■郭育青¹ 唐开军² Guo Yuqing¹ & Tang Kaijun²

(1.2.深圳大学艺术设计学院，广东深圳 518060）

摘 要：随着智能化科技的发展与进步，人们对智能化产品的需求也愈加强烈。本文以互联网时代为背景，综合分析智能办公桌的国内外现状，结合当下的智能化技术，提出把智能升降系统、无线传输技术、智能控制系统、云技术和人机界面等方面进行有机融合，以智能化功能为基础，形成办公、娱乐、健康三位一体的智能化办公桌设计思路，以期满足未来快乐办公、高效办公、健康办公的需求。

关键词：智能化 ；办公桌 ；设计 ；用户界面

Abstract: With the development and improvement of intelligent technology, people's demand for smart products become stronger and stronger.Under the background of Internet era, this paper makes a comprehensive analysis on the current situation of smart desk at home and abroad.Combined with the current intelligent technology, It proposes the integration of smart lifting system, wireless transmission technology, intelligent control system,cloud technology and man-machine interface. Based on intelligent function, the paper hopes to make a smart desk that can be used for business,entertainment and health, so as to meet the future needs to work happily, efficiently and healthily.

Key words:Intelligent; Desk; Design; User interface

在人类社会高速发展的今天，智能化到来的趋势已逐渐明显。在过去的几十年里，通过对人工智能的不断研究，在众多行业和生产领域都引入了智能化的概念，比如像智能建筑、智能电器、智能家居等概念，它们都已得到人们广泛的认可和接受。办公桌在人们工作中的重要性是不言而喻的，是工作空间的主体部分，不管是从人们工作与健康的角度，还是从办公空间设计的角度，办公桌都应该顺应智能化时代的步伐。

1 智能办公桌现状

在互联网快速发展的大背景下，人们的生活、工作、学习等都被互联网不断地影响着，并得到了巨大的改变，工作方式也随之而改变。人们在越来越依赖互联网来获取知识和信息的同时，也出现了无界化办公、协作性办公、移动办公等新的办公形式。这就要求办公家具不仅要适应新的工作方式的需求，同时还给人们带来快乐办公、高效办公、健康办公的新体验。因此，以人为本，智能、高效的办公桌就显得尤为重要。

国内外对于智能办公桌已有研究，均在以人性化的要求为基础上，把智能化的技术用于办公家具中，并且取得了一定的进展和成就；而国外的研究相对于国内而言，略为超前。但是，在具体的产品功能实现上面，其发展速度远远滞后于智能化技术的发展速度，特别是在产品如何和用户进行实质的互动；在使用的过程中，怎样使产品更具人性化；如何让产品满足功能的同时，又不乏趣味性和健康性等方面，远滞于现时办公工作过程的需求，急需突破。

2 智能办公桌的功能分析

通过对不同年龄层、不同行业、不同地区的调查，分析总结出智能办公桌的功能主要包括办公功能、娱乐功能、健康功能三大类。其功能模块如图1，具体分类如下：

2.1 办公功能

智能办公桌的办公功能主要还是在传统的办公功能的基础上，实现在办公的过程中达到其他方式的体验效果。如在办公桌上加入柔和的LED灯光效果，利用灯光来显示办公人员的工作状态；为了更好的增加开会的效率，办公桌的桌面可以达到升降的效果，可以升高桌面，团队成员可短暂站立，一起商讨事情，也是一种美好的体验；收纳盒可放置文具盒杂物；有效归整桌面上的电源插头、电源线数据线等；私人收藏盒，放置贵重物品和机密文件，所以设置指纹锁，外力破坏将会通知到用户的手机上。个人媒体时代，很多会选择在家办公，那么公司的管理就得不到有效保障，所以在桌子的前脸部会增加摄像头，当在家办公时，公司对工作过程可进行很好的监控与管理。

2.2 娱乐功能

在智能办公桌上加入语音提醒功能，可以有效的和办公人员产生互动，如当你离开办公桌很久时，办公桌会用语音呼叫你，从而达到某种趣味性；当到下班时间时，办公桌会自行响起欢快的音乐，并提醒你注意休息；在app上，会定时推送你感兴趣的产品，比如办公工具、职业装、行业的内部消息等，在用户感觉疲劳时，不妨打开这一功能，看看当天推送的信息是否喜欢，并可以及时和好友一起分享。

