起步较晚，但首款机
　　型就具备遥控功能，而当时伊莱克斯及Irobot 的产品并不具备这一
　　项功能，因此成为非常有卖点的一款产品。 年9 月Irobot 公
　　司创造了带有自动充电系统的智能吸尘器,可是并不具备定时启动
　　功能，Matsutek 紧随其后推出了具有定时启动功能的自动充电系统
　　的智能机器人清洁机。当前，智能机器人吸尘器不但具备自动扫地、
　　吸尘等基本功能，还具有遥控、定时启动、自动充电等人工智能和
　　更多的家庭服务。凯驰RC3000 全自动智能型清洁机器人无需任何
　　监控，泊位充电。对机器人进行充电，同时倾空机器人内部尘袋，
　　内置的光敏元件将帮助机器人控测到楼梯，防止坠落；遇到障碍，
　　机器人将改变行进方向，继续工作；不会碰伤、损坏家具；能够轻
　　松越过最高20 毫M的障碍，进行日常保洁。（如图6）家用机器人
　　Ijak：这是由KIST 和Woori 技术公司共同研作的家用机器人，它具
　　有自律行走、真空清扫和保安功能，已被商用化的Ijak 凭借声音识
　　别技术，履行室内清扫、MP3·AOD·VOD 等多媒体服务和日程管理
　　功能。IRobot：它凭借4 只轮子自如地移动，且由于安装了摄像机，
　　能够远程监视室内情况，看护儿童和老人。而且，经过麦克风和扬
　　声器，还能进行远程可视通话。
　　近年来在国内市场中出现的能机器人吸尘器产品，其外型类似于一个可爱的"甲壳
　　图4
　　高清打印电视
　　图片来源：网络
　　图5
　　伊莱克斯三叶
　　虫智能机器人
　　吸尘器
　　图片来源：网络
　　图6
　　凯RC3000 全自
　　动智能型清洁
　　机器人
　　图片来源：网络
　　图7
　　科沃斯智能移
　　动空气净化器
　　图片来源：网络
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　　虫"，是一个在居室的地面上自由活动的同时完成清洁工作，而不需要人类监督的机器
　　人，有障碍物识别及自动返回充电能力，可实现无人状态下的全时全境清洁，是能够协
　　助人们进行地面清扫、吸尘工作的自主式吸尘器。当前在国际市场中销售的该类产品价
　　位依型号及功能可概括分为高中低三种，中低价位产品约在200～500 美金之间，销量
　　比较大，是市场的主力产品。
　　除了智能机器人吸尘器之外，国内市场热销产品还有智能移动空气净化器。（如图
　　7）它能够在行进过程中探测环境的空气质量，并在空气质量相对较差的位置停下来实
　　施净化；在该区域空气质量得到改进后，它将再次出发寻找新的工作目标。与以往的空
　　气净化器相比，它的工作更具目标性、更节能，且配备多种净化方式，不但能够对甲醛
　　等有害气体进行分解式净化，也能够对空气中的浮尘、微尘进行拦截式过滤。除了自动
　　返回充电、定时预约等功能，还能够在工作时根据主人的喜好播放音乐。
　　科技的发展和社会的进步, 智能型产品成为家电发展的必然趋势, 现代生活节奏
　　的加快和铺天盖地的传媒广告使人们越来越关注功能更完善、款式更新颖的智能家电产
　　品。智能家电为家庭生活带来生活便捷的同时，更为人们增添了精神愉悦与全新生活方
　　式的体验。
　　?
