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物聯網系統該如何設計溝通內容,才能與使用者完美互動?

人機共生你我它_96
・2019/02/19 ・3767字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 511 ・六年級

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「工作即將結束,主人在家人的群組裡留言有朋友即將一起回家吃晚餐。家裏的所有成員們接到通知後開始各就各位,準備迎接主人與客人到來。烤箱開始待機,電磁爐進入烹飪模式,地毯告訴掃地機器人上次清潔時間一周前,接著掃地機器人開始清理客廳,掃地機器人走到沙發旁時,沙發說它也需要被清潔。當大家開心準備時,接到主人通知朋友沒辦法一起吃晚餐了,只好改為自己吃微波食品,於是家庭總管便訂了主人平時喜歡的外賣,同時通知家裏所有成員:晚餐取消!進入微波食物模式 QQ 」

這個影片中的場景是許多智慧家居常描繪的物聯網概念之一,在不久的將來,所有物品都能與其他物品甚至與人溝通時,生活的模式可能與現在有所不同。

許多概念影片中描繪了人與聯網物的理想互動情況,所有的互動都順暢無比、智慧系統如期運作、人也能自然地與智慧系統溝通,然而在實際生活中,系統的運作不盡然能夠如期依照完美劇本演出,偶爾可能會遇上系統故障或是無法順利接收人的指令,而人也並不總能理解系統的所有運作機制、未必能精確傳達自己的需求讓智慧系統知道。因此,我們需要了解當人在使用這些智慧系統時,人會有哪些期待或行為,進而設計出能讓使用者理解的系統行為。

這篇研究由荷蘭恩荷芬理工大學與台灣大學智慧聯網中心的研究團隊合作,並發表於 2018 年 ACM CHI Conference on Human Factors in Computing Systems (CHI’18),透過分析九部物聯網的概念影片,從影片中一一擷取出數個人與物聯網系統溝通以及物聯網彼此互相溝通的方式,例如:「這個玩具偵測到小孩的指令,接著把這個指令傳給其他機器」;接著研究者們根據這些語彙不同的目的分成「運作狀態」、「發送要求」、「觸發特定功能」、「允許」、「拒絕」、「提醒」、「推薦」、「指引」、「呈現問題」、「表達情緒」、「交流資訊」與「社交」這12個類別,分析整理出當人在使用各式各樣物聯網系統時,會透過這 12 類互動來了解它的概念模型(Conceptual model,進而更加明白物聯網背後的運作以及功能。

原來物聯網要提供這些解釋,我們才聽得懂

它的運作狀態 (Active)

圖/pexels

「想像當你剛打開一台新買的電視,遙控器按了電源鍵後卻沒有任何反應,連續按了好幾下電視仍然沒反應,到底是電視壞了?還是按鈕壞了?接觸不良?電視到底怎麼了???」當我們心中冒出一連串疑問時,根本無從得知原來智慧電視只是在準備開啟中……當物聯網系統無法讓使用者清楚知道系統的運作狀態時,很容易造成使用上的疑惑。假若系統能讓使用者知道系統目前的運作狀態,像是「開機中」、「傳遞訊號中」、「搜尋中」、「監控中」等,告訴使用者系統已準備好執行即將接收到的指令,使用者便能清楚了解系統當下處於哪個準備階段,就能開始配合系統目前的運作階段操作。

它是否已接受我們提出的要求 (Approve)

圖/修改自pxhere

當使用者對系統下指令或是提出要求時,例如按下某個鍵、傳送某個檔案,這時候系統顯示「已接收」、「已辨識成功」、「已核可」、已確認」等指示能讓使用者知道系統是不是已經順利接受、是不是會開始進行某個操作或處理某些資訊,這些立即的回饋能讓使用者預期下一步可能會看到的系統行為,進而準備自己下一步操作,像是當看到臉部辨識已成功後,就可以準備對系統提出下個要求;而當辨識失敗時,使用者就會調整自己的位置或光線來幫助辨識。這些系統回饋都有助於使用者預期系統行為。

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當它對我們說不 (Reject)

