进才中学 周天一 200135
摘要：当今全民迈入了数字化时代，智能数字生活成为很多人不可分割的一部分。然而我们不可忽视的是，老人们作为“数字难民”依然在虚拟与现实的夹缝中艰难的生存着。本文针对老年人出行打车难题，本文以老年人为中心，分析老年人特征以及出行现状，构建出行场景，分析其出行中的需求及痛点，进而从系统设计的角度出发，提出老年人智慧出行助手新模式，重点研究出行智慧装备及语音交互设计。将拐杖等传统元素与语音交互融合，实现调用多种交通工具应用软件的功能，带给老年人智慧出行的独特体验，从生理、心理两方面满足老年人的出行需求。
关键词：老年人，智慧出行，打车难，智能拐杖
一、立项背景
该课题的提出来自我的日常生活。我的外公外婆都是70岁以上的老人了，我发现他们年纪大了，脑力衰退，到哪儿去不知道该怎么走，也不会用手机地图；乘坐公交或地铁，不熟悉的路线，不知道该怎么办；腿脚不便，想打个车，也不会用打车软件。教他们用手机软件吧，眼花手慢，行不通。老人去哪里都要子女陪着，可是现在都是一个孩子，还要上班上学，真是分身无术。老人们就这样被困在家里。像我外公外婆一样的老年人，他们的出行是非常困难的。我想这样的老人们会不会很多呢？
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图1 中国人口构成及老龄化趋势
图1各年龄人口构成及老年人口预测
据国家统计局数据[1]，截至2019年年末，全国60周岁及以上人口为25388万人，占18.1%。其中，65岁及以上人口为17603万人，占12.6%。并且，中国人口老龄化呈现逐步加深态势。人口预测结果显示，2020年、2030年、2040年、2050年我国60岁及以上老年人口数量将分别达到2.55亿人、3.71亿人、4.37亿人和4.83亿人（见图1）。因此，积极应对人口老龄化成为国家战略，势必进一步加快推动社会各界应对老龄化问题。
那么该如果帮助像我外公外婆这样的老年人群体呢？由于我平时出门都是用手机APP导航的，我是不是可以给他们做个智慧出行助手呢？通过语音交互，老人们说出目的地，智慧出行助手回答出行的可选方案，如步行、公交、打车各自的距离、时长和预估费用；老人们说出选定方案后，智慧出行助手进行全程导航，或车辆呼叫服务。这样，老人们就可以自由出行啦！
二、研究现状分析
让我们来看看现有智慧出行的工具。智慧出行，是借助移动互联网、云计算、大数据、物联网等先进技术和理念，将传统交通服务和互联网进行融合，形成新业态和新模式，并利用卫星定位、移动通讯、高性能计算、道路交通系统状态的实时感知，准确、全面地将交通路况，通过手机导航、呼叫、定位等途径提供给使用者，为广大使用者提供便利（引自中国政府网《智慧出行的定义》）。
智研咨询发布的《2020-2026年中国智慧出行行业市场专项调查及投资前景规划分析报告》数据显示[4]：2019年智慧出行渗透到传统交通业的各个领域。从地图导航到汽车、公交地铁等交通工具，互联网已经渗透到交通出行的各个领域，其中地图导航和用车服务市场最为成熟，活跃用户规模双双过亿，公交地铁市场仍存在开发空间。
现有研究表明[5][6]，虽然已有多种智慧出行工具可以用于出行导航，但目前还没有专门针对老人的方便易用的智慧出行助手。老人在生活中的不便，需要我们填平智能和数字鸿沟，让他们老有所乐。
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综上所述，现有的语音交互功能以及已有的语音交互助手为开发老年人智慧出行助手提供了技术依据和可以集成的APP。但仍需要考虑老年人的生理和心理特征进行分析，开发一款适用于老年人的智慧出行助手。
三、研究内容和预期成果
3.1老人智慧出行的总体设计方案
设计时充分考虑老年人生理、心理需求，将拐杖等传统元素与语音交互调用多种交通工具应用软件融合，带给老年人智慧出行的独特体验（见图5）。
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图5老人智慧出行概念草图
3.2设计细节展示
3.2.1智能拐杖
拐杖是不少老人的出行必备品之一，老年人运动机能减退，平衡能力下降，拄拐杖可提高其控制身体重心的能力；老年人骨质疏松，用拐杖可减轻腰椎和关节负重的压力，减少磨损；视力下降、看东西模糊的老人，外出时需要拄拐杖，避开途中的障碍物及危险。因此，目前的设计就以拐杖作为老人出行的装备之一。
