世界不是一台大iPhone!——谈万物互联的人机交互史

世界不是一台大iPhone!——谈万物互联的人机交互史

世界不是一台大iPhone!

世界不是一台桌面电脑!Mark Weiser如是说。

当然,世界不是一台桌面电脑,多蠢的论断!

1993年,Weiser对未来计算机形态写了一篇发人深省的文章,文章的标题就是《世界不是一台桌面电脑》[1],其中提出了对语音助手、VR和3D界面,图形界面,多媒体等交互形态的质疑。文中,Weiser提出了一个非常重要的观点:作为工具的计算机,应该脱离人们的中心注意力,隐匿和消失,让人们专注于任务而非工具,而以上提到的种种交互形态都与这一概念背道而驰。因此,为中心注意力而设计的桌面电脑,更是不应该成为未来计算机的终极形态的。因此,Weiser说,世界不是,也不应该是一台桌面电脑。

今天,尽管桌面电脑的岁月已一去不复返,但唱着Mobile first的口号,我们的世界何尝不正在变成一台大iPhone?

在这个“万物互联”的时代,掌握了“互联网思维”的创业者叫嚣着要设计出像初代iPhone一样的革命性产品,但令人瞠目的是,这群互联网精英的方法论惊人的一致:在产品上加一个和iPhone一样的交互界面,再设计出一个配套的iPhone APP。

特斯拉的中控界面设计与iPhone设计语言极为一致

有iPhone屏幕的音响,有iPhone屏幕的冰箱,有iPhone屏幕的咖啡机,有iPhone屏幕的汽车,有iPhone屏幕的空调,当然,还有有iPhone屏幕的垃圾桶。细心的人会发现,被誉为“汽车界苹果”的特斯拉,中控界面的设计语言与iPhone的界面惊人的一致,真香!难怪是汽车界的苹果,人们感叹道。

仿佛我们缺少的是更多的iPhone界面。再多一点,再大一点,人们呼唤道。

一个不熟悉苹果Human Interface Guidelines的设计师是配不上从事科技行业的,不,我们应该把这群“改变世界”的设计师叫“用户体验设计师”。如果要问他们的工作是什么?设计类似iPhone的App界面应该是对99%的用户体验设计师最准确的工作描述。

如今,我们离把世界变成一台大iPhone只有一步之遥。没错,万众期待的Apple Glass,或许应该叫iGlass。当这块精致的、不能沾染任何指纹的、具有未来感的屏幕戴在你的头上的那一刻,你的世界也完满了。因为,它终于变成了一台大iPhone!

世界真的需要变成一台大iPhone吗?我们真的需要用有限的注意力应付无数的屏幕,无数的界面,无数的iPhone吗?回看这几十年的“万物互联”人机交互发展史,或许能找到些许答案。

500亿联网设备

如果把时间轴稍微拨回到十年前(2011),Cisco的一篇名为《IoT时代:下一代互联网如何改变一切》[2]的白皮书预测,到2020年,世界上将有500亿台介入互联网的设备,平均每人拥有6.5台联网设备。站在2020年的今天,世界上实际联入网络的设备大约300亿台,虽然离500亿的预测有不小差距,但依然非常惊人。如果按世界人口均摊,每人平均拥有3.9台设备,可如果我们考虑到世界只有约一半的人能够接入互联网,那么在互联上上读到这篇文章的你,很可能拥有的联网设备多达7-8台。

可以说,“万物互联”在今天已经不是一个预言,而是一个事实上的进行时。于是,我不禁决定盘点一下我所拥有的联网设备,截止到2020年4月,我拥有并经常使用的设备已经多达13个。(没有算上淘汰的设备和公司工作的台式电脑)可想而知,如果每个设备每天都攫取我10分钟的注意力,就会花费我足足2小时10分钟的时间。事实上,手机常常每天会花费我8-10小时的注意力,而我也不得不开启iPhone的“屏幕时间”来克制自己。在这个万物互联,万物有屏的时代,当世界真的变成了一台大iPhone,很难想象我还会有多少时间留给自己。

到2020年4月,我所拥有并经常使用的联网设备已经多达13个,其中至少6-7个处于长时间在线状态(Google Home,智能灯泡,手机、手表等)

启示:万物互联的前世——“普世计算”

“万物互联“的概念可以追溯到上世纪80年代末。当然,经过几十年发展,其中的内涵和外延也早已发生了不小的变化,那为什么还要回看这段历史,梳理彼时的时间线索呢?

