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射頻識別技術(RFID，RadioFrequencyIdentification)實際上是自動識別技術(AEI，AutomaticEquipmentIdentification)在無線電技術方面的具體應用與發展。該項技術的基本思想是，通過采用一些先進的技術手段，實現人們對各類物體或設備(人員、物品)在不同狀態(移動、靜止或惡劣環境)下的自動識別和管理。

目前，應用最廣泛的自動識別技術大致可以分為光學技術和無線電技術兩個方面。本文主要介紹自動識別技術在無線電技術方面的應用。

1射頻識別技術簡介

20世紀80年代，由于大規模集成電路技術的成熟，射頻識別系統的體積大大縮小，使得射頻識別技術進入實用化的階段，成為一種成熟的自動識別技術。

射頻識別技術是利用射頻方式進行非接觸雙向通信，以達到識別目的并交換數據。它與同期或早期的接觸式識別技術不同。RFID系統的射頻卡和讀寫器之間不用接觸就可完成識別，因此它可在更廣泛的場合中應用。

典型的射頻識別系統包括射頻卡和讀寫器兩部分。

射頻卡是將幾個主要模塊集成到一塊芯片中，完成與讀寫器的通信。芯片上有EEPROM用來儲存識別碼或其它數據。EEPROM容量從幾比特到幾萬比特。芯片僅需連接天線(和電池)，可以作為人員的身份識別卡或貨物的標識卡。卡封裝可以有不同形式，比如常見的信用卡及小圓片的形式等。與條碼、磁卡、IC卡等同期或早期的識別技術相比，射頻卡具有非接觸、工作距離長、適于惡劣環境、可識別運動目標等優點。

在多數RFID系統中，讀寫器在一個區域內發射電磁波(區域大小取決于工作頻率和天線尺寸)。卡片內有一個LC串聯諧振電路，其頻率與讀寫器發射的頻率相同。當射頻卡經過這個區域時，在電磁波的激勵下，LC諧振電路產生共振，從而使電容內有了電荷。在這個電容的另一端，接有一個單向導通的電子泵，將電容內的電荷送到另一個電容內儲存。當所積累的電荷達到2V時，此電容可作為電源為其它電路提供工作電壓，將卡內數據發射出去或接取讀寫器的數據。讀寫器接收到卡的數據后，解碼并進行錯誤校驗來決定數據的有效性，然后，通過RS232、RS422、RS485或無線方式將數據傳送到計算機網絡。簡單的RFID產品就是一種非接觸的IC卡，而復雜的RFID產品能和外部傳感器接口連接來測量、記錄不同的參數，甚至可與GPS系統連接來跟蹤物體。

工作原理如圖1所示。

2射頻識別技術的分類

射頻識別技術主要按以下四種方式分類。

(1)工作頻率

根據工作頻率的不同可分為低頻和高頻系統。①低頻系統一般指其工作頻率小于30MHz的系統。其基本特點是：射頻卡的成本較低、標簽內保存的數據量較少、閱讀距離較短(無源情況，典型閱讀距離為10cm)、射頻卡外形多樣(卡狀、環狀、鈕扣狀、筆狀)、閱讀天線方向性不強等。低頻系統多用于短距離、低成本的應用中，如多數的門禁控制、動物監管、貨物跟蹤。②高頻系統一般指其工作頻率大于400MHz的系統。高頻系統的基本特點是射頻卡及讀寫器成本均較高、卡內保存的數據量較大、閱讀距離較遠(可達幾m~十幾m)、適應物體高速運動性能好、外形一般為卡狀、閱讀天線及射頻卡天線均有較強的方向性。高頻系統多應用于需要較長的讀寫距離和高的讀寫速度的場合，像火車監控、高速公路收費等系統。

(2)射頻卡

根據射頻卡的不同可分成可讀寫(RW)卡、一次寫入多次讀出(WORM)卡和只讀(RO)卡三種。RW卡一般比WORM卡和RO卡貴得多，如電話卡、信用卡等。一般情況下改寫數據所花費的時間遠大于讀取數據所花費的時間(常規為改寫所花費的時間為s級，閱讀花費的時間為ms級)。WORM卡是用戶可以一次性寫入的卡，寫入后數據不能改變，且比RW卡要便宜。RO卡存有一個唯一的號碼，不能逐改，保證了安全性。RO卡最便宜。

(3)射頻卡的有源與無源

射頻卡可分為有源及無源兩種。有源射頻卡使用卡內電池的能量、識別距離較長，可達十幾m，但是它的壽命有限(3~10年)，且價格較高；無源射頻卡不含電池，利用讀寫器發射的電磁波提供能量，重量輕、體積小、壽命長、很便宜，但它的發射距離受限制，一般是幾十cm，且需要讀寫器的發射功率大。

(4)調制方式

根據調制方式的不同還可分為主動式和被動式。①主動式的射頻卡用自身的射頻能量主動地發送數據給讀寫器。②被動式的射頻卡，使用調制散射方式發射數據。它必須利用讀寫器的載波調制自己的信號，適宜在門禁或交通的應用中使用。因為讀寫器可以確保只激活一定范圍之內的射頻卡。

