《众妙之门——移动交互体验设计》一1.3 未来科技

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《众妙之门——移动交互体验设计》一1.3 未来科技

异步社区 2017-05-02 14:10:00 浏览1346
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本节书摘来自异步社区《众妙之门——移动交互体验设计》一书中的第1章,第1.3节,作者【德】Smashing Magazine,更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看

1.3 未来科技

在这一节里,我们将浏览一些额外的技术,是能够使我们所讨论的未来变为现实的技术。

未来显示科技;

RFID(Radio Frequency Identification Devices,无线射频识别)和NFC(Near Field Communication,近场通信);

新的Web和设备接口。

1.3.1 未来显示技术

过去的10年中我们看到了计算机显示技术的爆炸式发展。现在我们已经被屏幕包围了——口袋里、地铁的公告牌上、商店橱窗里、我们家中,到处都充斥着屏幕。我们与屏幕交互的方式也在不断改变——由间接的输入方式(使用鼠标、键盘或遥控器)过渡到一种结合了触摸、手势乃至语音的混合输入方式。

我们依然在不断地适应这种变化,然而科技的进步,给我们带来更高层次的挑战——如何设计并使用这些随处可见的屏幕。

技术上最大的一个改变极有可能来自于柔性屏幕的推出和商业化。其中有两项科技几乎占据了这个市场——e-paper(电子纸)技术和柔性AMOLED(Active Matrix/Organic Light Emitting Diode,有源矩阵有机发光二极体面板)技术。

e-paper技术已有好几年的历史了,但是真正被大众接受的原因是它的低功耗,以及类似亚马逊Kindle这样的电子阅读器投放市场带来的效应。当前所有的e-paper设备都还是硬质的,但是来自LG的公告认为,最早到2013年,我们将见到真正意义上的柔性e-paper。人们纷纷猜测它将首先应用于什么领域,报业和杂志发行商已经以极大的兴趣投入其中,预备借助该技术,在现有的印刷品中植入一块可实现交互的“内容区域”。

当前,所有已经投入商业运营的e-paper产品都是单色显示的。彩色技术已经成熟,但是成本依然很高,而且它的色彩饱和度还远不能达到传统的彩色显示水平。PPI(pixels per inch,每英寸所拥有的像素数)还比较低,一般是110 PPI。于是,柔性AMOLED技术呼之欲出。

柔性AMOLED显示技术声称,它不仅拥有与AMOLED技术相同的功耗、亮度、色彩过饱和度以及对比度,而且还是可弯折的和全透明的,这样一来,你可以透过显示层看见后面的东西。而像素密度达到300 PPI是完全可以实现的,迄今为止,这种屏幕已经足够轻便柔软,完全可以像报纸一样卷起来。

这些新产品将引进很多新的使用方式和新的交互模式。试想一下如果能够通过扭转和揉搓来实现一些操作——类似我们利用加速度计来玩赛车游戏——把设备向左边倾斜赛车就向左转弯,向前倾倒赛车就加速。

现在试想在柔性e-paper设备上操作你收藏的应用。朝向自己弯曲纸张来实现向上滚动列表,朝相反的方向弯曲来向下滚动,弯曲的程度决定滚动的速度。

这些交互行为是颠覆性的,而且,正如我们正在设法解决的触摸屏带来的问题那样,新技术必将引入很多新挑战:

我们如何让这些交互行为协调一致?

我们如何避免误操作?

我们如何提供多通道设备,并实现反向兼容?

这些交互手段显然不适用于所有设备,那么,在哪些领域和场合它们最有市场呢?

我们如何准确地定位这些功能?哪些属性是我们需要测定的?怎么把这些属性融入现有的平台和标准中呢?