2.3 健康功能

智能办公桌也会实时关注用户的身体健康，为了让办公人员在保持长时间的工作姿势里得到缓解，加入了桌面升降功能，防止职业病的产生；办公人员长期呆在一个熟悉的环境下，很难知道所处的环境的空气质量如何，比如含氧量、甲醛、苯等，所以智能办公桌可加入空气检测和实时推送功能；在办公过程中，办公桌会实时记录用户在工作和站立过程中所消耗的卡路里，每天的成绩可以通过app和好友进行分享；用户也可以设置自己想站立的时间，以此来提醒每天用户的完成量。

■图1 智能办公桌功能分析

    ■图2 wifi模块功能实现原理   

 ■图3 智能控制系统关系图 

    ■图4 人像识别系统基本原理

3 智能化办公桌技术分析

上述智能办公桌的功能必须在相关技术的支持下，才能实现。这种技术大致可以分为以下几个部分：智能升降系统、无线传输技术、智能控制系统、云技术和人机界面。

3.1 智能升降系统

随着科技的发展，产品也向着舒适、易操作的方向发展，从办公桌的结构来看，一般可以选择桌腿和桌面两部分来升降，由于自动化科技的发展，升降的结构也发生了很大的变化，但主要还是以四种升降方式为主，即液压式升降调节、摇杆式升降调节、旋转式升降调节、电动式升降调节，其中液压式、摇杆式、旋转式一般属于手动升降机构，电动式属于自动升降机构。

液压式：利用液压原理作为桌面支撑部位的高度调节系统，升降时比较方便，灵活使用，但是会消耗一定的体力，如果使用不当，并且可能会引发意外伤害。

摇杆式：利用摇杆原理作为桌面支撑部位的高度调节，操作时的自由度很高，可以随意的升到自己想要的位置，但主要的缺点就是费时，长期使用，机械件易损坏。

旋转式：利用旋转原理作为桌面升降的高度调节，采用螺纹丝杆的结构特点，通过外力旋转桌面，就可使桌面升降到想要的位置，但也存在操作不便的缺陷。

电动式：电动式升降系统，主要是采用电机带动，非常方便而智能化，一键操作就可以到达想要的高度，但不足之处是消耗电能。通过对不同升降方式的优缺点综合分析，结合智能化的要求，所以在智能化办公桌中，适用智能化电动式升降系统。电动升降系统的原理：由控制器控制升降立柱的运动，设有按钮等指令传输控制，一个控制器可以实现多根升降立柱的平行同时运动。市场上，控制器也有功率大小之分，不同大小与功能的办公桌，须选用合适的控制器和升降立柱个数，按照市场上的产品分类，比如大型的办公台，都会按照两根或两根以上的数量来设计；小型的茶几，则会选择一根或者两根来进行配置。

3.2 无线传输技术

在飞速发展的互联网时代，产品会通过网络进行信息和数据的传输，市场上用到的技术有3G、4G、蓝牙、Zigbee、WIFI等，还有正在研发试用的5G技术。就目前的市场来看，蓝牙、WIFI模块在市场占比例最大，特别在办公室的环境中，就是用wifi来构建的网络系统，通过网络来传输资料、图片等。

因此，在设计智能办公桌中，也可采用市场上常用的wifi技术，通过wifi模块的链接，使传输成为可能性，主要原理是通过wifi模块、控制模块、驱动部件的串口连接（三者之间的相互关系见图2），实现功能与wifi模块数据的交换及系统终端有用数据的存储，以及指令的发布。

3.3 智能控制系统

在智能控制系统方面，使用最多的是嵌入式微控制器（MCU），可以直接理解成我们熟悉的单片机，又被称为微处理器，单片机不仅自身功耗低，而且还能有效的控制功耗的损耗，所以单片机还可以使产品更环保；另外，单片机容量较大，非常适合在产品复杂化的时代，能从容面对产品提出的更多需求和功能；还有就是单片机高性能化的特点。综合这些特点，所以单片机受到了更多产品的青睐。单片机的应用领域非常之广泛，主要分布在仪器仪表领域、工业自动化领域、电器领域、通讯和网络领域、交通设备领域、智能家居领域^[1]。

在智能办公桌中，各种电气装置都是通过单片机进行连接，实现远程控制。图3是智能控制系统关系图。

3.4 传感器与自动检测技术

传感器就如同人体的器官，人体通过器官来感知外界，传感器就是产品接触外界的器官。它具有体积小、精度高、重量轻、成本低以及寿命长等特点^[2]。所以，在智能办公桌的设计中，想要实现各种检测功能，就必须需要传感去执行。在智能家居中常用的传感器一般有：温度传感器、湿度传感器、温湿传感器、气体浓度传感器、图像传感器、光电传感器等。