目前使用的多數系統中，一次只能讀寫一個射頻卡。射頻卡之間要保持一定距離，確保一次只能有一個卡在讀寫區域內。讀寫距離長，射頻卡之間的距離就要大，應用起來很不方便。現在的射頻卡具有防碰撞的功能，這對于RFID來說十分重要。所謂碰撞是指多個射頻卡進入識別區域時信號互相干擾的情況。具有防碰撞性能的系統可以同時識別進入識別距離的所有射頻卡，它的并行工作方式大大提高了系統的效率。

3國際射頻識別技術發展狀況

射頻識別技術在國外發展得很快。RFID產品種類很多，像德州儀器、Motoro1a、Philips、Microchip等世界著名廠家都生產RFID產品。他們的產品各有特點，自成系列。射頻識別技術被廣泛應用于工業自動化、商業自動化、交通運輸控制管理等眾多領域。如澳大利亞將它的RFID產品用于澳機場旅客行李管理中并發揮了出色的作用；瑞士國家鐵路局在瑞士的全部旅客列車上安裝RFID自動識別系統，調度員可以實時掌握火車運行情況，不僅利于管理，還大大減小了發生事故的可能性；德國BMW公司將射頻識別系統應用在汽車生產流水線的生產過程控制中等。

據有關權威數據顯示，射頻識別產品在全世界的銷量以每年25.3%的比例增長。由此可見，射頻識別技術具有廣闊的市場前景。

4射頻識別技術在我國的發展

我國政府在1993年制定的金卡工程實施計劃，是一個旨在加速推動我國國民經濟信息化進程的重大國家級工程，由此各種自動識別技術的發展及應用十分迅猛。現在，射頻識別技術作為一種新興的自動識別技術，也將在中國很快地普及。

目前，我國的射頻識別技術在下列幾種應用中發展前景較好。當然，這里僅僅羅列了射頻識別技術應用的一部分。任何一種技術如果得到普及，都將會孕育一個龐大的市場。射頻識別將是未來一個新的經濟增長點。

4.1安全防護領域

(1)門禁保安

將來的門禁保安系統均可應用射頻卡。一卡可以多用。比如，可以作工作證、出入證、停車卡、飯店住宿卡甚至旅游護照等，目的都是識別人員身份、安全管理、收費等等。好處是簡化出入手續、提高工作效率、安全保護。只要人員佩戴了封裝成ID卡大小的射頻卡、進出入口有一臺讀寫器，人員出入時自動識別身份，非法闖入會有報警。安全級別要求高的地方、還可以結合其它的識別方式，將指紋、掌紋或顏面特征存入射頻卡。

公司還可以用射頻卡保護和跟蹤財產。將射頻卡貼在物品上面，如計算機、傳真機、文件、復印機或其它實驗室用品上。該射頻卡使得公司可以自動跟蹤管理這些有價值的財產，可以跟蹤一個物品從某一建筑離開，或是用報警的方式限制物品離開某地。結合GPS系統利用射頻卡，還可以對貨柜車、貨艙等進行有效跟蹤。

(2)汽車防盜

這是RFID較新的應用。目前已經開發出了足夠小的、能夠封裝到汽車鑰匙當中含有特定碼字的射頻卡。它需要在汽車上裝有讀寫器，當鑰匙插入到點火器中時，讀寫器能夠辨別鑰匙的身份。如果讀寫器接收不到射頻卡發送來的特定信號，汽車的引擎將不會發動。用這種電子驗證的方法，汽車的中央計算機也就能容易防止短路點火。

另一種汽車防盜系統是，司機自己帶有一射頻卡，其發射范圍是在司機座椅45~55cm以內，讀寫器安裝在座椅的背部。當讀寫器讀取到有效的ID號時，系統發出三聲鳴叫，然后汽車引擎才能啟動。該防盜系統還有另一強大功能：倘若司機離開汽車并且車門敞開引擎也沒有關閉，這時讀寫器就需要讀取另一有效ID號；假如司機將該射頻卡帶離汽車，這樣讀寫器不能讀到有效ID號，引擎就會自動關閉，同時觸發報警裝置。

(3)電子物品監視系統

電子物品監視系統(ElectronicArticleSurveillance,EAS)的目的是防止商品被盜。整個系統包括貼在物體上的一個內存容量僅為1比特(即開或關)的射頻卡，和商店出口處的讀寫器。射頻卡在安裝時被激活。在激活狀態下，射頻卡接近掃描器時會被探測到，同時會報警。如果貨物被購買，由銷售人員用專用工具拆除射頻卡(典型的是在服裝店里)，或者用磁場來使射頻卡失效，或者直接破壞射頻卡本身的電特性。EAS系統已被廣泛使用。據估計每年消耗60億套。