圖/修改自pxhere

並不是所有我們給出的指令都會被系統接收與處理,當使用者的請求或是系統中連線裝置(聯網物)的指令沒有被接收或是系統無法處理時,這時候人需要的是一個「解釋」,一個可以幫助他處理後續問題或調整的解釋(很多時候人與人之間互動不也是如此?一方有了解釋另一方才知道調整方向)。當人在操作物聯網時,需要知道自己所提出的要求並未被處理,這時候物聯網的設計可以嘗試告訴使用者:「對不起,這個要求超出我的理解範圍」、「抱歉,電視沒辦法處理調控溫度的問題」等,讓使用者更加明白整套物聯網系統在傳遞與處理資訊時可能存在的限制有哪些,進而幫助人後續的處理方式。

它如何推薦適合我們的內容 (Recommendation)

圖/wikimedia

當系統想推薦使用者適合的操作時,可以模擬人與人之間互相給建議或是討論的方式來提出建議,並且讓最後決定權留在使用者,例如當智慧家庭系統偵測到主人各種的生理資訊,判斷主人心情不太好,這時候可以告訴主人:「你今天好像不太開心,根據我對你的了解,也許可以讓我播放 WORLD ORDER 的歌給你聽?」並讓最後是否要播放的選擇讓使用者決定。

物聯網如何告訴我們它遇到什麼問題 (Show problems)

圖/pixabay

當系統出錯的時候該怎麼辦?Error message 對工程師 debug 很重要,對使用者也很重要。這時候如果能告訴使用者系統目前遇到一些問題、可能的處理方式,便能幫助使用者知道下一步該如何解決問題。而如何呈現「Error message」也是需要設計介入的大學問,除了用「白話文」明示以外,也可以透過隱喻、擬人的方式來傳達錯誤訊息,例如在螢幕上顯示微閉的眼睛、配上微弱的呼吸燈,讓使用者知道系統電力不足,該替它充電了。

它們彼此如何交流資訊 (Exchange information)

圖/pixabay

物聯網系統牽涉了不同聯網物之間的訊息傳遞,像是門把傳遞主人回家資訊給電視、電視告訴沙發即將同步調整溫度跟柔軟度,這些不同聯網物之間的訊息傳遞也需要讓使用者看見,讓使用者知道系統彼此如何協調完成任務。「交換訊息」、「協商」、「接收」、「同步」、「傳輸」、「更新資訊」等都是一些常見的系統交換資訊行為,設計師們可以透過不同的視覺化或互動設計的方式將這些聯網物的溝通讓使用者知道。

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它也能與我們建立關係 (Socialize)

圖/Unsplash

「嗨,早安」、「歡迎回家」、「謝謝」、「我看到你正在看我」等,這些都是人類社交時會出現的行為,當人與物聯網系統互動時,設計師也可以透過設計這些附有社交功能的語言在系統上,促進人與系統互動時的投入程度。


  • 身為使用者的你:在讀完這篇介紹後,下次選購智慧家居相關的物聯網服務時,不妨可以在試用期間把這些互動指標當作挑選的規格依據之一,慎選一個能提供「清楚的解釋」並與你「好好溝通」的物聯網服務。
  • 身為設計師與開發者的你:透過這篇介紹的物聯網如何提供不同「解釋」的語彙設計,使用者可以更加清楚物聯網系統背後的運作,這些解釋語彙的設計除了可以讓使用者更加投入與系統的互動之外,也能展現這些聯網物在整個系統中的自主性以及系統做出特定行為的目的,當使用者能夠理解物聯網系統的運作目的,就能與系統有更順利的「溝通」。

物聯網的應用隨著軟硬體技術的進步,應用的範圍也越來越廣泛,智慧工廠、智慧辦公室、智慧城市等各式各樣的應用情境都有不同專業的設計者投入其中,系統設計者們下一步也可以思考這些解釋語彙在不同應用情境下該如何客製化設計,幫助不同情境下的使用者跟物聯網生態系有更好的互動體驗。

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人機共生你我它_96
12 篇文章 ・ 4 位粉絲
由致力於人機互動研究(HCI, Human-Computer Interaction)的研究者與實務工作者所創立,我們定期發表人機互動相關文章,與讀者一起思考科技對社會生活帶來的好處與限制。

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純淨之水的追尋—濾水技術如何改變我們的生活?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/04/17 ・3142字 ・閱讀時間約 6 分鐘

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本文與 BRITA 合作,泛科學企劃執行。

你確定你喝的水真的乾淨嗎?