这些问题显然还未解决,在Web设计中,如同近期的其他产品一样,网页设计中固定图层和像素尺寸如何与设备匹配的问题也许还得不到有效解决。但是,值得一提的是,我们也许可以在很多日用领域发挥它们的作用。e-paper技术由于其柔软的特性(可弯折性),已经应用于一次性的电池中。显示剩余电量并不一定需要什么绚丽的表现方式,因此,这个点子是很实用的。

在这些产品推出之前,最好通过互联网来了解他们。如下这些视频会为我们展示一些在短期可能出现的新奇交互手段:

Nokia Kinetic 设备,柔性智能手机(诺基亚论坛有更多视频);

纸手机,来自加拿大女王大学的一款原型机;

三星柔性屏原型设备;

Plastic Logic的彩色e-paper技术,来自于BBC纪录片。

平视显示器(HUD)是一种无需用户低头就能看到所需信息的显示技术。目前,该技术已经广泛用于军事和航空领域,它能将图文叠加在实景之上,用于显示一些重要数据(如航速和高度信息)。由于显示技术的突飞猛进,当前,我们已经能把微型平视显示器做到一部简单的耳机上或者一副眼镜上。

随着显示技术的发展,我们可以期待在这些微型显示器身上看见一些新奇的用法。HUD显示技术将会是极为特别而且妙趣横生的。

谷歌展示了一款即将到来的HUD产品——“谷歌智能眼镜”。截止我写下这段文字为止,仅有极少的详情披露出来,但是从早先的宣传视频中我们可以看见,用户透过这部极具未来感的设备记录、发送或者接受数据信息。无论最终的成品如何,“谷歌智能眼镜”这样一款便宜而且其貌不扬的HUD设备必将在社会公共领域和保护个人隐私方面掀起轩然大波。

隐私性
对个人而言,当我们独自处在城市中、办公室里或者运动场上的时候,这些能够悄悄记录视频与画面(甚至自动上传至网络)的东西是不是能够被社会和法律认可呢?


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  • 安全性
    何种情况下使用HUD设备是不安全的呢?多数国家(包括美国的部分州)已经下令禁止司机在驾驶时使用头戴式通话设备(尽管通常情况下允许使用免提通话)。很难想象驾车时突然在眼前闪出一封电子邮件,会对驾驶员没有影响。
  • 实用性
    少数关于谷歌智能眼镜操作方式的信息是很有用的。在这个尺寸下,人机交互几乎是通过语音,实体按键(用于开关机),以及简单的肢体动作(如点头)来实现的。我们不禁要问,这些动作刻板(而且看起来滑稽)的行为在日常生活中正常吗?可行吗?实用吗?

1.3.2 RFID技术

RFID技术使用用户在物体和设备间实现信息交换的技术。如果生活在城镇中,那么你每天使用的公交月卡或地铁月票,使用的就是这种技术。在这种情况下,你的公交卡实际上就是一个数据收发装置。它用电子装置存储有关信息,当你上车刷卡的一瞬间,里面以电子设备存储的信息能够被车上的RFID读取器读取并识别。RFID技术还被广泛用于仓储和物流行业,它能够自动标识并且追踪存放在货栈或仓库内的货物。实际上,这种做法在这些行业中要比在公共交通领域常见得多,这是因为RFID技术会为行业带来更高的成本附加值。

对于像亚马逊这样的大公司而言,他们每天要接收、递送、追踪并管理成千上万的物品,采用基于RFID技术的物流体系,其收益的提升是立竿见影的,而且易于量化评估。而在公共交通领域,这种收益通常是长期的,而且短期内无法预测。

这里的主要问题在于,RFID技术的应用需要相对成熟的生态系统。比如说,公交车或者地铁必须安装相应的读取设备。消费者必须从原先固有的任何一种系统中走出来,去适应这种新的付费方式。尽管采用了这个系统,也许依然需要一个外在的帮手,如售票员,他们有必要知道这种改变,并重新接受培训,从而能够使用这些新设施。

这就陷入一个先有鸡还是先有蛋的困境:除非这项技术的采用率达到某个临界值,不然发明者和参与者们是无法看见可观回报的。但是前期如果没有钱做支撑,这个临界值又很难达到。

1.3.3 NFC技术

NFC技术(RFID技术的一个较新的分支)试图避免RFID技术带来的诸多挑战,与此同时改进增强功能并提升用户体验。不同于RFID技术,NFC技术可以实现单向以及双向通信,而且它有三种工作模式:读卡器模式、卡模式和点对点(P2P)模式。

读卡器模式与RFID的工作模式很像,但是由于加入了擦写功能,从任何一个设备中提取数据变得简便易行。通常可见的一种情形是在一张地铁海报中植入NFC标签。用户只需要用手机轻触这张海报,就能够获取一个网址链接或是其他预置在里面的信息。这个实例中,“擦写”功能使得人们能够将相关信息写入芯片。将来,可以设想,利用这种可读写标签,我们能够获取商店打折信息、一处名胜的特定位置的检索信息,或者用于获取一些工业设施的设置权限。

