克服物联网用户体验设计的六大挑战

物联网 （IoT） 的增长继续飙升，虽然连接智能设备在家庭和工作中都在流行，但仍有增长和改进的空间。一个这样的领域是用户体验 （UX）。创造强大的用户体验是将物联网从当前的热门趋势转变为下一阶段计算的关键。

UX 设计很重要，因为它决定了用户如何与系统交互。虽然 Web 和移动端的 UX 设计实践已经标准化，但物联网设计是一个涉及各种不同设备的新领域，因此使设计过程更加复杂。在这里，我们将探讨 UX 设计师在设计物联网时面临的六大挑战以及应对这些挑战的解决方案。

1. 异构系统

物联网解决方案需要能够处理来自一系列设备的多种类型的数据，并在各种用户界面 （UI） 上显示数据。例如，太阳能发电厂的物联网解决方案可能会从三个或更多设备或传感器收集数据，例如逆变器、气象站和电网定价。逆变器和气象站可能会使用处理器和无线通信芯片通过网关收集和传输数据到云端，而公用事业公司将使用应用程序编程接口 （API） 来提供电网定价数据。一旦聚合了所有这些不同类型的数据，最终用户需要能够在任何界面上轻松读取它，例如手机、笔记本电脑或现场屏幕。此外，每种类型的用户（所有者、金融家或技术人员）都需要访问不同类型的信息。

随着现场添加或更换设备，每个系统都在不断变化，这加剧了物联网系统的异构性。例如，如果上面提到的太阳能发电厂扩展以添加来自不同供应商的第二个逆变器，物联网系统不仅需要与新的数据收集基础设施配合使用，还需要与最终用户界面无缝连接。设计师需要确保他们的用户体验足够灵活以适应这种情况。

这种设备、数据、用户等的多样性带来的另一个挑战是在所有界面上创建统一的感觉，以增强每个用户对解决方案的体验。为了实现这一点，设计人员通常必须在更基本的程序（如 Linux）中工作，以便为每个接口正确编码。例如，在智能手机上查看数据的用户希望得到漂亮的显示；虽然相同的设计可能无法在一台机器上的简单屏幕上工作，但一般概念和经验应该可以转化。

2.专注于硬件

在选择物联网硬件时，买家往往会关注成本、技术规格和软件兼容性，而忽略用户体验。但是硬件会对用户体验产生很大的影响。为边缘设备选择合适的传感器、处理器和通信模块至关重要，因为它们最终决定了用户如何与设备交互。例如，如果一家公司选择处理器是因为它是最便宜的选择，那么它的响应时间可能会很慢或电池很快就会耗尽。在大多数情况下，这将显着降低用户体验。

足够的 MIPS/RAM/ROM

对于大多数应用程序来说，运行实时操作系统 （RTOS） 或基于时间的调度程序就足够了，但限制了扩展能力

多种串行接口

需要串行 I/O 与 GPS、蜂窝调制解调器等外围设备进行通信。

为了可扩展性，需要超过最低限度的串行接口

A/D 和 GPIO

A/D 和 GPIO 不是必须具备的，但这些是未来可能需要的功能

耐用性

针对爱好者和小型计算机应用程序的系统可能不够坚固，无法在现场使用

没有一个系统，如所建，可能适合在现场扩展使用

可制造性

满足现场使用环境条件（热、振动、灰尘、湿气）可能需要定制板，无论选择什么

一些系统使用难以获得的组件，特别是对于较小的公司/体积

典型的硬件选择标准

设计师可以创造出最漂亮的界面，但如果最终用户试图将其与不兼容的硬件一起使用，那么用户体验将会很差。在选择构成物联网解决方案的硬件组件时，购买者需要从一开始就牢记最终用户体验。

3. 正确连接

为物联网系统选择正确的网络类型对于用户体验也非常重要。有许多支持物联网的网络，都提供不同的东西——更快的速度、更低的成本、数据限制等等（图 1）。每个物联网用例都需要不同的连接解决方案，选择正确的解决方案在 UX 中发挥着不可思议的作用。在某些情况下，例如自动驾驶汽车或火山活动监测，用户需要超低延迟和最小数据丢失。在其他情况下，例如太阳能发电或潮汐监测，这些问题就不那么重要了。UI 工作的无缝程度无关紧要。如果数据在需要时没有到达终点，那么系统就失败了。

