1. 引言
随着人口老龄化趋势的加剧，社区养老的概念日益受到关注和重视。社区养老是指在老年人居住的社区内提供全面的养老服务和支持，旨在使老年人能够在熟悉的社区环境中继续生活，并享受社区资源和社交互动的便利[1]。
在传统的养老模式中，老年人往往选择居住在养老院或独立生活，而与社区的联系较弱。然而随着家庭结构的变化和社区资源的不足，现有养老模式难以满足老年人多样化的需求。社区养老逐渐成为一种新型的养老模式[2]。它将老年人的养老需求置于社区的核心位置，通过整合社区资源和提供多样化的养老服务，使老年人能够在社区中继续生活，并得到关爱和支持。因此，探索一种基于社区养老的家庭智能养老产品服务系统，成为提高养老服务质量和老年人生活品质的关键。
我国的老龄化人口数量正在逐年增加。随着年轻人口数量的减少和老年人口数量的增加，老年人口占总人口的比例呈现动态增长。这种人口结构的变化使得老年人的生活需求和养老服务需求日益增加，对养老服务提出了更高的要求。传统的养老服务中心、老年公寓等机构虽然能提供长期照护服务，但服务质量参差不齐，且往往要求老年人离开家庭环境，这可能导致老年人不能得到充分的关爱和照顾，也不能满足他们的个性化需求。因此，需要一种更加智能化、个性化的养老服务模式来弥补这一不足。
为了应对上述挑战，政府开始积极推动社区居家智慧养老项目的发展。政府为了推进智慧居家养老项目，出台了一系列相关政策。2017年2月《“十三五”国家老龄事业发展和养老体系建设规划》中再次强调要“夯实居家社区养老服务基础、大力发展居家社区养老服务、加强社区养老服务设施建设”。2019年3月国务院办公厅印发的《关于推进养老服务发展的意见》对“推动居家、社区和机构养老融合发展”提出明确要求。2021年工业和信息化部、民政部、国家卫生健康委共同制定了《智慧健康养老产业发展行动计划(2021~2025年)》，计划指出推动产业数字化发展，打造智慧健康养老新产品、新业态、新模式，为满足人民群众日益增长的健康及养老需求提供有力支撑[3]。
在国家政策导引下，我国传统的居家养老、社区养老模式从内涵上也发生了深刻的变化，出现了融合发展的趋势。
研究目的和重要性
本研究旨在设计一种社区居家智慧养老产品服务系统，通过数字技术和社区资源，为老年人提供个性化、便捷和全面的养老服务。该系统的目标是提高老年人的生活质量，促进他们在家庭和社区中的健康和幸福感，解决当前养老问题面临的挑战。
社区居家智慧养老产品服务系统的出现既能为老年人提供多样化、个性化的养老选择，又能促进社区参与和社交互动；在推动科技与养老融合，提升服务智能化的同时，还能为政府和决策者制定养老政策提供参考，支持养老产业发展。
综上所述，基于社区养老的家庭智慧养老产品服务系统的设计对于改善老年人生活质量、促进社区发展和解决养老问题具有重要的实践意义和应用前景。本研究将通过整合技术与资源，提供更好的养老服务，为老年人的健康和幸福做出积极的贡献。
2. 社区智慧养老、服务设计和系统设计概述
2.1. 智慧养老的概念
智慧养老利用信息技术和智能化设备，满足老年人生活、健康管理和社交需求，提供便捷、舒适、安全的居家环境，促进互动。其目标在于提升老人生活质量、延长健康寿命、减轻照护负担，涵盖健康监测、居家安全、社交娱乐、日常生活服务等方面。
在智慧养老中，智能化设备和信息技术扮演着重要角色，如智能手表、智能健康监测器可实时监测生理指标，智能家居系统满足居住需求，社交平台与机器人提供社交互动。
智慧养老还借助大数据、人工智能和云计算技术，为老人提供个性化服务。通过智能化系统，老人可更好管理健康、享受社交、获得便捷服务，并与照护者、医疗机构和社会资源有效连接[4]。
总之，智慧养老是一种融合了信息技术和智能化设备的养老模式，旨在提高老年人的生活质量、健康管理和社交互动，为老年人创造更加舒适、便捷和安全的居家养老环境。
2.2. 社区居家养老的概念
社区居家养老是指老年人按照我国民族生活习惯，选择居住在家庭中安度晚年生活的养老方式。它以社区为平台，整合社区内各种服务资源，为老人提供助餐、助洁、助浴、助医等服务。老年人住在自己家中或长期生活的社区里，在继续得到家人照顾的同时，由社区的养老机构或相关组织提供服务。这种养老方式既解决了在养老院养老亲情淡薄的问题，又解决了传统居家养老服务不足的难题，是介于家庭养老和机构养老之间的一种新型养老模式[5]。