如果把这些传感器应用于办公桌产品中，可以通过温湿传感器监测办公场所的温度与湿度，通过气体浓度传感器监测办公场所的气体浓度，通过图像传感器对办公场所进行视频监控，通过光电传感器控制各种开关；实现办公桌的综合智能，或提高其智能化程度。

3.5 人像识别技术

人像识别技术在成熟之前，图像的拍摄还尚不清晰的时候，就已经开始在商业中运用。随着科技的发展，人像识别技术也逐渐成熟了起来，越来越多的行业开始使用人像识别技术，使用最多的属于安防行业，比如机场和边检使用的闸机，都会安装人像识别系统。相对于与安防行业，智能办公桌的人像识别技术相对较简单，但是组成部分都是一样的。人像识别技术系统主要有由三个部分组成，分别是：人脸识别终端，后台数据库存储服务器，以及访问查询的客户端，其中数据在Internet中传输^[3]。图4是人像识别系统基本原理。

3.6 云技术和用户界面

云技术是信息技术行业中近年来发展起来的综合技术，根据所需的功能和性能，有机地将多种技术和资源进行整合利用。如利用云技术可将网络基础设备、存储设备、服务器以及应用和服务组成网络、计算、存储等资源池，可快捷、安全地对这些资源进行管理和调配^[4]。

用户界面又称UI设计，英文名称为User Interface Design。主要是指数字时代基于电子设备的人机交互界面设计，内容包括界面美观、人机交互、操作逻辑等。用户界面的设计范畴主要包括：PC端（机械界面、电脑界面）、手持终端（探测类、手机app）、医疗器械、游戏界面、AR与VR界面等。

智能办公桌用户界面可采用抽屉式的视图方式进行设计，这也是垂直导航中的一种，属于网页和手机应用中常用的视图方式。垂直导航这种交互模式除了帮助用户寻找有关产品、企业的信息和数据外，还通过一个流动式的单独页面，用户可以在应用中自由切换到网页的其他模块。现已被广泛应用在移动设备的UI设计中。智能办公桌的界面分为主功能显示区（用户个人信息、桌面升降信息、空气检测信息、健康指数等），辅助功能显示区（调节状态灯光、调节音量大小、好友互动、购物及娱乐等），结合前期的功能分析，智能办公桌用户界面框架图如图5所示。

■图5 智能办公桌用户界面框架图

4 结语

综上所述，本文从理论上阐述了用户和办公桌之间的体验关系，以功能点为基础，分析其可行性。充分总结在办公的状态下，把用户的功能需求主要分为办公功能、娱乐功能、健康功能三个方面。可以利用人像识别技术，解决无意识打卡的问题，满足办公的需求；给智能办公桌加上语音和灯光系统、以及app互动系统，解决语音、音乐、灯光、信息推送、商城等功能，体现了办公的娱乐性；利用智能升降系统解决办公桌桌面的升降问题，以期实现办公过程中的使用者站和坐的交替，体现出健康性。

总之，关于智能办公桌的设计研究是一种面向未来的创新，希望可以改变办公桌在人们心中的传统印象，能为以后智能办公桌产品设计研发提供一种新思路。

（责任编辑：东 方）

参考文献：

[1]孙建平,单海斌.单片机技术在智能家具中的应用与发展[J].森林工程,2012,(05):45-49.

[2]孙圣和.现代传感器发展方向[J].电子测量与仪器学报,2009,(01):1-10.

[3]吴天昊,赵健麟,周剑秋.基于人脸识别的学生考勤系统[J].机电产品开发新,2016,(06):44-46.

[4]杨照岩,段向东,等.云技术在高校数字化校园建设中的应用研究[J].农业网络信息,2014,(09):69-72.

基金项目:广东华颂家具集团有限公司科研基金资助项目

作者简介:郭育青(1989-),男,硕士研究生,研究方向:产品设计艺术研究,E-mail:842707850@qq.com

通讯作者:唐开军(1963-),男,博士,教授,研究方向:家具设计,E-mail:495260834@qq.com

引文格式:郭育青,唐开军.智能办公桌设计探讨[J].家具与室内装饰,2017,(10):18-20.

GUO Yuqin,TANG Kaijun. Discussion on Smart Desk Design [.J]Furniture & Interior Design,2017,(10):18-20.

注：本文来源于《家具与室内装饰》