我认为主要有两个价值:

  • 回溯历史,了解其概念出现和演变的内在逻辑,有助于我们展望未来。科技的发展的内在规律总是惊人的相似,而通过对今天的合理推演,我们也能够更好的判断“万物互联”未来的趋势和机遇。
  • 如今,“万物互联“的概念仅仅是呈现给我们一个结果,而只了解结果、不知晓逻辑和过程无异于囫囵吞枣,我们很难消化其中的设计思想。所以,了解其发展历史能够揭开演化过程中人机交互思想的碰撞。这其中的大部分的设计思考,放在今天依然是非常深刻、有启发性的。

早在1988年,施乐研究中心(Xerox PARC的研究员Mark Weiser就提出了“普适计算”(Ubiquitous computing)的概念,也可以说,我们今天讲的“万物互联“就是“普世计算”的一种通俗说法。做个背景补充,Weiser当时工作的施乐研究中心,是那个时代计算机界前卫思想的中心,其中诞生了图形界面(GUI),桌面范式(Desktop Paradigm),面向对象编程(Object-oriented programming)等一些列影响深远的计算机思想和技术。

Mark Weiser在上世纪90年代提出了计算机发展的4个阶段,我们如今正处于3-4之间的过渡阶段

为了更深刻的了解“普适计算”的提出的语境,我们同样要了解一下当时的计算机科技行业背景。20世纪80,90年代,正是硅谷个人计算机(PC)风起云涌的时代,老牌的科技公司惠普也正是在这个PC时代大背景下达到顶峰,风头丝毫不亚于如今的苹果或谷歌,而惠普创始人Bill Hewlett和Dave Packard则是当年硅谷创业精英代表,开创了第一代车库创业的硅谷传奇。作为当年科技圈的小弟,苹果公司直到“普适计算”提出的第二年(1989),才正式推出了自己的第一代可携带的苹果笔记本电脑。所以说,在一个个人计算机都没有普及的时代,Mark和他的同事已经开始思考“万物互联”的概念,不得不说是非常超前。

1989年,苹果推出的第一款可携带的笔记本电脑--Macintosh Portable M5120

可想而知,在这个阶段,所有科技圈探讨的话题都是围绕着如何设计出更强大的个人电脑,恨不得把所有技术的力量集中到一台”超级机器“上。此时,位于在硅谷核心Palo Alto办公室中的Mark Weiser意识到,一台中央集中式的计算机并非信息技术的终极形态,而廉价的、时刻联网的、嵌入到我们生活中的小型计算设备才是未来的计算形态。

左图:人类历史上最早的“信息科技”--文字,美索不达米亚发现的石刻 , ~3,100 BC Credit: Yale Peabody Museum of Natural History; photo by K. Wagensonner,右图:“文字技术”在今天已经进入生活无处不在

这个观点的推演逻辑是什么呢?Mark Weiser在《面向21世纪的计算机》[3]中做了一个非常生动的类比。如果把计算机、互联网和通信统统归为信息技术,那回看人类信息技术发展史,第一代的信息技术就是文字的发明。文字得以让人类储存和传播信息。而今天,文字已经成为我们生活中无处不在的“科技”,路牌,产品包装,手机电脑,我们甚至不会刻意注意到文字的存在,因为这种“技术”已经彻底融入到生活的方方面面。而一台PC个人电脑,就好比一本书,无论我们塞进多少内容,让这本书如何成为超级文库,依然取代不了我们生活中方方面面对文字的需求。

以这个推理,计算机技术的发展将会有2个重要特征:

  1. 会最终无处不在,存在在几乎各种“表面”(Surface)
  2. 消失在人类的生活的背景中,不会引起额外的注意力

第一点的结论似乎非常直观,计算设备无处不在尽管在当时看来激进,但也并非不可预料,这也就是“普适计算”的概念。而Weiser预测的第二个特征,反而也是他这篇文章的论点,是我们在谈论“万物互联”或“普适计算”所忽略的,也就是让计算机消失在背景中,变得隐匿不可见。

重读:隐匿的计算机和“宁静技术”

在这篇文章发表后,人们兴奋地谈论着“普适计算“所描绘的计算机未来,大部分人却忽略了Weiser提出“普适计算”的初衷,是为了强调“隐形界面”和“宁静技术”的思想。我们重读《面向21世纪的计算机》,开篇是这样写的:

最深刻的科技是那些能够消失的。它们把自身编织进日常生活的千丝万缕之中,直到它们再也无从辨别。
The most profound technologies are those that disappear. They weave themselves into the fabric of everyday life until they are indistinguishable from it.

