项目编号：天津理工大学大学生创新创业项目，项目编号201910060194
摘要：随着中国进入老龄化社会以及家居智能产品的广泛应用，面向老年人用户的智能家居系统app界面设计已经成为了交互设计的重要领域。本文基于眼动试验，从降低老年用户的认知符荷，提升居住使用体验的角度出发，通过对热点图和扫描路径进行分析，提出了操作习惯的延续性、心理体验的匹配性、界面模式的一致性等三项基本设计准则，这些准则会为智能家居系统的app界面设计提供参考和借鉴。
关键词：眼动试验；智能家居系统；app界面设计
一、智能家居系统app界面设计的意义
随着人工智能、算法技术的发展，越来越多的智能家居产品开始进入到家庭中，住宅在保留了传统的的居住功能的同时，还增加了智能安防、智能环境、智能控制等多种功能，住宅已经成为了集成多种功能的信息化智能平台。智能产品的app界面设计与用户的使用体验紧密相关。根据美国一项研究表明，超过55%的使用者认为良好的界面设计是他们选择该产品的原因。随着智能家居系统包含的功能不断增加，更加多元化的任务对于app界面设计提出了更高的要求。
我国已进入老龄化社会，居家养老作为我国养老的主要模式，智能家居系统能够有效的增加老年人居家的舒适度和幸福度，降低人力负担，对我国具有重要的社会意义[1]。在其中，优良的界面设计能够降低老年用户的认知符荷，提升使用体验，提高生活质量。国内外的一些学者对此进行了研究，本文将基于眼动追踪技术，对老年用户的智能家居系统的界面设计进行探析。
二、眼动追踪实验
眼动追踪技术即通过眼动追踪技术对目标对象进行热点图、扫描路径等进行记录，从而分析用户的行为，其优势在于可以细致、直观地观察和记录用户的浏览方式和浏览习惯。近年来广泛用于各类交互设计研究中。本研究通过采用眼动追踪仪记录用户在与智能家居界面系统中的典型任务时的关注区域重点、注视顺序、关注时长和视觉习惯，结合老年人用户使用习惯，发现现有界面设计存在的问题，进而探讨符合老年人用户使用的智能家居app界面设计的基本原则。
智能家居眼动测试采用的是2✕2被试间实验设计，自变量为界面布局和显示数目。实验的材料为4张智能家居常见的任务界面（见图1），共邀请了20位受试对象，其中12人为女性，8人为男性，年龄在55-63岁之间。实验设备采用的是SMI iView眼动仪，采样率200Hz，使用BeGaze 3.2软件进行后期数据分析[2]。测试结果如图1和图2所示，图1为眼动测试的热点图，图2位眼动测试的扫视。根据以上实验结果结合老年用户的使用需求，从操作习惯的延续性、心理体验的匹配性、界面模式的一致性等三个方面对智能家居界面设计进行分析。
三、结果讨论
（一）扫描热点图分析
对热点图进行分析可以从客观的角度得到用户对界面重点关注的部分。本次研究的热点图（见图2），经过分析可以发现，四种不同的界面布局的热点信息并不相同。在a中，显示图标的热点区域主要集中在用户最常使用和图标最有特点的两个区域。在b中，由于界面布局中的图标平均分布，因此显示的热点区域也较为分散。在各个区域均呈现较为平均的关注特点。在c中，布局的形式是以竖向排列，热点区域集中分布在界面的左侧图标区域。在d中，单一界面布局的热点区域主要集中在界面中的文字和图片上。
另外，在智能家居4个界面中，无论是哪一种，使用频率最高的两个图标均显示在热点图中，分别为家电控制图标和安全防护图标，这也表明了用户对智能家居最为关注和使用频率最高的两个系统。
（二）扫描路径分析
扫描路径可以反映出用户对于界面的访问特性，实验中对于智能家居界面设计的结果（见图2）在a中可以看到用户首先对左侧的列式结构进行从上而下的扫视，然后对右侧的列式结构从下而上进行扫视，最后注视点停留在了几个重点关注的区域。整个扫描过程呈现不规则的跳跃式顺序。这表明用户更习惯在对整体功能和布局进行了解后，再对重点关注的区域和部分进行了解。
b界面的布局更为平均和稠密，这使得用户的关注点更多，注视时间也更长。通过这里可以发现，界面中数量和布局过于稠密和复杂的界面会影响用户的使用体验，分散用户的注意力，从而增加用户的认知消耗。在智能家居的界面布局中，应尽量避免使用此类布局方式。
c界面布局中，用户首先注视的位置是左侧的图标区域，然后在上部和底部的图标之间进行扫描，最终落入到左侧中需要关注的区域。注视点主要集中在左侧区域和重点关注区域，对于上下部图标的注视则时间较少。
d界面是单一界面布局，显示图标界面中的扫描顺序是从图片到下面文字，再从文字到图片，而周边的关注点较少。这似乎表明了用户在第一次看到界面中，并没有通过图标完全了解含义，因此对下面的文字进行了关注。在对文字进行了解读后，再反过来对图标进行再认识。通过这里可以注意到，虽然在界面中广泛使用了图形标识，但仍然有相当的注视点出现在了标识旁边的文字上。这说明在图形设计的含义不够明确的情况下，用户仍然会使用文字对信息进行了解。因此在界面设计中，形象直观含义明确的图标设计对向用户进行有效的信息传递是非常重要的，可以避免用户将注意力花费在对文字的解读中。