社区居家养老服务旨在满足老年人养老的心理和物质需求，让他们拥有稳定、良好的生活状态，同时减轻其子女的日常照料负担，弥补社会养老机构的不足。服务内容涵盖生活照料、家政服务、康复护理、精神慰藉等多个方面，由正规服务机构、社区志愿者及社会支持网络共同支撑。
2.3. 社居家区智慧养老服务的内容和特点
社区居家智慧养老服务是将智能化技术与社区居家养老相结合，为老年人提供全方位、个性化的养老服务。它通过信息技术和智能设备，提供健康管理、居家安全、社交互动、日常生活便利等多个方面的支持，以提高老年人在社区中的生活质量和幸福感。
2.4. 产品服务系统概念
产品服务系统(Product Service System，简称PSS)是一种企业在销售产品时同时提供销售服务的商业模式。它关注目标用户的非物质偏好，从整个生命周期的角度将产品与服务整合为一个系统，以满足用户需求。PSS不仅是一种预先设计的系统，也是一种创新战略，致力于构建可持续改善的服务架构和必要网络[6]。它旨在通过减少物料流、提高资源利用率并减少浪费，从而实现更加环保和节能的效果。产品服务系统是一个综合了产品与服务、关注用户需求、注重环保和可持续性的新型产品系统。它的发展是用户需求、环境保护需求、企业竞争以及网络和信息技术发展的必然结果。
2.5. 社区居家智慧养老服务与产品服务系统的相关性分析
社区居家智慧养老服务与产品服务系统的相关性主要体现在以下几个方面：
① 技术与服务的融合：社区居家智慧养老服务以技术为核心，提供多元化的服务；而产品服务系统则强调产品与服务的整合。因此，社区居家智慧养老服务可以作为产品服务系统的一个重要应用领域，通过技术和服务的融合，为老年人提供更加全面、高效的服务。
② 个性化需求的满足：社区居家智慧养老服务根据老年人的身体状况、生活习惯、健康需求等因素提供个性化的养老服务；而产品服务系统也强调根据消费者的需求提供定制化的产品和服务。因此，两者在满足个性化需求方面具有共同的目标。
③ 长期效益与顾客满意度的关注：产品服务系统关注产品的长期使用效益和顾客满意度，这与社区居家智慧养老服务的目标相契合。通过提供优质的智慧养老服务，可以提高老年人的生活质量，进而提升他们的满意度和幸福感[7]。
以下是产品服务系统支持的老年用户服务关系图(见图1)：
Figure 1. Relationship diagram of elderly user services supported by the product service system
图1. 产品服务系统支持的老年用户服务关系图
此产品服务系统主要分为居家和社区两大板块为居家老年用户提供服务。在居家板块可以分为电子产品和子女为居家老年用户提供服务。其中电子产品包括陪伴机器人、平板电脑、智能手表来提供娱乐、安全、提醒、跟随、管理、导航等服务。对于有子女的居家老人，其子女可以通过社区居家养老APP获得电子产品及社区服务后台发来的信息反馈；没有子女或者子女不方便接收反馈的居家老人，可以通过社区工作人员进行监督、服务和管理。在社区板块，工作人员可以直接对居家老人进行监督、服务和管理；社区还可以为居家老人提供生活用品、医疗用品、娱乐休闲场所等；社区服务后台可以实时收集、监管居家电子产品信息，并及时反馈；另外社区还可以为居家老人提供娱乐休闲活动、健康体检、健康保健知识的宣传等服务。居家板块的电子产品与社区板块的服务后台可以进行信息互通以及数据反馈，以实现更全面、高效的服务。
2.6. 系统设计概念
系统设计，在产品服务系统的语境下，指的是一种综合性的、创新性的规划过程，旨在创建一个和谐统一的产品与服务整体。这个过程不仅考虑产品的物理特性和功能，还考虑其在使用、维护、升级和回收等各个阶段的服务需求。通过系统设计，产品服务系统能够更好地实现其预定目标，提供更高质量的产品和服务，同时优化资源的利用和环境的保护[8]。
2.7. 社区居家智慧养老服务与系统设计理念的相关性分析