当然，作为智能拐杖，设计在传统拐杖中嵌入了触控装置，老年人通过点击“电源开启”和“语音交互”进行语音信号采集。装置中预先装载了语音交互APP、高德地图和滴滴出行（见图6，智能可折叠拐杖，采用Solidworks建立概念模型）。
同时，拐杖设计成为铝合金材质，方便可折叠，高度可调节，满足便捷携带及收纳需求。
图6智能可折叠拐杖原型设计
3.2.2 智能蓝牙耳机
考虑到老人出行的语音使用的主要场景是家里、车上、路上；双手被拐杖及可能的其他物品占用，如提包；眼睛需要看路；而且，语音交互需要满足噪音低和私密两条要求。
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因此，选用颈挂式的智能蓝牙耳机（见图7，智能蓝牙耳机）。它离人的语言器官很近，当你和耳机进行语音交互的时候，更像是和朋友交谈。
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图7 智能蓝牙耳机
在该耳机的设计中，我考虑在环颈机身包覆着一层皮革，优雅舒适，适合老年人长时间佩戴。当然，耳机应当优先考虑声音，特别是老年人听力下降，需要选高品质的驱动器，可提供出色的音质，及降噪功能。查阅资料发现，下面技术可以满足上面功能。如蓝牙4.1，AAC编解码器支持以及高通 apt-X技术。
耳机的电池质量值得关注，可通过尽可能短的USB充电时间，和尽可能长的续航时间，来提高老年人的用户体验。
3.2.3智能拐杖与智能蓝牙耳机的语音交互
当然，最重要的是智能拐杖与智能蓝牙耳机的语音交互和APP调用（见图8）。设计的语音互动流程如下：
1）当老人按下拐杖上绿色的“电源开启”的电源键，装备启动。
2）老人再按一下蓝色的“语音交互”，语音助手唤醒的语音交互APP。
3）老人说出希望去往的目的地，如：“我想去XXXX医院”。
4）拐杖对答，有若干选项，如：
“选项1，XXXX医院东院，3公里；”
“选项2，XXXX医院西院，8公里；”
“选项3，XXXX医院南院，10公里；”
5）老人回答出选项，如：“选项1”。
6）拐杖回答：“好的，出发去XXXX医院东院”，并调用高德地图。然后询问出行方式，如：
“选项1，走路，50分钟；”
“选项2，公交，30分钟；”
“选项3，打车，15分钟；”
7）如果老人回答出选项，如：
“选项1”，则调用高德地图中的走路导航选项；
“选项2”，则调用高德地图中的公交导航选项；
“选项3”，则调用滴滴出行；
设计中，如果语音互动中断超出30秒，或者老人按下蓝色“语音交互”键，装备将进入休眠状态，保持待机；老人可通过再次按该键唤醒装备，继续使用。这样可以避免装备从环境中获取声音，干扰语音互动。
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图8智能拐杖与智能蓝牙耳机的语音交互设计
四、未来展望
老人智慧出行助手对语音交互依赖程度较高，但语音交互仍需要发展，技术成熟需要时间。
语音交互界面是基于单独的任务，它的模式是简单的「下命令——完成任务」，然而这不是自然的对话，我们需要思考如何下命令，距离自然对话还有距离。如果要朝着CUI的目标，语音交互必须更加智能和流畅，允许通过真正的对话完成任务，像和真人说话一样。
另外，声纹识别技术是生物识别技术的一种，也称为说话人识别，包括说话人辨认和说话人确认。声纹识别就是把声信号转换成电信号，再用计算机进行识别。未来会将其应用到老人智慧出行的场景中，将大大提高对老人声音的识别，排除外界环境的干扰。
五、 参考资料
[1]中国人口老龄化的现状与趋势
[2]网易用研：超全面的语音交互知识科普
[3]语音交互的现状及未来.
[4]2020-2026年中国智慧出行行业市场专项调查及投资前景规划分析报告，智研咨询，
[5]2019年中国智慧出行各个领域App活跃用户规模分析,
[6]半日闲.2018出行管理APP排行榜[J].互联网周刊,2018(07):54-55.
[7]李港,徐玉春.加快推进老年人智慧出行的对策与建议[J].求知,2020(04):47-48.
[8]杨培,刘亚琦,申晨.老年人短途智慧出行交通工具设计研究[J].设计,2018(06):128-130.