4.2商品生產銷售領域

(1)生產線自動化

用RFID技術在生產流水線上實現自動控制、監視，提高生產率，改進生產方式，節約了成本。舉個例子以說明在生產線上應用RFID技術的情況。

用于汽車裝配流水線。德國寶馬汽車公司在裝配流水線上應用射頻卡，以盡可能大量地生產用戶定制的汽車。寶馬汽車的生產是基于用戶提出的要求式樣而生產的。用戶可以從上萬種內部和外部選項中，選定自己所需車的顏色、引擎型號和輪胎式樣等。這樣一來，汽車裝配流水線上就得裝配上百種式樣的寶馬汽車，如果沒有一個高度組織的、復雜的控制系統是很難完成這樣復雜的任務的。寶馬公司在其裝配流水線上配有RFID系統，使用可重復使用的射頻卡。該射頻卡上帶有汽車所需的所有詳細的要求，在每個工作點處都有讀寫器，這樣可以保證汽車在各個流水線位置，能毫不出錯地完成裝配任務。

(2)倉儲管理

將RFID系統用于智能倉庫貨物管理，能有效地解決與貨物流動有關的信息管理，不但增加了處理貨物的速度，還可監視貨物的一切信息。射頻卡貼在貨物所通過的倉庫大門邊上，讀寫器和天線都放在叉車上，每個貨物都貼有條碼，所有條碼信息都被存儲在倉庫的中央計算機里，與該貨物有關的信息都能在計算機里查到。當貨物出庫時，由另一讀寫器識別并告知中央計算它被放在哪個拖車上。這樣，管理中心可以實時地了解到已經生產了多少產品和發送了多少產品。

(3)產品防偽

偽造問題在世界各地都是令人頭疼的問題，將射頻識別技術應用在防偽領域有它自身的技術優勢。防偽技術本身要求成本低，且難于偽造。射頻卡的成本就相對便宜，而芯片的制造需要有昂貴的芯片工廠，使偽造者望而卻步。射頻卡本身有內存，可以儲存、修改與產品有關的數據，利于銷售商使用；體積十分小、便于產品封裝。像電腦、激光打印機、電視等產品上都可使用。

(4)RFID卡收費

國外的各種交易大多利用各種卡來完成，而我國普遍采用現金交易。現金交易不方便也不安全，還容易出現稅收的漏洞。目前的收費卡多用磁卡、IC卡，而射頻卡也開始占據市場。原因是在一些惡劣的環境中，磁卡、IC卡容易損壞，而射頻卡則不易磨損，也不怕靜電及其它情況；同時，射頻卡用起來方便、快捷，甚至不用打開包，在讀寫器前搖晃一下，就完成收費。另外，還可同時識別幾張卡．并行收費，如公共汽車上的電子月票。我國大城市的公共汽車異常擁擠、環境條件差，射頻卡的使用有助于改善這種情況。

4.3管理與數據統計領域

(1)畜牧管理

該領域的發展起步于賽馬的識別，是用小玻璃封裝的射頻卡植于動物皮下。射頻卡大約10mm長，內有一個線圈，約1000圈的細線繞在鐵氧體上，讀寫距離是十幾cm。從賽馬識別發展到了標識牲畜。牲畜的識別提供了現代化管理牧場的方法。

(2)運動計時

在馬拉松比賽中，由于人員太多，有時第一個出發的人同最后一個出發的人能相隔40分鐘。如果沒有一個精確的計時裝置，就會出現差錯。射頻卡應用于馬拉松比賽中，運動員在自己的鞋帶上很方便地系上射頻卡，在比賽的起跑線和終點線處放置帶有微型天線的小墊片。當運動員越過此墊片時，計時系統便會接收運動員所帶的射頻卡發出的ID號，并記錄當時的時間。這樣，每個運動員都會有自己的起始時間和結束時間，不會出現不公平競爭的可能性了。在比賽路線中，如果每隔5km就設置這樣一個墊片，還可以很方便地記錄運動員在每個階段所用的時間。

RFID還可應用于汽車大獎賽上的精確計時。在跑道下面按照一定的距離間隔埋入一系列的天線，這些天線與讀寫器相連，而射頻卡安裝到賽車前方。當賽車每越過一個天線時，賽車的ID號和時間就被記錄下來，并存儲到中央計算機內。這樣到比賽結束時，每個參賽選手將會有一個準確的結果。

4.4交通運輸領域

(1)高速公路自動收費及交通管理

高速公路自動收費系統是射頻識別技術最成功的應用之一。目前，中國的高速公路發展非常快，而高速公路收費卻存在一些問題：一是在收費站口，許多車輛要停車排隊，成為交通瓶頸問題；二是少數不法的收費員貪污路費，使國家損失了相當的財政收入。RFID技術應用在高速公路自動收費上，能夠充分體現它非接觸識別的優勢——讓車輛高速通過收費站的同時自動完成收費，同時可以解決收費員貪污路費及交通擁堵的問題。利用射頻識別技術的不停車高速公路自動收費系統是將來的發展方向；人工收費，包括IC卡的停車收費方式，終將會被淘汰。預計在未來10年內，高速公路自動收費系統將有數十億元的需求。