如果你回到兩百年前,試圖喝一口當時世界上最大城市的飲用水,可能會立刻放下杯子——那水的顏色帶點黃褐,氣味刺鼻,甚至還飄著肉眼可見的雜質。十九世紀倫敦泰晤士河的水,被戲稱為「流動的污水」,當時的人們雖然知道水不乾淨,但卻無力改變,導致霍亂和傷寒等疾病肆虐。

十九世紀倫敦泰晤士河的水,被戲稱為「流動的污水」(圖片來源 / freepik)

幸運的是,現代自來水處理系統已經讓我們喝不到這種「肉眼可見」的污染物,但問題可還沒徹底解決。面對 21 世紀的飲水挑戰,哪些技術真正有效?

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19 世紀的歐洲因為城市人口膨脹與工業發展,面臨了前所未有的水污染挑戰。當時多數城市的供水系統仍然依賴河流、湖泊,甚至未經處理的地下水,導致傳染病肆虐。

1854 年,英國醫生約翰·斯諾(John Snow)透過流行病學調查,發現倫敦某口公共水井與霍亂爆發直接相關,這是歷史上首次確立「飲水與疾病傳播的關聯」。這項發現徹底改變了各國政府對供水系統的態度,促使公衛政策改革,加速了濾水與消毒技術的發展。到了 20 世紀初,英國、美國等國開始在自來水中加入氯消毒,成功降低霍亂、傷寒等水媒傳染病的發生率,這一技術迅速普及,成為現代供水安全的基石。    

 19 世紀末的台灣同樣深受傳染病困擾,尤其是鼠疫肆虐。1895 年割讓給日本後,惡劣的衛生條件成為殖民政府最棘手的問題之一。1896 年,後藤新平出任民政長官,他本人曾參與東京自來水與下水道系統的規劃建設,對公共衛生系統有深厚理解。為改善台灣水源與防疫問題,他邀請了曾參與東京水道工程的英籍技師 W.K. 巴爾頓(William Kinnimond Burton) 來台,規劃現代化的供水設施。在雙方合作下,台灣陸續建立起結合過濾、消毒、儲水與送水功能的設施。到 1917 年,全台已有 16 座現代水廠,有效改善公共衛生,為台灣城市化奠定關鍵基礎。

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圖片來源/BRITA

進入 20 世紀,人們已經可以喝到看起來乾淨的水,但問題真的解決了嗎? 科學家如今發現,水裡仍然可能殘留奈米塑膠、重金屬、農藥、藥物代謝物,甚至微量的內分泌干擾物,這些看不見、嚐不出的隱形污染,正在成為21世紀的飲水挑戰。也因此,濾水技術迎來了一波科技革新,活性碳吸附、離子交換樹脂、微濾、逆滲透(RO)等技術相繼問世,各有其專長:

活性碳吸附:去除氯氣、異味與部分有機污染物

離子交換樹脂:軟化水質,去除鈣鎂離子,減少水垢

微濾技術逆滲透(RO)技術:攔截細菌與部分微生物,過濾重金屬與污染物等

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這些技術相互搭配,能夠大幅提升飲水安全,然而,無論技術如何進步,濾芯始終是濾水設備的核心。一個設計優良的濾芯,決定了水質能否真正被淨化,而現代濾水器的競爭,正是圍繞著「如何打造更高效、更耐用、更智能的濾芯」展開的。於是,最關鍵的問題就在於到底該如何確保濾芯的效能?

濾芯的壽命與更換頻率:濾水效能的關鍵時刻濾芯,雖然是濾水器中看不見的內部構件,卻是決定水質純淨度的核心。以德國濾水品牌 BRITA 為例,其濾芯技術結合椰殼活性碳和離子交換樹脂,能有效去除水中的氯、除草劑、殺蟲劑及藥物殘留等化學物質,並過濾鉛、銅等重金屬,同時軟化水質,提升口感。

然而,隨著市場需求的增長,非原廠濾芯也悄然湧現,這不僅影響濾水效果,更可能帶來健康風險。據消費者反映,同一網路賣場內便可輕易購得真假 BRITA 濾芯,顯示問題日益嚴重。為確保飲水安全,建議消費者僅在實體官方授權通路或網路官方直營旗艦店購買濾芯,避免誤用來路不明的濾芯產品讓自己的身體當過濾器。