图 1：具有特性和功能的通用通信技术

在选择网络时，请务必记住，许多工业物联网解决方案都位于远程位置并使用容易失去连接或丢失数据点的基本设备。虽然某些网络选项在这些情况下更可靠，但 UX 设计人员通常需要实现一种方式，让现场设备在离线后做出响应。选项包括平滑丢失数据的解决方案，清楚地通知最终用户设备已脱机并将丢失数据，或显示数据正在处理中，直到设备重新联机并且可以发送缓存的数据。设计人员的解决方案应基于最终用户的期望以及情况和用例。

4.为所有模块设计

IoT 解决方案通常建立在 IoT 平台上，该平台为许多必要的组件（硬件、数据收集、应用程序开发、操作、规则、分析、连接性等）提供了无缝协作的基础。在此基础上，设计人员可以构建完整的解决方案。然而，每个组件在最终用户体验中都扮演着至关重要的角色，因此设计师需要了解每个部分的工作原理以及它对最终解决方案的影响。由于许多组件对最终用户不可见，因此 UX 设计人员可以轻松地只关注每个人都可以看到的部分（图 3）。这将是一个错误。

图 3：IoT UX 元素的可见性

例如，最终用户看不到规则引擎。在智能制造设施中，机器操作员可以依靠实时通知来提醒他机器需要停止进行维护。该通知是作为规则引擎触发规则的结果发送的。运营商可能并不关心规则是如何构建的，但如果规则设置不正确或通知没有及时传递，运营商就会受到影响。如果 UX 设计师在设计时没有充分注意规则，则通知可能无法按预期发送或以尴尬的格式显示，从而降低 UX。

5 。 与许多供应商合作

第三方供应商提供构建物联网解决方案所需的许多组件，而使用的传感器、处理器、控制器、平台和应用程序可能不仅仅来自一个供应商。让这些部分协同工作并创建无缝的用户体验可能很困难。此外，公司可能会继续更换旧硬件或更新软件和操作系统 （OS）。所有这些都可能导致不兼容，从而使积极的用户体验更难以实现。

克服互操作性挑战可以通过多种方式表现出来。例如，如果用户被迫在两个不同的程序或屏幕之间切换以访问来自两个不同设备的数据或控制这些设备，则用户体验本质上会很差。这在智能家居中很常见，用户可以用一个应用程序操作智能恒温器，用另一个应用程序操作智能安全系统。在极端情况下，用户可能拥有两个品牌的摄像机和运动传感器作为安全系统的一部分，只能使用两个应用程序访问。这显然并不理想，很可能导致用户完全放弃物联网解决方案。因为消费领域有很多制造商，很多生态系统是封闭的，所以数据不能被带到一个中心位置，

6. 在用户和机器之间建立信任

要使物联网系统发挥其极限，用户需要完全信任底层数据。对于在高度敏感的环境中工作的用户，例如核电站或监测城市安全的火山，相信智能手机上的仪表板会弹出数字或好/坏拨号可能很困难。在高压情况下，正确或错误的数据会影响用户的决策，这就是用户体验设计师需要在体验中建立信任的原因。

设计师可以通过多种方式做到这一点。该解决方案可以提供状态更新，使用户能够准确了解系统正在发生的事情，并在做出任何决定时感觉更舒服。物联网系统仪表板还可以让用户通过钻取深入研究数据，帮助用户了解某些事情发生的原因并感到舒适。该软件不需要将这些细节强加给用户，但可以让用户参与并更熟悉所提供的数据。通过提供这种类型的透明度，一个好的设计可以改善用户体验，尤其是在压力大的情况下。

在创建物联网解决方案时，有必要关注系统将做什么以及它将如何到达那里的大局，但同样重要的是考虑用户体验设计并将其纳入项目的各个方面。要真正充分利用物联网系统，无缝的用户体验至关重要。克服这个新领域挑战的唯一方法是从一开始就专注于用户体验设计。

审核编辑：郭婷