在城市交通方面，解決交通日趨擁擠問題不能只依賴于修路。加強交通的指揮、控制、疏導，提高道路的利用率，深挖現有交通潛能也是非常重要的；而基于RFID技術的交通管理系統可實現自動查處違章車輛，記錄違章情況。另外，公共汽車站實時跟蹤指示公共汽車到站時間及自動顯示乘客信息，會給乘客帶來很大的方便。

(2)火車和貨運集裝箱的識別

在火車運營中，使用RFID系統很大的優勢在于：火車是按既定路線運行的，因此肯定要通過設定的讀寫器的地點。通過讀到的數據，能夠得到火車的身份、監控火車的完整性，以防止遺漏在鐵軌上的車廂發生撞車事故，同時能在車站將車廂重新編組。起初的努力是用超音波和雷達測距系統讀出車廂側的條碼，現在被RFID系統取代。射頻卡一般安在車廂頂邊，讀寫器安在鐵路沿線，就可得到火車的實時信息及車廂內裝的物品信息。

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一、射頻技術原理

射頻識別（RadioFrequencyIdentification，簡稱RFID）是一種利用無線電射頻信號進行物體識別的新興技術。射頻識別系統一般包括電子標簽、閱讀器和其他設備。射頻識別系統所采用的技術為微波反射技術，是基于電子標簽內微波天線的負載阻抗隨存儲的電子數據變化的特點，實現對電子標簽內電子數據的讀取。標簽進入磁場后，接收解讀器發出的射頻信號，憑借感應電流所獲得的能量發送出存儲在芯片中的產品信息，或者主動發送某一頻率的信號，解讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統進行有關數據處理。

射頻技術可以實現非接觸識讀，識讀距離可從十幾厘米到幾十米；不需要光源；使用壽命長；識讀距離遠；抗惡劣環境能力強；安全性高；可同時識別多個對象，數據的記憶容量大；可不需人力介入操作。射頻技術可應用于產品防偽、物品追蹤、自動收費，尤其在物流管理系統中，應用非常廣泛。

二、物流管理系統

物流是物品在一定時間里的空間運動，物流的目標在于以最小的費用滿足消費者的物流需求。2007年中國物流企業信息化推進大會在北京舉行。大會指出，我國目前的物流產業現狀是物流信息化程度低，信息化系統功能欠完善，我國今后物流發展的主要任務是鼓勵生產流通企業應用現代物流管理技術，改善傳統企業的管理，促進流通的現代化。

三、射頻技術在物流管理中的應用

射頻技術在物流配送中的應用可分為商品的入庫、出庫、存儲、運輸跟蹤、配送等。RFID技術可以加快供應鏈的運轉，提高物流管理的效率。

1.商品出庫與入庫

物資配送中心所派車隊進入倉儲中心時通過門禁，閱讀器讀取到射頻標簽信息并在倉儲中心系統中顯示此時車隊所載物資為空。車隊裝載物資完畢離開發物倉庫時再次通過門禁，物流系統將出庫物資信息寫入到系統數據庫中并上報給物資配送中心，這樣就等于射頻標簽承載了其所運物資的相關信息，自動完成物資出庫，此時運送物資的車輛和物資進入在途狀態。運輸車隊到達收物倉庫時再次通過門禁，閱讀器讀取到射頻標簽中的信息后傳輸給倉儲中心系統，系統即顯示待入庫物資的相關信息并寫入數據庫，自動完成物資入庫，并上報給物資配送中心，通知物流配送中心配送任務已經完成。

2.存儲與庫存盤點

在倉庫里，射頻技術最廣泛的應用是存取貨物與庫存盤點，它能用來實現自動化的商品的登記、存貨和取貨等操作。在倉儲管理中，通過將供應計劃系統與射頻識別技術相結合，能夠高效地完成各種操作。可增強作業的準確性和快捷性，提高服務質量，降低成本，減少物流中由于偷竊、損害、出貨錯誤等造成的損耗，實現快速供貨并最大限度地減少儲存成本。

3.運輸跟蹤

在運輸管理中，通過在貨物和車輛上貼RFID標簽，完成設備的跟蹤控制。接收裝置收到RFID標簽信息后，連同接收地的位置信息上傳至通信衛星，再由衛星傳送給運輸調度中心，送入數據庫中。利用射頻技術可準確、迅速地完成配送任務并實現對在途物資的跟蹤。在物資運輸期間，物資配送中心根據發/收物倉儲中心上報的數據可知在途物資的名稱、品種和數量等信息，達到在途物資的可見性。