可以说,开篇的这句话是整个文章的核心设计哲学,在这里,Weiser并不是要为普适计算描绘一个科幻的未来畅想,而是希望通过引入“普适计算”的概念,来合乎逻辑的阐述让科技消失在背景中,强调让界面变成“透明”和“隐匿”的重要性。因为在当时以桌面电脑为主导的计算机时代,谈论让技术和界面隐匿是非常不合理的,因为桌面电脑是为了人们的中心注意力(Center attention)而设计的,是需要用户全神贯注的与计算机交互的。

而当计算机技术变得越来越普世,每个人所拥有的计算设备越来越多,信息传播从互联网兴起时的稀缺,到如今的信息过载,从最初的搜索信息(比如使用搜索引擎),到如今的被动接收信息(比如刷抖音)。在今天这个“万物互联”的大背景下,大量的信息过载,手机成瘾,重提让计算机尽量少的吸引用户注意力就变得格外有必要了。

宁静技术中最重要的概念就是“中心注意力”和“边缘注意力”之间的转换和平衡

Weiser的这篇文章探讨了注意力在计算机设计中的作用,但仍然比较抽象。随后几年,他又连续发布了几篇文章,并正式提出了“宁静技术”(Calm Technology)。实际上,“宁静技术”的核心就是如何能够同时利用人们“中心注意力“和”边缘注意力“,让次要的信息退离“中心注意力”,处于“边缘注意力”范围,同时在必要时又随时能转换到注意力中心来。简言之,对“中心注意力”和“边缘注意力“的合理分配和转化就是宁静技术所倡导的核心思想。

宁静技术的一个案例:“舞蹈的绳子” 一个挂在天花板的绳子,可以通过抖动来展示办公室以太网的实时流量 by Natalie Jeremijenko

为了更具体地描述这个概念,Weiser和他的合作者John Brown举了一个例子[4]。艺术家Natalie Jeremijenko把一个绳子悬挂在天花板,并连接到一个电动机,电动机相连的感应器读取办公室以太网流量。当办公室的网络流量大时,电动机就会运动,从而带动绳子“舞蹈”。这样一个简单的“交互装置”,代表了宁静技术的核心思想。人们不需要用中心注意力去关注绳子的运动,但当房间的网络流量很大时,绳子的运动和声音就会吸引一定注意力,让人们对这一变化关注,进而进入中心注意力。

当然,这并非一个实用的设计,但依然能够帮助我们了解“宁静技术”背后的思维逻辑。遗憾地是,这种运用“边缘注意力”的交互设计理念,在今天被极大的忽略了。在未来的章节中,我也会更深入地展开探讨这种从“定量化界面”(Quantitative Interface) 向“定性化界面”(Qualitative Interface)转换的思维过程和案例。

“世界不是一台桌面电脑“[1], Mark Weiser如是说。我们太容易陷入“桌面电脑”的设计思维,想当然地认为信息都需要处于用户的中心注意力,今天,“桌面电脑”的思维改头换面,变成了“iPhone思维“,似乎把所有的产品设计成另一台“iPhone”就能诞生下一代的革命。好像我们缺少的是更多的用户界面,而增加界面的数量就能解决一切。于是,冰箱有了屏幕,咖啡机有了屏幕,汽车有了屏幕,甚至垃圾桶也有了屏幕,可能在不久的将来,这块占据我们所有注意力的屏幕也会终化身成AR眼镜,永远地“粘”在我们眼前,于是世界也变成了一台大iPhone。但世界真的是一台iPhone吗?(别误会,AR眼镜的存在没有问题,但AR眼镜的目的应该是让我们更好的看世界,而不是时刻注意到那些叠加的过剩信息)

最重要的科技潮流是哪些从根本上改变科技在我们生活中位置的。真正重要的不是科技本身,而是科技和我们的关系。
The important waves of technological change are those that fundamentally alter the place of technology in our lives. What matters is not technology itself, but its relationship to us.

很遗憾,Weiser的“宁静技术“理念在当时并没有引起太大的波澜,几乎没有太多人关注。而且在彼时,“普适计算”需要的三个先决条件也远远没有具备:

  • 低廉的计算芯片和传感器
  • 连接一切的高速互联网
  • 运行在各个平台的系统程序

于是,学术圈中人们兴奋地讨论着“普适计算”,而Weiser真正关心的“宁静技术”的思想却鲜有传播,人们也给Weiser的学术贡献粗暴地打上了“普适计算”的标签。1999年,这个伟大的计算机思想者连智能手机都没有看到,就因为癌症去世了,他可能永远也想不到,仅仅20年后的今天,由“普适计算”而衍化出来的“万物互联”已经站在了时代的中心漩涡中心。