卡模式能够将配备了NFC模块的手持设备——比如手机或平板电脑——模拟成一张智能卡。这些手持设备能够以非接触的方式实现缴费和支付功能(如同使用RFID技术的公交卡)。这项科技同样能够使得一些来自用户的大宗交易行为更加简单,从而降低交易成本。

点对点(P2P)模式,适用于两部同时配备了NFC模块的手持设备,可在彼此之间实现连接、共享信息或传输文件。如果用于传输的数据量比较小——例如一个大小为2~3KB的电子名片内容——NFC设备在彼此间触碰的那一瞬间就能够完成数据交换。如果数据量较大,NFC模块会自动使两台设备以WiFi或者蓝牙方式安全配对,而后调用这些带宽更高的网络来进行数据传输。

点对点模式十分有用,仅仅通过触碰其他设备,即可实现例如内容共享,店内票据交付,在两个玩家之间发起游戏邀请,或者轻松连接相机、打印机等。外设RFID技术仅能用于简便支付或者物流追踪这种简单的场合,相比之下点对点模式的应用范围就广得多了。与RFID技术类似,这也需要一个生态系统,相应的场所同样需要安装一些读取设备。而NFC技术最有可能被广泛采用的平台是智能手机。权威研究机构弗雷斯特公司的一项预测表明,在英国,2014年左右NFC技术即可跳出先前所说的那种困境,其采用率将达到临界值(15%~25%)。


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然而,NFC技术依然只是整个等式中的一个因子。要确保NFC技术大范围普及,它必须向零售商、工作人员和客户证明它的价值。在此之前,我们不妨再看看眼下增长势头强劲的电子钱包技术或者在线支付系统,例如星巴克与SQUARE合作推出的模式。这些与我们通常在Web上看到的是同一类系统——功能相同,操作习惯相同,连系统搭建时采用的新标准都相同。

动手实践吧(准备弄脏双手吧)

了解技术前景最好的途径莫过于透过原型设备观察。如今,利用类似三星公司TecTiles可编程NFC贴纸这样的设备,能够很好地演示NFC的用户体验过程。用户的手机即可对这种贴纸进行功能编制。

这些贴纸背部的胶面可以使它贴到任何种类的物体上。通过一部带NFC功能的手机,即可为这种贴纸编入如呼叫指定号码、设置闹铃、更新Facebook状态等多种功能的程序。这种标签目前适用于Android设备,通过安装免费的TecTiles手机应用,这些设备能够向贴纸写入数据和程序,同时,该设备也就成为了一部与之对应的“数据卡”。

1.3.4 全新的Web和设备API(应用编程接口)

与设备和平台交换数据的设备越多,它们的实用性就越高。API的存在与否,是技术进展的关键指标。长远地看,API是开放的还是封闭的,将影响它的实用性。

新的API技术正试图填补平台与设备间实现通信连接的空白 。开发API技术是一个复杂的任务。这项工作的进展并不一帆风顺,伴随着时常出现的反复。尽管令人沮丧,但是我们必须认识到,每种新API技术的出现都意味着一个新的实践机遇。这些实践使我们发现更多需要解决的问题,最终,会将我们引向一个更好而且更实用的技术规范。

1.Device API(设备接口)
W3C(World Wide Web Consortium,万维网联盟)的Device API技术规范,试图在Web应用与主机设备的功能间,实现更进一步的整合。这些功能包括获取相关组件的访问权限,例如相机、麦克风、地址簿、日历甚至包括网络连接与电池电量在内的系统信息。

设备接口并不是什么新鲜事物。与之类似的标准早在21世纪头10年里就已经存在(现在已经没落)了,当时在一些Web应用中,人们开发出一些框架和组件,比如Opera浏览器组件和Nokia的Web Runtime。