　　第二章 "环境智能"概述
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　　二、"环境智能"概述
　　随着社会、经济水平的发展，人们的生活开始追求个性化、自动化、快节奏，追求
　　充满乐趣的生活方式。因此，人们对家居品质的要求也越来越高，要求居住环境舒适化、
　　安全化、家居生活人性化、智能化。
　　2.1"环境智能"的定义
　　描绘未来的电影中常常包括了对未来住宅的想象：这些住宅配备了大量智能设备
　　（住宅内布满智能设备），能够预料你所需要的一切。它们一般（被描绘成）存在于一
　　个普遍智能化的建筑中，这些建筑拥有多种智能运输系统，并无缝地将从健康到购物、
　　从娱乐到法律等多种服务集成。这或许与我们对日常公共服务的体验只有微小的差异，
　　但却能够随处得到便利的帮助--现在正进行大量研究，以构造一个充满欧洲人称之为
　　"环境智能"的环境。
　　这里的"环境智能"是指家居的智能环境。家居的智能环境是一个以住宅为平台安
　　装有智能家居系统的居住环境，实施智能家居系统的过程就称为智能家居集成。智能家
　　居集成是利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技
　　术将与家居生活有关的智能设备集成。（如图8）
　　2.2"环境智能"的技术前景
　　智能家居环境开始流行于二十世纪七十年代的美国，而且在欧洲有很大的应用。二
　　十世纪九十年代后期，智能家居环境的概念开始在国内出现。 年智能家居开始在国
　　内推广。经过十来年的发展，智能家居在中国已经得到了一定程度的应用。
　　智能技术的发展能够做到什么？房屋居住者到底想要什么？系统能够识别出一张
　　友好的脸，或者更重要的是能识别出不友好的人脸，并确定出有害的侵扰，通知有关部
　　门；系统能够根据外部环境的条件、用户的数量、位置和活动调整电源和照明程度；智
　　能控制器和基于知识的系统现在能完全做到这些。也存在这样的设备，能观察我们看电
　　视的模式，并把可能吸引我们的电视节目推荐给我们或录制下来。当冰箱储备很少时，
　　我们能及时进行采购。所有这些，在比居家更广的环境中，将变得更加智能和更加容易
　　图8 智能家电控制示意图
　　图片来源：网络
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　　部署。
　　环境智能汇聚了多个计算领域。首先是普适计算，其主要贡献在于发展了高度便携
　　化或者大量低成本计算设备的各种事实联网能力。第二个关键领域是智能系统的研究，
　　提供了学习算法和模式匹配，语音识别和语言翻译，手势分类和状态评估。第三个要素
　　是环境感知，可让我们追踪和定位各种类型的对象，并表示对象与其所处环境的交互。
　　最后，对环境中对象间交互的评价是最本质的。
　　过去的十年里，无线网络、处理器速度、存储和显示技术都取得了令人惊奇的进展。
　　这些技术将继续发展，并为环境智能的前景提供多方面的基础支撑。随着大量高处理能
　　力和低耗能设备的涌现，我们能做越来越多的事：我们能够制造芯片用来解决复杂而特
　　别的问题-或是人脸识别，或是声音识别，或是路线规划，或是约束求解。
　　家居的智能环境系统致力于为用户营造一个更为安全、灵智、简便、时尚的数字化
　　居家空间，带来全新的、高尚的、智能的生活体验。
　　?
　　第三章 "环境智能"前景下的家庭智能清洁服务设施
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　　三、"环境智能"前景下的家庭智能清洁服务设施
　　3.1 庭智能清洁服务设施设计背景简析
　　随着科技的发展和人民生活水平的提高，以及一浪高过一浪的房地产热潮，"环境
　　智能"正以迅猛的态势渗透到平常百姓的生活当中。
　　虽然智能家居在中国的发展时间虽不长，可是从国内家电巨头及网络巨子的纷纷出
　　手试水智能家居市场以及许多国际大企业对国内智能家居厂家并购案能够看出，中国智
　　能家居市场潜在着巨大商机。全国房地产业蓬勃发展，小区智能化已成为一项基本要求，