系统设计与社区居家智慧养老紧密相关。社区居家智慧养老利用互联网、大数据、人工智能等技术提升养老服务质量和效率[9]。系统设计是实现这一理念的关键，它整合科技手段以满足老年人多样需求。系统设计在智慧养老中起桥梁作用，整合智能设备、软件平台和服务流程，形成高效、便捷、智能的养老服务体系。好的系统设计能提升服务质量，考虑老年人需求，提供个性化服务。此外，它还能提高效率和安全性，通过自动化和智能化手段减少人工干预，降低成本，同时保障隐私和安全。最后，系统设计是社区居家智慧养老持续发展的基础，应具备可扩展性和可维护性，以适应科技进步和老年人需求的变化。
3. 调研与分析
3.1. 用户定位
访谈环节，在于了解当前社区老人对于社区居家养老的基本认识，从而分析出目前社区居家养老服务的发展现状与面临的困境[10]。60岁以上老人代表了社区居家养老的服务需求，所以访谈对象为是60岁以上老人，他们是服务的直接接受者，也是为后文建立用户角色模型的原始素材，60岁以上老人代表了社区养老的服务需求。
3.2. 调研准备
首先准备一份访谈提纲，包括探讨社区养老需求、智慧养老服务的期望、现有问题和改进建议等方面的问题。确保问题清晰、具体，并充分覆盖所需的信息。
随后邀请访谈对象参与，与访谈对象取得联系，并邀请他们参与访谈。解释访谈的目的、重要性和保密性，确保他们对访谈过程有充分的了解。
3.3. 访谈展开
与访谈对象采用面对面访谈的方式，根据提纲逐步引导对话，并采取开放性问题，鼓励访谈对象充分发表观点和体验，并提供详细的回答。
在访谈过程中使用笔记记录记录重要的观点、意见和建议，确保不会遗漏重要信息。
3.4. 分析和总结
本次访谈共计18个样本，其中有效样本16个。访谈结束后对访谈样本数据整理和分析，识别共性和差异性，选取其中典型个例进行用户痛点分析，并制作用户画像(见图2)，总结出具体养老服务中存在的问题。
Figure 2. User portraits
图2. 用户画像
通过访谈法以及用户画像总结分析出目前社区居家养老主要存在以下几个痛点：
① 孤独和社交孤立：老年人在居家养老过程中常常面临社交孤立和孤独感。缺乏与他人的交流和互动可能对他们的心理健康和幸福感产生负面影响。
② 健康管理和监测困难：老年人通常需要进行健康管理和监测，但他们可能面临缺乏健康专业知识、难以获取准确的健康数据等问题。这可能导致健康问题无法及时发现和管理。
③ 安全隐患和风险：老年人在居家中可能面临安全隐患和风险，如跌倒、火灾、入侵等。缺乏有效的安全监测和预警系统可能增加他们的安全风险。
④ 生活服务的便利性：老年人可能面临日常生活服务的不便，如购物、清洁、维修等。缺乏便捷的生活服务可能增加他们的生活负担和不便。
⑤ 照护资源的不足：对于需要照护的老年人来说，照护资源的不足可能是一个痛点。缺乏足够的照护人员和专业机构可能导致照护服务的不充分和不稳定。
⑥ 技术使用的障碍：一些老年人对于新技术的使用可能存在困难，包括智能设备、在线服务等。技术使用的障碍可能影响他们享受智慧养老服务的便利性和效益。
针对这些痛点，社区居家智慧养老产品服务系统可以提供相应的解决方案和支持，如社交互动平台、健康管理和监测工具、居家安全设备、便捷的日常生活服务等，以改善老年人在居家养老中的体验和质量[11]。
4. 社区居家智慧养老产品服务系统设计
4.1. 设计思路
基于社区养老的社区居家智慧养老产品服务系统旨在利用智能化技术和信息化手段，为老年人提供全方位、个性化的养老服务。该系统以社区为基础，结合智能设备、互联网和数据分析等技术，为老年人提供健康管理、居家安全、社交互动、日常生活便利等多个方面的支持。
此系统由陪伴机器人、平板电脑、手环三个设备构成：
陪伴机器人：使用场景为室内，适用于行动没有障碍的老人，可以随时监测老人的状况并且能起到陪伴为老人排解孤独感的作用。
平板电脑：使用场景为床头，适用于行动不便或者卧床的老人，是一个整合了社区资源的系统，可以为老人提供便利减轻生活负担和不便。
手环：使用场景为室内和室外，具有导航、定位、紧急呼救、心率监测等功能，比较快捷易用。
本次设计将按照三个步骤进行，第一个步骤是整体系统的架构，第二个步骤是产品的外观设计，第三个步骤是产品的界面设计。
4.2. 社区居家智慧养老服务系统逻辑框架
以社区居家智慧养老产品服务系统设计策略为基础，构建社区线上管理平台＋服务终端社区居家智慧养老服务系统逻辑框架图(见图3)。
Figure 3. Logical framework diagram of community home-based smart elderly care service system