四、界面设计原则分析
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图1智能家居系统app界面样图
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图2智能家居系统app界面眼动测试测试扫视路径
（一）操作习惯的延续性
操作习惯的延续性是指app界面设计在操作中要与用户的日常使用习惯保持延续性。现有的智能家居系统app界面的操作模式是通过手指在产品的触摸屏进行滑动来发布指令，产品通过感知屏幕上的运动轨迹得到用户的指令，从而完成相应的任务。这种操作模式与目前老年人经常使用的手机和平板电脑的操作模式是一致的，老年人经过长期使用已经产生了固定的操作习惯。因此智能家居系统中的操作要保持操作的延续性，以便降低用户的学习难度和接收度[3]，尤其是考虑到老年用户随着年龄增长，学习新鲜事物的兴趣度和记忆力下降，保持操作的延续性可以更好的适应老年人的特征。
例如在触摸类电子设备中经常使用的习惯手势可以继续引入智能家居app界面操作[4]，手指轻敲代表进入对应的下一级菜单，长按代表进入菜单中相关的属性设置，左右平移代表各个页面的切换，上下平移代表滑动翻页/删除菜单，两手向外扩展或收缩代表页面的放大或缩小。
（二）心理体验的匹配性
心理体验上的匹配性是指设计应与用户的固有心理感受一致。用户在使用界面时，会产生感性化的体验，在设计中要充分把握用户的心理感受，满足用户的心理需求。例如在智能家居app界面设计中的许多模块色调选用，在环境控制模块中，选用绿色能够给用户一种清新、自然的感受；在室内安防报警系统模块中，选用红色能够给人以警示的感受。在家庭灯光控制模块中选用暖色系的颜色则可以给人以温馨、安全的感受。
这种固有的心理惯性体验是人们长时间生活后得到的下意识的反应，符合用户的认识规律和思维逻辑[5]。符合日常生活心理体验的智能家居系统界面设计能够帮助用户更加快捷和准确的识别相关信息，减少执行任务的反应时间，从而减轻用户的认知负荷，减少误操作，从而提升用户的使用体验。
（三）界面模式的一致性
用户经常使用中对某种产品的app界面模式，就会对该行为界面设计产生模式思维惯性。在其他产品中继续使用该界面设计能够更好的被用户所认同[6]。例如智能家居系统界面的大小、形状和布局结构都与平板电脑相类似，因此在app界面设计中借鉴平板电脑中常用的排列式布局会使得用户在接受起来更加容易。
典型的智能家居系统app的眼动热点图和扫描路径（见图2和图3）在图1中，图片a为排列式布局，图片c为悬浮式布局。对于排列式布局，由于排列式布为用户日常熟悉和了解，因此会对整体布局进行扫视后，很快就进入到个别的图标的搜索，并视点最终落入任务所需的图标。而对于悬浮式布局，用户由于对其不够了解，因此用户会缓慢的逐一扫描每个图标和指令，并多次在不同的图标间反复观看以确定之间二者的逻辑关系。最终用户找到了需要的图标指令，但花费了用户更长的时间和更多的精力。
五、结语
本研究基于减少老年用户的认识负荷的目的及提升老年人晚年生活体验的角度上出发，利用眼动追踪技术对智能家居系统的app界面设计进行探析，通过对眼动追踪测试中得到的热点图和扫描路径进行分析，提出了操作习惯的延续性、心理体验的匹配性、界面模式的一致性等三项设计原则。该原则将会对智能家居app界面设计具有一定的参考价值。
参考文献
[1]张凌浩.基于智能系统的手机软件界面设计方法探讨[J].包装工程.2010(24):58-61.
[2]李永锋,李慧芬,朱丽萍.基于眼动追踪技术的车载信息系统界面设计研究[J].包装工程.201(12):65-68.
[3]崔冰.针对老年人智能手机的设计思考[J].现代装饰:理论.2015(01):122.
[4]常方圆.基于眼动仪的智能手机APP图形用户界面设计可用性评估[J].包装工程.2015(08):55-59.
[5]安顺钰.基于眼动追踪的手机界面可用性评估研究[D].杭州：浙江大学，2008.
[6]刘青,薛澄岐,FALKH.基于眼动跟踪技术的界面可用性评估[J].东南大学学报（自然科学，2010，40（2）：331—334.
论文作者:王宇阳 朱曦曦 白零 张敏 陈寅 孙德斌
论文发表刊物:《知识-力量》2019年12月58期
论文发表时间:2020/1/9
标签：用户论文; 界面论文; 智能家居论文; 界面设计论文; 热点论文; 图标论文; 布局论文; 《知识-力量》2019年12月58期论文;