辨識濾芯其實並不難——正品 BRITA 濾芯的紙盒下方應有「台灣碧然德」的進口商貼紙,正面則可看到 BRITA 商標,以及「4週換放芯喝」的標誌。塑膠袋外包裝上同樣印有 BRITA 商標。濾芯本體的上方會有兩個浮雕的 BRITA 字樣,並且沒有拉環設計,底部則標示著創新科技過濾結構。購買時仔細留意這些細節,才能確保濾芯發揮最佳過濾效果,讓每一口水都能保證潔淨安全。

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濾芯本體的上方會有兩個浮雕的 BRITA 字樣,並且沒有拉環設計 (圖片來源 / BRITA)

不過,即便是正品濾芯,其效能也非永久不變。隨著使用時間增加,濾芯的孔隙會逐漸被污染物堵塞,導致過濾效果減弱,濾水速度也可能變慢。而且,濾芯在拆封後便接觸到空氣,潮濕的環境可能會成為細菌滋生的溫床。如果長期不更換濾芯,不僅會影響過濾效能,還可能讓積累的微小污染物反過來影響水質,形成「過濾器悖論」(Filter Paradox):本應淨化水質的裝置,反而成為污染源。為此,BRITA 建議每四週更換一次濾芯,以維持穩定的濾水效果。

為了解決使用者容易忽略更換時機的問題,BRITA 推出了三大智慧提醒機制,確保濾芯不會因過期使用而影響水質:

1. Memo 或 LED 智慧濾芯指示燈:即時監測濾芯狀況,顯示剩餘效能,讓使用者掌握最佳更換時間。

2. QR Code 掃碼電子日曆提醒:掃描包裝外盒上的 QR Code 記錄濾芯的使用時間,自動提醒何時該更換,減少遺漏。

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3. LINE 官方帳號自動通知:透過 LINE 推送更換提醒,確保用戶不會因忙碌而錯過更換時機。

在濾水技術日新月異的今天,濾芯已不僅僅是過濾裝置,更是智慧監控的一部分。如何挑選最適合自己需求的濾水設備,成為了健康生活的關鍵。

人類對潔淨飲用水的追求,從未停止。19世紀,隨著城市化與工業化發展,水污染問題加劇並引發霍亂等疾病,促使濾水技術迅速發展。20世紀,氯消毒技術普及,進一步保障了水質安全。隨著科技進步,現代濾水技術透過活性碳、離子交換等技術,去除水中的污染物,讓每一口水更加潔淨與安全。

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(圖片來源 / BRITA)

今天,消費者不再單純依賴公共供水系統,而是能根據自身需求選擇適合的濾水設備。例如,BRITA 提供的「純淨全效型濾芯」與「去水垢專家濾芯」可針對不同需求,從去除餘氯、過濾重金屬到改善水質硬度等問題,去水垢專家濾芯的去水垢能力較純淨全效型濾芯提升50%,並通過 SGS 檢測,通過國家標準水質檢測「可生飲」,讓消費者能安心直飲。

然而,隨著環境污染問題的加劇,真正的挑戰在於如何減少水污染,並確保每個人都能擁有乾淨水源。科技不僅是解決問題的工具,更應該成為守護未來的承諾。濾水器不僅是家用設備,它象徵著人類與自然的對話,提醒我們水的純淨不僅是技術的勝利,更是社會的責任和對未來世代的承諾。

*符合濾(淨)水器飲用水水質檢測技術規範所列9項「金屬元素」及15項「揮發性有機物」測試
*僅限使用合格自來水源,且住宅之儲水設備至少每6-12個月標準清洗且無受汙染之虞

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鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
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從販賣機到智慧設備:物聯網的發展歷程
數感實驗室_96
・2024/06/23 ・1135字 ・閱讀時間約 2 分鐘

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本文由 國立臺灣師範大學 委託,泛科學企劃執行。 

在這個通信技術普及的年代,我們不斷介紹各式各樣的通信技術。大多數的通信技術都是為人服務的,這似乎是理所當然的。然而,有一種通信技術並非直接為人服務,而是為物體之間的交流提供支持。這種技術不僅存在,而且在現代已經成為最主要的通信形式之一,我們稱之為——物聯網(IoT)。

物聯網,Internet of Things,簡稱 IoT,顧名思義就是物品,機器、設備連上網路。

在我們生活中,如智慧手錶和藍牙耳機這些穿戴式設備,它們各自擁有特定功能,同時又能透過藍牙技術相互連結,這就是物聯網的一種應用。

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你可能會問,手機也算是物聯網的設備嗎?