4.物流配送

在配送環節，采用射頻技術能大大加快配送的速度和提高揀選與分發過程的效率與準確率，并能減少人工、降低配送成本。到達中央配送中心的所有商品都貼有RFID標簽，在進入中央配送中心時，托盤通過一個門閱讀器，讀取托盤上所有貨箱上的標簽內容。系統將這些信息與發貨記錄進行核對，以檢測出可能的錯誤，然后將RFID標簽更新為最新的商品存放地點和狀態。這樣就確保了精確的庫存控制，甚至可確切了解目前有多少貨箱處于轉運途中、轉運的始發地和目的地，以及預期的到達時間等信息。RFID技術可以實現合理的產品庫存控制和智能物流技術。借助電子標簽，可以實現商品對原料、半成品、成品、運輸、倉儲、配送、上架、最終銷售，甚至退貨處理等環節進行實時監控，使整個供應鏈管理顯得透明而高效。

四、RFID的發展方向

RFID與其他新興技術一樣，仍存在很多問題。缺乏統一的技術標準是制約RFID發展的重要因素。RFID的成本過高是抑制RFID技術的關鍵問題。其成本主要是標簽、讀寫設備及相關管理軟件的成本。其中，由于標簽將貼于單件產品上，數量巨大，標簽成本的降低，將是RFID成本降低的重要部分。采用RFID技術的最大好處是可以對企業的供應鏈進行透明管理，但同時會使個人隱私受到影響。因此，RFID的安全性也非常令人關注，需要盡快推出增強安全性能的RFID產品。RFID的讀取仍存在錯讀率高的問題。

射頻技術在物流管理系統中的應用，提高了商品入庫、商品配送和管理的工作效率，減少了人力資源的浪費，提高了人員的利用率，射頻技術作為供應鏈下物流管理硬件將會得到越來越廣泛的應用。

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但這種僅能提供單一功能的RFID,卻扮演了實現ubiquitoous(網路無所不在)社會的牽線者,正牽起一股狂大的旋風。服飾業、食品業、物流業等許多業界已開始認真思考以此項技術代替傳統的條形碼系統。在歐美各國,包括了美國的WalMart、英國的特易購Tesco、德國的Metro等大型的連鎖式零售企業,都以提升公司內部物流系統的效率為目標,相繼宣布未來將在2005-2006年間,正式采用RFID系統。

由此可見,無線射頻識別技術已經在全球的零售業界掀起了一股旋風,而與其休戚與共的現代物流業,當然也不可避免地卷入了這一旋渦。

現代智能化物流管理

現代的物流,是以物流企業為主體、以第三方物流配送服務為主要形式、由物流和信息流相結合的、涉及供應鏈全過程的現代物流系統。在信息化時代里面,隨著網絡技術、電子商務、交通運輸和管理的現代化,現代物流配送也將在運輸網絡合理化和銷售網絡系統化的基礎上,實現整個物流系統管理的電子化及信息化,配送各環節作業的自動化和智能化,從而進入以網絡技術和電子商務為代表的物流配送的新時期。

此外,現代物流表現為企業生產與運輸一體化的供應鏈管理與服務。其中貨物運輸所需的成本、時間及貨物在途的狀態控制是整個供應鏈管理過程中的重要環節。而將射頻識別技術RFID與現代的物流管理相結合,將會極大地提升物流管理各個環節的智能化水平和服務水平,其勢必成為21世紀現代物流發展的不可逆轉的趨勢。

射頻識別技術的技術優勢分析

傳統的自動識別技術的主要功能是提供關于個人、動物、貨物和商品的區別于他物的相關信息。在當今的服務領域、在商品銷售與后勤分配領域、以及在商業部門、在生產企業和材料流通等領域自動識別技術己得到了快速的普及和應用。

條形碼技術,曾在識別系統領域引起了一場革命并得到了廣泛的應用。但是現在這種技術在許多場合已經不能滿足人們的需要了。條形碼雖然很便宜,但它的存儲能力小、不能改寫等的缺點均限制了它在自動識別領域的應用。

在這樣特殊的歷史背景底下,在我們對大存儲量信息載體和無線信息交換方式的需求下面,RFID技術應運而生。而要把自動識別技術與現代的物流管理相結合,在技術的實際應用當中提高物流管理的效率和效益,RFID技術較之以傳統的識別技術,具有其自身獨特的技術優勢(見表1):

射頻識別技術的應用優勢分析

無論是傳統的管理方式,還是現代更強調智能化的管理方式,物流管理的最終目標都是要通過向商品流通過程當中不同的對象提品或服務以換取利潤。因此,商品從生產、儲存、運輸到流通,這一完整的物流管理的流程里面,RFID智能射頻識別技術的應用,能幫助我們在其中不同的范圍或領域內改進業務

的效率和效益,這具體表現在以下幾個方面:

零售領域

無論是一包糖果,還是一臺冰箱或者電視機,在外包裝上加印規范的條形碼,已經是絕大多數企業生產過程中一個常規的步驟。在商品流通企業,例如大型超市,店員通過掃描條形碼來結賬和統計庫存也是司空見慣的一個場景。

然而,這一場景可能很快要成為歷史,產品包裝上的條形碼可能將要消失,而由加貼或者隱藏在包裝內的智能識別標簽(RFID)取而代之。RFID的應用,將使企業的產品和商品信息統計在無形中自動完成,大大提高運營效率。