　　再配上智能家居，"全智能"的概念必然给房地产业带来新的卖点和活力，因此"全智
　　能"是二十一世纪房产开发商力推的主题。如果你是个细心的人，一定会发现当前涌现
　　出来的许多房地产广告，其卖点不但仅突出地理位置优越、环境优美等等，"智能小区"、
　　"智能家居" 正成为她们推崇的热点词汇，科技的进步让家居智能化正在逐渐成为现
　　实。展望未来两年内，中国将全面普及智能家庭网络系统和产品，智能家居将不再是老
　　百姓心中的一个美梦，她开始以极具亲和力的姿态走进居民的家居中。
　　"环境智能"时代的住宅不但是一个休憩场所，还是一个活动中心。住宅公寓需要
　　提供接待室、会议室和其它家庭办公室无法具备的专用设施。智能时代住宅的吸引力不
　　再是卧室的大小，而是活动空间的环境。作为直接关系到住宅环境与健康的清洁电器，
　　智能革命的到来显得更加剧烈。这是由于住宅环境与人类健康有着紧密关系。
　　3. 2"环境智能"前景下的家庭智能清洁服务设施的发展
　　我们能够看出，实际上家庭自动化产品、家庭网络产品、网络家电产品都是智能家
　　居系统产品里的一种，它们有各自不同的产品特征，不能简单地将它们划等号。当然也
　　有许多概念交叉的产品，智能清洁服务设施就是众多家居智能产品中的一种。智能化、
　　个性化的清洁服务设施，提供相互连接的系统和服务创造所需的功能，提高人们的生活
　　质量。使智能清洁服务设施与其它智能家居产品的应用接轨。
　　在"环境智能" 以极具亲和力的姿态走进居民的家居时，人们对住所的要求也越
　　来越高，从前那个遮风避雨的场所也随之承载了越来越多的附加功能。随着社会、经济、
　　科技、建筑等迅猛发展，未来住宅空间结构会发生变化，影响城市的居住功能。随着未
　　来工作与生活方式的改变，社区的功能将会多样化，社区的形态将会发生改变，社区的
　　边界将会更加模糊。虚拟社区与物质社区相融合，出现了许多如电子村落(Televillages)
　　的新型社区类型。洛杉矶的Bule Line Televillage 是-个两平方英里的电子村落，原
　　先是公共交通走廊，规划师将土地利用、交通和电子通讯联系起来，创造一个可居住的
　　社区，减少了机动车交通，增加了社区活动，提高了社区密度。信息技术还使得某些衰
　　落的社区获得了新生的机会，如信息技术的应用使得许多高层建筑增加了吸引力。智能
　　时代的住宅不但是一个休憩场所，还是一个活动中心。住宅公寓需要提供接待室、会议
　　室和其它家庭办公室无法具备的专用设施。智能时代住宅的吸引力不再是卧室的大小，
　　而是活动空间和智能基础设施。居住空间将会更加集中在自然环境优美、气候宜人的乡
　　村地区，这些地区将会吸引那些能够自由地进行远程工作的白领阶层人士到此居住。她
　　们所需求的生活居所环境：健康、安全、舒适、时尚。她们关注住宅的：家具整合有足
　　够的空间能够跟亲人玩耍，但整体家具和空间面积却并未改变；会客时足够正式却不等
　　同于会议室般死板；打扫方便，没有固定的死角难于打扫；有足够的娱乐工程能够在加
　　消遣周末时光等等。
　　在"环境智能"的时代，这种全新的、时尚的、智能的生活环境里，家庭智能清洁
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　　服务设施将成为智能家居的专用设施。为了满足不同人群，不同的住宅空间的清洁服务
　　需求，今后的智能清洁服务产品会进入一个行业整合阶段，最终可能会出现几家规模比
　　较大，品牌影响力好的厂家。从产品角度来讲，以后的智能清洁服务产品会朝着实用化、
　　傻瓜化（操作简单）、模块化的方向发展。
　　研究设计家庭清洁智能服务产品与"环境智能"的应用接轨，做到实用、易用、人
　　性化。自然融入智能家庭环境提供智能清洁等服务，真正提高人们生活品质，才能真正
　　体现智能家居的价值，这也是现代科技价值的核心所在。
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　　四、家庭智能清洁服务设施设计
　　4. 1 家庭智能清洁服务设施的设计概念
　　家庭智能清洁服务设施既是家庭立体智能清洁中心，为"环境智能"下的家庭提供