這取決於你如何定義和使用手機。如果是人們使用 5G 或 4G 技術彼此傳訊息和溝通,那麼這不屬於物聯網的範疇。但當手機與藍牙耳機或智慧手錶連接時,它們之間的互動更符合物聯網的概念。因此,物聯網的基本定義是,不直接涉及人跟人、或是人與設備的互動。基本上都是設備跟設備之間的溝通。

通信是人類最基本的需求,同時也帶來無限商機,就像我們不想跑到別的地方買可樂,卻發現賣光了一樣,科技為能解決這些需求,促使通信技術的持續成長。

如同手機的普及帶動了市場需求,從一家一部的電視和冰箱,到人人一支的手機,並且每隔幾年就更新換代。這種商機吸引了企業的投資,也推動了強大的研發動能。

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而現在,我們正生活在一個設備數量遠超人類數量的時代,從藍牙耳機、智慧手錶,到遍布全球的智慧設備,物聯網的技術已經無處不在。

不妨思考一下,還有哪些需求尚未被滿足,也許它們正是下一個物聯網應用的起點。

更多、更完整的內容,歡迎上數感實驗室 Numeracy Lab 的 YouTube 頻道觀看完整影片,並開啟訂閱獲得更多有趣的資訊!

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數感實驗室_96
76 篇文章 ・ 50 位粉絲
數感實驗室的宗旨是讓社會大眾「看見數學」。 數感實驗室於 2016 年 4 月成立 Facebook 粉絲頁,迄今超過 44,000 位粉絲追蹤。每天發布一則數學文章,內容包括介紹數學新知、生活中的數學應用、或是數學和文學、藝術等跨領域結合的議題。 詳見網站:http://numeracy.club/ 粉絲專頁:https://www.facebook.com/pg/numeracylab/

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培育屏東數位能量——屏東縣政府跨域數位爭霸戰頒獎典禮暨成果展
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2022/11/24 ・650字 ・閱讀時間約 1 分鐘

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「屏東縣跨域數位爭霸戰實戰競賽」頒獎典禮暨成果展於11月19號完美落幕。為培育屏東青年數位能力,屏東縣政府特別推動「跨域數位人才培育計畫」,主題包含「AVR 應用」、「數位光影技術」、「智慧物聯」、「自媒體影音串流」及「數位媒體應用」五大類,以透過學習數位工具提升履歷競爭力。更延伸計畫辦理「屏東縣跨域數位爭霸戰實戰競賽」,參賽隊伍都是在屏東就學或就業之青年報名,提供競賽總獎金30萬元,鼓勵與培育屏東的數位人才發揮創意,將屏東的故事透過數位方式展現出來。

本次參賽作品精采多元,展現屏東青年設計的創意及數位能量。包括影片拍攝屏東美食美景的「屏安米樂」及「做伙憩屏東」,利用線上展覽介紹屏東單車路線的「屏東單車旅遊趣」,以及獲得潛力獎的團隊「Animation Pingtung」、「斯卡羅」及「禁忌之戀」,第三名則是由透過線上迷宮遊戲的模式融入屏東各個區域的特產、美食的「屏藏物語」,第二名則是製作了年底即將啟動的屏東數位青創中心外牆,運用非常吸睛的光雕影像結合屏東元素的「光點屏東∞斑雕共構」,第一名殊榮則由屏東科技大學餐旅管理系的「鐵橋記」獲得,同學們運用實境解謎搭配Line機器人,透過遊戲方式介紹高屏溪的歷史。

每個團隊皆發揮獨特創造力,在課程中從0到1扎根數位技能、從無到有創造屬於自己的成果,屏東青年人才有目共睹,展現屏東縣政府陪伴青年,提供良好的創業環境與資源,有望未來提升屏東競爭力!

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鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
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