物流運輸領域

在商品出貨運輸的過程中,RFID系統可以指導和跟蹤貨物運輸到分類的地點,通過實時收集的貨物信息,調度和分配運輸工具的有效工作時間。此外,它還能幫助我們完成諸如:集裝箱檢視、集裝箱分艙、內裝貨物的核對和確認,以及發貨單打印等工作。

在該領域內RFID的廣泛應用,能夠使得貨物運輸過程中人為參與因素大量地減少,籍此獲取更準確的貨物信息,實現貨物有效的在途控制。同時,進一步降低物流成本,提高生產效率。對管理者而言,就是可以隨時地監控全局,更好地調整資源和勞動力的配置。

商品庫存領域

智能化的庫存管理,能夠幫助我們精確地監控產品的流動情況,實現庫存狀況的實時控制,從而提高生產透明度和生產效率。

RFID技術的運用,能使我們通過無線射頻信息的收集而直接完成商品的入庫工作。貨物的實時位置和運動信息,都直接由RFID系統進行實時跟蹤,倉庫工作人員只需借助RFID的收發天線和讀寫器的幫助,即可把貨物的信息記錄入庫。同時,RFID系統還可以根據貨物標簽中所記錄的有關數量和體積等的信息,指示出最合適的倉儲位置,以達到倉儲空間的最優化利用。而在貨物清點的過程當中,也可以通過自動跟蹤RFID標簽,極大地提高清點工作的透明度和效率。

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對次，我們需要發掘自身文化、研究自身文化、發展自身文化的價值，并創造性地將它融入企業的產品設計當中，豐富產品的文化意蘊，提升產品的附加價值。這需要我們自身加倍努力與探索。

因為，未來的企業競爭將是文化的競爭。

關鍵詞：企業文化產品文化產品形象

一、產品、產品文化、企業文化

什么叫產品？狹義的理解，只是工廠生產出的實物，如食品、服裝等。廣義的產品概念，包括有形的和無形的，凡是提供給市場的、消費者認為可以用價值來衡量的，或使用后能滿足消費者某種需求、某種欲望的一切，都可稱之為產品，例如服務、咨詢也是產品。

所謂產品文化，是以企業生產的產品為載體，反映企業物質及精神追求的各種文化要素的總和，是產品價值、使用價值和文化附加值的統一。隨著知識經濟時代的到來，文化與企業、文化與經濟的互動關系愈益密切，文化的力量愈益突出，這種文化色彩首先體現在企業的產品上。就是說，企業生產的產品決不僅僅具有某種使用價值，不僅僅是為了滿足人們的某種物質生活需要，而且越來越多地考慮人們的精神生活需要，千方百計地為人們提供實用的、情感的、心理的等多方面的享受，越來越重視產品文化附加值的開發，努力把使用價值、文化價值和審美價值融為一體，突出產品中的人性化含量。換言之，企業產品不僅是技術和工具的產物，而且是員工崇高理想和自覺奉獻精神的結晶；不僅凝結著一般的抽象的人類勞動，而且凝聚著職工無限的創造力，是企業員工群體特定的價值觀、思維模式和心理的、知識的、能力的綜合素質的體現。說到底，產品深深地打著企業文化的烙印，二者相融相合。

一定的產品文化與它所處的社會文化背景是緊密聯系的，也與生產或提供它的企業文化密不可分。產品文化是社會文化與企業文化共同作用的產物，在社會文化背景相對穩定的情況下，產品文化更多地體現的是企業文化的內容。產品文化是直接作用于社會廣大的消費者，消費者更多地是從產品或服務的消費中來體現企業文化的。對其企業的認同和對企業文化的認同，是通過接受其產品與蘊涵在其服務中的產品文化來實現的。

產品文化與企業文化緊密聯系。產品或服務是企業生產的成果，任何一種產品和服務都是在企業中生產和形成，既受到一定的企業文化的制約，又凝聚了生產它的企業文化因素。因此，產品文化是企業文化的重要組成部分，也是企業文化的一種體現。

換句話說，企業的精神、風格和價值標準將在企業所提供的具體的產品和服務之中得以體現。這正是我們在強調企業文化建設時，同時強調產品文化的原因之所在。

二、未來企業競爭更是文化競爭

10年前，燒鵝仔在北京方莊首開中國式快餐連鎖服務，它既有中國傳統的美味，又能適應現代人快節奏的生活。這種營銷理念在當時是超前的。與此同時，在方莊還誕生了一家麥當勞，同燒鵝仔一樣，引得八方來客，叫好聲不絕于耳。此后，燒鵝仔分店曾達到近百家，與麥當勞共存共榮。

10年后的今天，若想再到烤鵝仔處一飽口福之時，卻發現“此地空余黃鶴樓”，燒鵝仔早已倒閉。但麥當勞一如十年前，紅紅火火，人流不息。有好事者詢問麥當勞方莊店經理原因，他回答：“麥當勞出售的是企業文化”。