图3. 社区居家智慧养老服务系统逻辑框架图
社区作为服务社区内老人的重要平台，在线上平台搭建时充分考虑社区、老人及其子女需求。具备了老年互助、老年文娱、活动发布、社区走访、看护安防、家庭行为安全等多项功能。从社区老人的衣食住行生理层面与文娱等心理层面出发，向老人子女等相关人员传递信息，提供与产品和服务本身高度相关的产品配置、监控等数字化的服务等，为智慧养老服务的顺承和连接提供支撑[12]。
4.3. 产品外观设计
本节主要讲解陪伴机器人、平板电脑以及手环外观的整体架构和设计规范。
三个产品都属于该社区居家养老服务系统，所以在色彩、设计规范等设计语言方面具有相似性，以提高产品的识别性和统一性。同时在设计的过程中考虑到老年用户群体的特征，在设计时也加入了一些无障碍设计的理念。在产品服务系统的语境下，在材料、结构的选择和处理时还考虑了在使用、维护、升级和回收等各个阶段的服务需求。
4.3.1. 陪伴机器人外观设计
陪伴机器人整体采用了圆柱形的造型，并且边缘都进行了圆滑处理，可以防止老人的磕碰，提高了安全性同时给人以舒适的心理感受。
此机器人采用了双屏幕设计，上屏幕为主要功能区，上屏幕的高度以及倾斜角度参考了老人的人体尺寸以及使用习惯，符合人机工程学；下屏幕为重要信息显示区，下屏幕的高度也参考了老人的人机视觉尺寸，下屏幕可以起到提醒老人吃药、测心率、显示重要数据等作用。
两个显示屏中间设计了镜头，当子女想要知道老人在家中的情况时可以通过手机与机器人互联指引机器人去查看老人在家中的情况，并实时投放到子女的手机上；同时也支持老人与家人进行视频通话功能。
机器人的机身上附加了一个圆环扶手，行动不便的老人可以借助机器人扶手辅助缓慢行走。此外，在机器人机身部分的两侧设计了两个抽屉，老人可以放药物或其他物品。
在陪伴机器人的底盘造型部分采取了凹陷处理，便于机器人的组装与拆卸，提高了使用的方便性。同时底盘与机身部分连接时采用了轴承连接方法，可以实现机身与底盘的360度全方位旋转，来实现无死角监控并方便老年用户操作。利用轴承作为连接器，通过将架在轴承上的旋转轴与其他构件进行连接。轴承连接方法可以增强连接强度和稳定性，这种连接方式的优点是寿命长、运行平稳、负载承载能力强。
轮胎方面，前后采用了两个小滚轮，可以实现陪伴机器人的旋转功能；左右采取了两个大滚轮不仅可以实现前进后退功能还可以增强陪伴机器人在移动时的稳定性。
材料方面主要采用了生物可降解材料，以降低对环境的污染。
色彩方面以黑白为主色调，视觉上给人以沉稳、舒适的感觉(见图4)。
Figure 4. Companion robot appearance design
图4. 陪伴机器人外观设计
4.3.2. 平板电脑外观设计
平板电脑外观设计分为两部分：平板电脑主机外观设计以及伸缩杆设计。
平板电脑主机外观设计：平板电脑主机上半部分为屏幕显示器；平板电脑主机下半部分设计为硬件操作模式，从左到右依次为返回旋钮、卡片感应区域、换页旋钮，其中卡片感应区域的功能设定为通过识别老人的感应卡片来实现登录操作的功能。
伸缩杆设计：伸缩杆四个杆连接构成，四个杆的连接部分采用了柱体穿插的方式，平板电脑的旋转以及移动自由度高，能够调节成任意符合老年人起卧的形态。同时伸缩杆可以通过收缩来提高空间利用率，较少占用空间资源(见图5)。
Figure 5. Appearance design of tablet computer
图5. 平板电脑外观设计
4.3.3. 手环外观设计
手环主机部分与平板设计结构相同，上半部分为屏幕显示器，下半部分为硬件按键。按键部分从老年人的安全以及需求出发，设计为SOS紧急求助按键以及电话按键(见图6)。
4.4. 产品界面设计
本节主要讲解陪伴机器人、平板电脑以及手环界面设计的整体架构和设计规范。
由于三个产品都属于社区居家养老服务系统，所以整体架构以及设计规范都具有相似性，本节主要以介绍陪伴机器人界面设计为主，简要介绍平板电脑以及手环界面设计。
4.4.1. 陪伴机器人界面设计
(1) 陪伴机器人界面设计整体架构
首先以根据先前的问卷调查以及访谈调研得到的信息和结论为基础，对陪伴机器人的屏幕界面功能进行了系统架构并梳理出了陪伴机器人界面功能的层级信息(见图7)，切实满足老年用户需求并解决痛点问题，使老年用户能够更及时、更准确的做出选择。