进化与延伸:从“无形”到“实体”

“宁静技术”的思想尽管在当时生不逢时,并没有引起太多的关注,但却深刻的影响了当时另一位年轻的研究者Hiroshii Ishii,而Ishii就是今天MIT Media Lab大名顶顶的Tangible Media Group的领头人。1997年,Hiroshii在人机交互大会CHI上发表了"Tangible Bits"[5]的概念,“Tangible”可以译为“实体的”或”可触碰的“,而“Bits“可以理解为数位信息。换句话说,这个概念可以解释为“可触碰的数位信息”,非常形象地描述了把物理世界和数字世界相嫁接的概念。“Tangible bits”也通过进一步延伸“宁静技术”中对用户注意力的关注,提出了“实体交互”(Tangible User Interface,简称TUI[6])的概念。

简单的说,TUI是把交互界面融入到物理世界的物体之中,一个瓶子,一板刷子,一个画板等都可以成为用户界面,但要注意,这里并不是说把一个屏幕简单的嵌入到实体物体上,而是利用人与物原有的交互方式,通过“比喻象征”(Metaphor)的形式,把物理空间和计算机的赛博空间(Cyberspace)连接起来。从此,不仅仅是计算设备,任何生活中的物和环境都可以成为“万物互联”中的一部分。

Urp:Urban Planning Workbench,用户可以通过对实体物体的交互控制模拟出的建筑光影等虚拟信息 by John Underkoffler & Hiroshii Ishii

我们举个实例,Tangible Group中一个辅助城市规划的项目Urp中,投影把一个识别到的建筑的模拟的影子投射在桌面,用户可以通过实体的箭头来调整阳光的角度,风向等元素,实时的在一个建筑模型上看到各种天气因素对建筑和环境的作用。

Tangible Bit在开篇即引用了Mark Weiser宁静技术的思想,详细阐述了“中心注意力”和“周围感知”的区别。对需要用户进行直接操作的“实体交互”,可以利用用户的中心注意力,而诸如光线,声音,气流等是一种可以处于边缘注意力的信息。

Hiroshi Ishii 向“宁静技术”致敬的一个作品,用一个香水瓶“装”进声音,开关瓶盖的动作成为了音乐这个数字媒体的交互方式。 “Bottles:a transparent interface as a tribute to Mark Weiser”

2004年,Ishii回顾他TUI概念的来源,写了一篇名为《瓶子:一个透明界面作为向Mark Weiser的致敬》[7]的文章,把宁静技术所提出的“透明界面”的思想再次重申。Ishii强调,“普世计算”事实上并没有准确的描述出Weiser希望传达的设计哲学,反而把人们的关注点引向了对“万物互联”概念的未来想象中。而Weiser在后来文章中使用的“隐匿”(Invisible)或者是“透明”(Transparent)反而更准确的描述了Weiser想传达的设计哲学。在这里,“透明界面”或“隐匿界面”并不是指界面变成视觉上不可见,而是针对人们的注意力来讲的,“隐匿“是指让界面不要成为人们的阻碍,让他们专注于自己的任务,而不是界面本身。

Ishii在“Tangible Bits”后又进一步提出了Radical Atoms的概念,数字信息变得物质化,可以与人更直接的交互

TUI的提出并没有让Ishii停下探索的脚步。在TUI基础上,Ishii进一步提出了一个未来愿景的“Radical Atoms”。在这个新的概念框架下,数字信息变得物质化,形成有型的实体,人也可以与信息更直接的交互。于是,物质材料也可以呈现出像数字信息一样的动态变化,数字信息也通过物质变化的反馈能够与人双向的交互,数字和现实的界限越来越模糊。最初,Ishii从Mark Weiser的概念出发,也一步步把“普世计算”推向了更深更远的未来,在Ishii的研究中,“万物互联”已经不仅仅限于计算设备,它可以衍化成各种物质和材料,甚至成为可穿戴设备,附着到我们的身上。

如果我们深入的分析,这些所有的探索和努力都是朝着把世界变成大iPhone的相反方向的,如何让交互脱离于图形界面?如何让交互自然地发生在我们身体上?如何让物理世界成为信息在自然载体而不是加一块需要人们中心注意力的电子屏幕?