　　是以智能清洁服务机器人（移动智能清扫机、移动智能空气净化器）和安保机器人为基
　　础的智能服务的模块化整合设计。
　　基于移动式智能清洁服务机器人的家庭智能清洁服务设施，经过家庭智能空间和家
　　庭智能清洁服务机器人的交互，共同构建和维护其所在的环境（包括整个家庭空间、操
　　作目标、服务对象等），并实时感知其变化，并承担智能家居环境中各个智能设备相互
　　连接的系统。融合智能家居全局空间及其中目标智能资源分布和记录智能家居的动态变
　　化，是"环境智能"时代的服务于智能家庭环境的清洁的专用设施。
　　现将智能清洁服务设施功能设计如下：
　　1）在居室的地面上自由活动的同时完成清洁工
　　作，而不需要人类监督的机器人，有障碍物识
　　别及自动返回充电能力，可实现无人状态下的
　　全时全境清洁。
　　2） 在我们的日常生活中，空调循环的基本上
　　是室内空气，晚上就寝卧室的空气、车库的空
　　气等密封空间的空气，其实非常混浊。而且，
　　怎样才能让卫生间在每次进入时均保持自然清
　　新的空气呢？智能空气净化器与门窗智能连
　　接，对室内的污浊空气进行定时更新，时刻保
　　持室内清新。（如图9）
　　3） 系统基于TCP/IP 通讯协议，以家庭智能网
　　关为控制核心，接受由第三方控制器，即家庭
　　智能清洁服务设施，发来的控制信号，将家电、
　　照明、安保、娱乐等设备经过网络集成于一体，
　　实现实时监视控制、灯光控制、电动窗帘控制、
　　智能插座控制、红外电器控制、远程电脑控制、
　　电话控制、门禁控制、安防报警、信息发布、
　　背景音乐及多媒体娱乐等强大功能。（如图10）
　　4）老人小孩在家，尽可放心。远程监视功能，
　　安保机器人确保时时获悉家中安全状况，允许
　　用户根据自身需要连接红外、烟感、紧急按钮、
　　门磁、窗磁等设备。警号、短信、电话、管理
　　中心呼叫等多种报警输出方式，报警记录自动
　　生成方便查看。（如图11）
　　5）智在生活，随心而控，带有实际状态反馈的
　　家电控制技术，能经过家庭智能清洁服务设施
　　的控制终端，能够真实反馈当前家电的工作状
　　态，一目了然。远程控制智能清洁服务机器人，
　　提前运行空调就能够开始给室内进行温度调
　　节，当您踏进家门的时候，你能够感受舒适合
　　图9 家庭智能清洁服务设施设计概念
　　--智能空气净化功能
　　图片来源：自绘
　　图10 家庭智能清洁服务设施设计概念
　　-- 家庭智能网功能
　　图片来源：自绘
　　?
　　第四章 家庭智能清洁服务设施设计
　　11
　　宜的室温；客人来访，也无须起身开门，智能
　　服务机器人为您效劳。它还是您的生活助理，
　　可提醒日程安排等。（如图12）
　　6）场景幻化，随心而动，能经过家庭智能清洁
　　服务设施的控制终端设置多处场景模式，在每
　　一个场景模式中包含了连接到系统的各个灯光
　　家电设备，用户可调节不同的亮度状态并将状
　　态组合，即成为一个场景模式。在智能灯光控
　　制系统下，自然合理的分配灯光照明，减少不
　　必要的照明电能损耗。还能够根据外界光的强
　　度值设定时段，自动调节灯光亮度。它还能够
　　在我们不需要使用的时候自动切断电器电源，
　　减少电器不必要的静态能耗。这样既符合您舒
　　适的感觉，又能起到节能的作用。 充分体现了
　　现代智能家居以人为本的观念。
　　7) 家庭立体智能清洁服务设施整合自动擦鞋、
　　除臭器和健康杀菌干衣机。主机可自由替换鞋
　　刷及磨光棉、上油、上光和除臭。健康杀菌干
　　衣机，结合烘干机、空气净化器和杀菌，利用
　　PTC 发热体产生热能，微电脑智能芯片控制的直
　　流风机，把热能送进干衣罩里，经过热风的循
　　环对流原理把衣物的水分从排气孔内排出而达
　　到快速干衣高效杀菌的效果。手接触外界的细
　　菌、病毒、污物的机会最多，很容易被弄脏，
　　全自动杀菌净手器，去除手上细菌。（如图13）
　　4.2 智能清洁服务设施的用户界面设计
　　在这种全新的、时尚的、"环境智能"的
　　时代，提供家庭智能清洁服务的专用设施的设
　　计要自然融合于人们的居住环境。在体量上，
　　个性化整合清洁服务模块，合理的尺寸，适应
　　不同智能住宅结构的环境。家庭智能清洁服务