當今世界上經濟與文化融為一體的發展趨勢非常明顯。企業的經營管理活動往往與企業文化密切結合，不可分割。企業在市場激烈的競爭中，文化的含量、附加值越來越高。我們正處于知識經濟的時代，對文化領先和知識創新更加注重。

中國加入WTO后，越來越多的外國企業必將進入中國這一龐大市場，高舉“文化競爭”的旗幟圈地圈錢，文化競爭將成為未來國內企業與外資企業進行“商戰”的主旋律。企業的競爭將更快進入商業文化競爭時代，國家之間的競爭帶有更明顯的文化競爭色彩，更多的類似于燒鵝仔和麥當勞的故事即將上演。事實上，這樣的戰斗在麥當勞、阿迪達斯、耐克等國外名牌進入中國后就已打響。外國企業在登岸之時，必將帶著各自企業的文化理念和經營管理方式，在中國市場攻城掠寨。在未來市場競爭日益激烈的情況下，忍氣吞聲絕不是辦法。我們需要發掘自身文化、發展自身文化的價值，并創造性地將它融入企業的產品設計當中，這需要我們自身加倍努力與探索。

現代企業需要現代的企業文化。對企業文化內涵的研究，不斷提高文化的附加力，是企業核心競爭能力的重要內容。那么中國在加入WTO后，中國企業將如何應對這種文化的看似無形卻有形的競爭呢？國內制造型企業還沉湎于“價廉物美是一個永遠的勝律”，沒有認識到“產品文化”的價值。企業家將如何從企業文化的層面來更新各自的產品管理理念、產品文化呢？在產品或服務層面值得我們思考：這一層面上的文化營銷就是推出能提高人類生活質量、推動人類物質文明和精神文明發展的產品或服務，并能引導一種新的、健康的消費觀念和消費方式。

三、廠家不僅是賣產品，更是賣文化

今天的消費者，購買產品已不單單只是為了使用，同時對其是否符合自己的審美情趣也很看重，特別是年輕消費者，對產品怡情訴求更為強烈。因此，企業在文化創牌努力中，有意識地將符合消費者怡情訴求，象征人們特有的審美情感，體現現代人的價值觀，順應大多數消費者的消費行為導向的文化內涵融入自己產品，就可以產品為載體，向品牌投入文化，在滿足消費者怡情的心理訴求的同時，取得他們對產品文化的價值認同，實現自己附著于產品的文化識別。產品符合了這樣的人文需求，就能以其獨特的人文含量在情感上打動消費者，使其因怡情需求而積極購買你的產品，實現情感營銷的高附加值銷售方式。

生產產品的最終目的是為了將它賣出去，在買方市場的今天產品的文化內涵也決定了產品的市場前景。有位資深的經濟學家說過，“產品的一半是文化”，“文化也是商品”。當我們習慣于在大街小巷聽“正宗牛肉丸”、“地道煎肉包”的吆喝聲時，在一些經濟發達的國家和地區，就是有人在賣產品文化賺錢了。美國有名的化妝品制造廠露華濃公司總裁C·雷布隆先生就以“口紅不是化妝品，我們讓美流行人間”的經營宗旨而取勝于市，聞名于世。

以研究購物心理而聞名的V·帕卡特，在其《隱藏的說服者》一書中這樣寫道：也許“生意人你不曾想過，如果賣的不是發油而是希望，如果賣的不是桔子而是新鮮的活力，那將會怎樣?”不少企業的經營者在產品營銷過程中仍沿襲著“黃婆賣瓜，自賣自夸”的老方式，側重于產品本身的宣傳，在文化韻味和服務方面的宣傳不夠而造成產品壓庫嚴重的現狀，我們大有必要加強產品文化的宣傳。尤其在市場推廣廣告策略的制定上善于將企業產品的核心價值進行提煉，賦予其特有的文化內涵。須知，當今許多購物者的消費心理日趨成熟，他們除了看中產品質量外，更看重的是企業形象和售后服務。“賣啥偏不吆喝啥”的高明之處，在于使顧客在潛移默化中認識你的企業形象的同時，進而對你的產品產生好感。我國的紅豆服飾、娃哈哈食品等企業注重產品的文化宣傳，并取得了可喜的成效。

四、設計以文化為底蘊

設計的核心是人，所有的設計其實都是圍繞著人的需要展開的。設計承載了對人類精神和心靈慰藉的重任：年輕的消費者購買商品是為了張揚個性和煥發蓬勃的青春活力；年壯的消費者購買商品是為了填補青春已逝的失落和展示成熟與自我成就感；年老的消費者則懷者一股濃濃的懷舊感和飽經滄桑的平靜感購買消費品。因此產品是反映物質功能及精神追求的各種文化要素的總和，是產品價值、使用價值和文化附加值的統一。隨著知識經濟時代的到來，文化與企業、文化與經濟的互動關系愈益密切，文化的力量愈益突出，這種文化色彩首先體現在企業的產品上。就是說，企業生產的產品決不僅僅具有某種使用價值，不僅僅是為了滿足人們的某種物質生活需要，而且越來越多地考慮人們的精神生活需要，千方百計地為人們提供實用的、情感的、心理的等多方面的享受，越來越重視產品文化附加值的開發，努力把使用價值、文化價值和審美價值融為一體，突出產品中的人性化含量。