MIT媒体实验室Tangible Media Group项目“inForm”
Radical Atoms概念下的另一个可穿戴的项目Biologic,让材料根据身体状态变化,自动调节身体温度。

此时:环境计算 (Ambient Computing)

走出实验室研究,回到今天的科技业界,其实“普适计算“已经不再是曾经超前的研究理论,随着我们步入“万物互联”,已经能看到各种形态的落地产品。如何让多个设备形成一个“星阵式“(Constellation)的分布式网络,可以让1+1大于2,这不仅是科技公司对用户体验的优化,更是科技大厂多元设备生态的战略布局,兵家必争之地。拿苹果来说,当一个用户拥有了苹果电脑和iPhone手机,这两者的交互被设计得越无缝,衔接越自然,当然用户体验越好,也就越倾向于使用苹果自家的软硬件产品。用户获得了更好的用户体验,科技公司也建立了更牢固的生态护城河,本身是个双赢的局面,同时也意味着“马太效应”(强者更强)的进一步加深。

在2019年“Made by Google” 发布会上,Google主管硬件和服务的高级副总裁Rick Osterloh提出了Ambient Computing的概念

2019年,Google在新产品的发布会上提出了“环境计算”(Ambient Computing)的概念,而“环境计算”这个词的直译我也总觉得不那么贴切,或许“背景计算”更为贴切。这个概念涵盖的范围非常宽泛,具体交互形式上可以包括语音,手势,触屏,或者我们常说的多模态交互(Multi-modal Interaction)。去年,我在Google比较深度地参与了Ambient Computing的项目,提出的设计概念也申请了设计专利,但对于什么是Ambient Computing,总也找不到很贴切又简练的解释,直到我看到的科技评论人Vann Vicente的一个描述:

Ambient Computing指代一种科技,它能让人们在没有意识到在使用计算机时使用它。
It refers to technologies that allow people to use a computer without realizing they’re doing it.

简言之,就是人们不需要明确的意识到他在与计算机交互,其中“意识”的概念,实际上与Weiser在“宁静技术”中强调的注意力异曲同工,都是强调让科技消隐在人们生活的背景中。由此,我倒是觉得Ambient Computing的概念实际上是对Mark Weiser的“宁静技术”和“普适计算”的旧瓶装新酒,因为“普适计算“本身太过晦涩,而“宁静技术”的概念又显得抽象而玄学。所以。“环境计算“或”背景计算“则是一种相对更接地气,又不失格调的说法。结合到如今硬件厂商的产品布局,就不难理解Google主管“硬件和服务”的副总裁为什么会提出Ambient Computing的概念。

我们今天越来越少的直接谈论“普适计算”的概念,而是把它称为“万物互联”。“宁静技术”所倡导的设计理念也在今天逐渐进化、演变,延伸出不同的新概念,“背景交互”、“环境计算”、“边缘计算“,“实体交互”抑或是其他形态等。无论这些称呼怎么改变,始终不变的应该是我们与计算机、与科技关系的探索。回到文章开篇,世界不是一台大iPhone,那我们用一个比喻,来描述计算机与人的理想关系,会是什么?

Weiser或许可以给我们一些启示。对此,他是这样回答的:

我们的计算机应该像是我们的童年:一个无形的基础,我们很快忘却但与我们终身相伴,并且,我们可以在一生之中,不加努力地予以利用。

Our computers should be like our childhood: an invisible foundation that is quickly forgotten but always with us, and effortlessly used throughout our lives.

我想,对这个“无形的基础”的探寻就是我开始写作和分享这个专栏的初衷。

参考

  1. ^abThe World is not a Desktop Mark Weiser, November 7, 1993 https://www.dgsiegel.net/files/refs/Weiser%20-%20The%20World%20is%20not%20a%20Desktop.pdf
  2. ^The Internet of Things How the Next Evolution of the Internet Is Changing Everything https://www.cisco.com/c/dam/en_us/about/ac79/docs/innov/IoT_IBSG_0411FINAL.pdf
  3. ^The Computer for the 21st Century Mark Weiser https://calmtech.com/papers/computer-for-the-21st-century.html
  4. ^Designing Calm Technology Mark Weiser and John Seely Brown https://calmtech.com/papers/designing-calm-technology.html
  5. ^Tangible Bits: Towards Seamless Interfaces between People, Bits and Atoms https://trackr-media.tangiblemedia.org/publishedmedia/Papers/331-Tangible%20Bits%20Towards%20Seamless/Published/PDF
  6. ^Urp: A Luminous-Tangible Workbench for Urban Planning and Design https://dam-prod.media.mit.edu/x/files/publishedmedia/Papers/307-Urp%20A%20LuminousTangible/Published/PDF
  7. ^Bottles:a transparent interface as a tribute to Mark Weiser https://trackr-media.tangiblemedia.org/publishedmedia/Papers/469-Bottles%20A%20Transparent%20Interface/Published/PDF
编辑于 05-04

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