Figure 6. Bracelet design
图6. 手环外观设计
Figure 7. Companion robot interface function level information
图7. 陪伴机器人界面功能层级信息
其中紧急呼救与电话功能主要归纳于求助模块，在整个系统设计中老年用户的安全要素永远是第一出发点，因此将紧急呼救与电话归纳为一级信息。
二级信息主要包括了健康模块以及服务模块，与老年用户的生活关系较为密切，因此将其设为了二级信息。
云社区与设置主要涉及娱乐模块与系统模块，与其他功能比较来说重要性相对较低，因此将其归纳为三级信息。
(2) 陪伴机器人界面设计规范
① 字体方面：字体采用苹方字体，选用特粗粗度，字体大小主要有30点、22点、14点，以字体大小区分功能的重要程度。人在识别平面信息与3D信息时总会更倾向于识别3D信息，因此对字体进行了阴影效果处理，增强了字体的3D感，有助于老年用户识别界面信息。
② 视觉方面：一级界面的功能模块背景采用饱和度较高的色彩，并用不同色彩来区分不同的功能模块，同时采用渐变效果以及阴影效果增强图标的3D效果，图标色彩主要采用内部填充的方式，并且使用浅灰色与饱和度较高的背景产生对比，使老年用户更容易区分各个功能模块并识别界面信息。二级界面采用饱和度较低的色彩与一级界面进行差异化区分，并且采用了可视化图表和数据结合的方式来更直观的为老年用户传达界面信息，使老年用户更易识别各种信息。
③ 功能方面：以界面功能的层级架构为基础进行了界面功能的排版。将一级信息与二三级信息进行了差异化视觉处理，把一级信息设置在了视觉中心，并且一级信息的功能模块采用圆形背景为载体，二三级功能模块使用长方形背景为载体，将一级信息与二三级信息进行了差异化视觉处理，可以使重要信息更易被老年用户所识别在发生紧急情况时，老年用户可以及时进行求助。
(3) 陪伴机器人界面设计展示
陪伴机器人主界面展示见图8，健康监测界面见图9，电话界面见图10。
Figure 8. Companion robot main interface
图8. 陪伴机器人主界面
4.4.2. 平板界面设计
平板整体界面设计的整体框架以及设计规范基本与陪伴机器人相似(见图11)：
4.4.3. 手环界面设计
由于手表屏幕比较小巧，考虑到老年人视力下降的因素，将界面设计成了滑动翻页的模式，一个页面只呈现一个功能模块(见图12)。
Figure 9. Health monitoring interface
图9. 健康监测界面
Figure 10. Phone interface
图10. 电话界面
Figure 11. Tablet interface design
图11. 平板界面设计
Figure 12. Bracelet interface design
图12. 手环界面设计
4.5. 产品外观设计
产品外观设计效果见图13~15。
Figure 13. The final effect display of companion robot
图13. 陪伴机器人最终效果展示
Figure 14. The final effect of the tablet
图14. 平板最终效果展示
Figure 15. The final effect of the bracelet
图15. 手环最终效果展示
5. 总结
社区居家智慧养老产品服务系统是为满足老年人养老需求而设计的一种智能化解决方案。本次设计基于服务设计理念，通过整合物联网技术、人工智能和大数据分析，该系统提供个性化、全方位的养老服务。系统由陪伴机器人、平板、手环三个产品构成，包括智能家居设备、健康监测装置、智能辅助设备和远程医疗服务等关键组成部分。
本次设计经历了选题、调研与分析、总结设计思路、社区居家智慧养老产品服务系统框架、产品外观设计、产品界面设计等步骤，设计出了社区居家智慧养老产品服务系统。这个社区居家智慧养老产品服务系统的设计旨在提升社区居家养老的质量和效率，为老年人提供更加便捷、安全和舒适的养老生活。通过创新技术的应用，该系统能够满足老年人多样化的需求，提供定制化的养老服务，帮助老年人享受更好的生活质量和健康状况。
注 释
文中所有图片均为作者自制。