2011年提出的Firefox 移动操作系统(当时命名为Boot to Gecko)是一款轻量化的操作系统,主要针对在新兴经济体流行的低端智能手机而研发。由于采用开放网络技术及标准,该系统旨在避免应用程序在开发时,对于某个特定平台以及其接口规范的依赖。该项目已经得到诸多网络运营商的支持,其中包括Deutsche Telekom(德国电信)、Etisalat(阿联酋电信)、Smart(菲律宾Smart公司)、Sprint(美国斯普林特电信)和西班牙的Telefónica公司。第一部采用Firefox 移动操作系统的设备已于2013年面向市场推出。

当然,与相机和日历实现对接仅仅是目前能够实现的一步。要实现物联网,我们还必须与诸多传感设备实现对接。又一次,原生平台取得先机,但是即将到来的传感器API工作组(Sensor API Working Group)正努力为浏览器定义传感器事件的文档对象模型(DOM)和数据格式。

这些API旨在用于侦测诸多指标,比如:环境温度(摄氏度,℃)、大气压(千帕斯卡,kPa)、相对湿度(以百分比表示,%)、环境亮度(流明,lm)、环境噪声(分贝,dBA)以及临近距离(厘米,cm)。

Mozilla同时负责开发一套相似的设备API。这些API主要是为Mozilla的Firefox 移动操作系统定制的,但它们也许最终会被Firefox的移动版标准浏览器支持。
一种叫作Web Intents新框架机制引起了人们的兴趣。当设备和传感器API以硬件方式通连时,Web Intents依靠客户端服务机制发现并实现应用程序间的通信连接。通过Web Intents,用户的行为习惯会被服务(例如手机应用程序)记录并登记,而后与相应的目的(或功能)对应起来。此后系统接收到类似的动作请求(基于一些动词如“分享”、“编辑”、“浏览”等)时,就能够向用户提供最接近该动作含义的服务功能。这项技术能够使用户与平台之间的交互行为更加流畅、更加紧密而且更加人性化。

2.传感器和物理世界
为你的手机硬件开发一个面向用户的应用程序是一回事,怎样为身边形形色色的日用品开发这类服务则是另一回事。截至目前,关于物联网的相关实验是一个相当专业的领域,从事该研究的人们必须有一定的编程能力,必须懂得电子电路,而且还得有足够的兴趣把一块铁焊接到厨房的桌子上。但是随着物联网技术从技术人员、极客们向一般大众普及,新兴的技术工具将允许几乎所有人轻松写入一段程序,用于和这个物理世界进行交互。

Ninja Blocks(忍者方块,目前还只有初代产品)是一款微型计算机产品,它的设计初衷是,使生活轻松地与物联网连接起来。最关键的是,这一切并不需要什么编程和电子学方面的专业知识。三星的TecTiles电子贴纸是通过NFC技术将数字化功能赋予日常用品的,而Ninja Blocks则把这个过程反了过来,它通过一系列插件,从真实世界获取并显示物理参数(例如温度和运动参数),这些参数用于触发相应的功能,例如拍照和发送邮件。


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上述的所有组件和功能都接入Ninja Cloud这个网络服务。在Ninja Cloud的界面中,控制这些物件就像写个配方一样简单。

第一步,选择一个想要观察的事件。该事件必须是能够被物理感知(在传感器的工作范围内)的事情,例如飞来一只鸟。

第二步,定义对该事件的反应,比如“拍摄照片”或“更新Facebook状态”。

Ninja Blocks的出彩之处在于它包括了一个完整的系统:一部微型电脑、一系列传感器和一套几乎所有人都能掌握的API技术。它的多数组件都是开放的,允许高级用户通过底层开发拓展更多的功能。这就为一些设计师、开发人员和学生创造了一个极具创意的环境,可以简单地研发一些原型设备和交互方式。


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Ninja Blocks另一个有趣的特性在于它最初的雏形。尽管工程塑料已经是一种非常便宜的材料,但是在加工单个物件的时候,成本还是比较高的。这就引起一个问题,在设计阶段,原型设备需要经常改动,每次改动都要定制加工,这个成本相对还是过高。

为了缓解这种情况,Ninja Blocks的研发人员在早期原型机上,“适时地”采用了桌面3D打印机技术。这就使得设计人员可以选择与最终成品类似的材料进行制作,避免了定制加工的高成本和长周期。

由于Ninja Blocks的硬件设计规范是基于开源的,所以不难想象到,其他公司、学生甚至业余爱好者也能够自行研制出类似的原型设备。

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