　　的专用设施与家具设计思路相结合，体现部分
　　家具功能，实现自然匹配的属性，融入家庭环
　　境，如：茶几、门厅的橱柜等家具。使智能清
　　洁服务设备合理服务于家庭之中。（如图14）
　　智能清洁服务设备是供用户使用的，能够
　　把功能发挥到极致。将住宅变成一个能充分享
　　受功能的空间，没有多余的装饰和视觉效果，
　　不失为是一种境界。"减法设计"就是要取替原
　　先设计中那些复杂繁琐的视觉结构，用最简单
　　的形式来统一、概括，求得智能清洁服务设备
　　的简约、整体、大气。总之都为设计通透着想，
　　如：避免无意触动的按钮开关设计等会给人生
　　图11 家庭智能清洁服务设施设计概
　　念--智能安保功能
　　图片来源：自绘
　　图12 家庭智能清洁服务设施设计概
　　念--智能生活助理功能
　　图片来源：自绘
　　图13 家庭智能清洁服务设施设计概
　　念--立体智能清洁服务功能
　　图片来源：自绘
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　　南京艺术学院硕士学位论文
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　　理上的安全感。
　　4.3 智能清洁服务设施的交互方式设计
　　交互设计是如何让智能清洁服务设备易
　　用、有效而同时让人愉悦。如果智能清洁服务
　　设备能够知道我们要做什么，如果我们能知道
　　智能清洁服务设备想做什么，这将很有裨益。
　　触摸屏遥控器可视操控智能清洁服务机器人 ，
　　起到机器和人的交流桥梁的作用，机身上只保
　　留开关键，避免无意触动按钮会给人生理上的
　　安全感。（如图15）还可经过手势识别，语音
　　控制智能清洁服务设备。（如图16）同时智能
　　清洁服务设备拥有的智能灯光系统，能够感知
　　提供智能清洁服务的产品使得光环总是随着智
　　能清洁服务的产品移动，而且还能够与相连接
　　的智能家电之间在共同工作时产生连线效果，
　　营造出奇妙的光影世界。这同时也是智能家电
　　间控制传达指令的反馈，确保控制指令有效执
　　行。
　　人性化的GUI 界面设计，独特的图形化报
　　警与家电控制用户界面设计，支持多种控制操
　　作界面，所有控制状态反馈，确保控制指令有
　　效执行。
　　4.4 智能清洁服务设施的产品形态设计
　　智能清洁服务设备在产品形态设计上模仿
　　自然形态--仿生学，使设计产品具备文化性。
　　在体量上，智能清洁服务设备是提供清洁服务
　　的模块化组合，可根据各个家庭不同需求变化
　　体量，合理尺寸，自由搭配。经过用自由曲线
　　创造动态造型，营造热烈、自由、亲切的气氛。
　　特别是自由曲线对人更有吸引力，它的自由度
　　强，更自然、也更具生活气息，创造出的空间
　　富有节奏、韵律和美感。流畅的曲线既柔中带
　　刚，又能做到有放有收、有张有弛，完全能够
　　满足设计所追求的简洁和韵律感，求得简约、
　　整体、大气，营造"环境智能"时代前卫的主
　　题。曲线造型所产生的效果使人更容易感受到
　　生命的力量，激发人们的使用欲望。经过借助
　　智能清洁服务设备其所有外部形态特征，才能
　　使她成为人们的认知对象和使用对象，发挥自
　　身的功能，服务于智能家庭环境之中。
　　经过智能清洁服务设备形态语言体现出产
　　品的技术特征、产品功能和内在品质，包括表
　　图14 智能清洁服务设施的用户界面
　　设计--模块化组合与家具设
　　计相结合
　　图片来源：自绘
　　图15 智能清洁服务设施的交互方
　　式设计--触摸屏遥控器
　　图片来源：自绘
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　　第四章 家庭智能清洁服务设施设计
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　　面肌理、色彩搭配等方面的关系处理，体现产
　　品的优异品质、精湛工艺。经过形态语言把握
　　好智能清洁服务设备的档次象征，体现智能清
　　洁服务设备的等级和与众不同。
　　色彩对智能室内空间意境的形成方面有很
　　重要的作用，使智能清洁服务设备更