以人為核心進行外延，有什么樣的需求，就會產生什么樣的設計。人類最初的設計，正是針對人們最普通最基本的需要展開的。幾千年來不同的民族，不同的地理環境沉淀了不同的文化。不同民族、不同時代的消費品蘊藏著的不同的審美情趣、審美理想、審美追求，表現出不同的民族性格、民族心理和人們對自我實現的不同追求。

設計需要創造。如果沒有創造，世界將是一幅模樣，但創造是有基礎的，不同的地區有其地域環境、氣候條件、經濟情況、人文思想、民族習慣等等不同。表現在設計方面，每個民族都有自己的特色。比如法蘭西民族，地處溫帶海洋性氣候，良好的生活環境造就了法蘭西民族追求美妙而浪漫的生活習慣，時尚成了這個迷人國度奉行的生活準則。時裝、香水這些體現浪漫、時尚的載體成了這個民族的代名詞，洛可可風的延存與裝飾藝術運動的渲染形成了一種華麗、經典的法國浪漫風格；德意志民族則不同，氣候干燥、多山的自然環境造就了嚴謹的德國人。因而，德國的設計體現出了嚴謹、重功能的品質，就連較為傾向藝術性的平面設計在這里也自由不起來。包豪斯是其代表，烏爾姆設計學院提出的設計就是科學技術，從而形成重功能、技術，缺乏藝術感的德國風格；與之相反,美利堅民族是個民族大融合，渴望自由的環境下造就了設計的幽默感與隨意性。短暫的歷史，自由的人性，使美國設計更具輕松、樂觀的色彩；中華民族歷史悠久，地大物博，人與人，人與物之間講究和諧共處，因此在自我實現要求上表現得深沉含蓄又強烈突出，反映出一種深層次的文化內容。總之每個民族都有自我實現的愿望和追求，都在用自己的方式（包括產品設計）表現自己，借助有形的實體表達民族識別要求和尋求民族認同感。

社會文明的不斷提高，使越來越多的有識之士意識到了設計的文化內涵問題，設計必須融入當地的文化進去才可能得到持續性的發展，特別是在中國這樣一個地大物博、人口眾多，處于東亞文化核心地位的國度里，更是需要迫切解決的問題。設計的文化內涵并不是對傳統中國文化的膚淺理解即“形”的簡單套用和照搬，而是要將傳統中國文化的精髓即“神”融入進去。香港的著名設計師靳埭強的成功，就是因為他懂得如何將浸五千年的中國文化如中國水墨文化、儒家文化之精髓融入設計中。儒家的審美標準用一個字來概括，就是“和”。“和”體現包容性，包容性必然衍生多樣性。而多樣化也是造型與裝飾在注重整體效果之下的多樣性。把“和”的觀念應用于造物工藝之上，就體現在形式與功能的協調結合與造型的多樣性。古代工藝產品中講究和諧，講究節制，過分強調設計中的某一方面，必然會導致失“和”。這也就是為什么我國古代藝術家的造型審美趣味很少指向“五色”、“五音”、“五味”等炫人耳目之物，而更多指向“樸素”、“平淡”一類對象的根本原因所在。具體表現在藝術創作和欣賞中，就是“尚清”的審美追求。從這一層意義上來說，中國古代審美要求“內斂”，正是美善統一的自覺要求。“和”還體現在“天人合一”，表現在造物設計上就是體現“形式表達情感”的設計理念，對消費者來說購買的不僅僅是產品的使用功能，他們需要通過讓人賞心悅目的形式購買包含其中的人文價值、精神關懷和自我意識。從人類文明發展史來看，明式家具實際上是中國傳統文人士族文化物化的一種表現形式，它比較突出地體現了中國傳統文人士族文化的特點和內涵。因此，明式家具無論是在造型上、材料上、裝飾上、工藝上都體現出傳統文人文化的特有的追求：自然而空靈，高雅而委婉，超逸而含蓄的韻味，透射出一股濃郁的書卷氣。中國提倡謙和好禮，廉正端莊的行為準則，在造型上，明式家具造型渾厚冼練，線條流暢，比例適中，穩重大方。從某種意義上說，用明式椅歇息，或許不是最佳方式，但它在儀式、社交、倫理上，卻甚于休憩的功能，明式椅對于使用者而言，似乎更在乎于一種文化上的慰藉。

設計是一種把人們的思想賦予形態的工作，設計就是將所有的人造物賦予美好的目的并加以實現，優秀的設計是真善美的體現。設計從過去對功能的滿足進一步上升到了對人的精神關懷，這是在設計中融入文化，增加產品的文化附加值的根本所在，這也是設計師的責任。

五、產品設計中的文化意蘊

企業的文化是市場給與的，嚴格的說是消費者所給與的——一種企業在消費者心目中所建立起來的形象。企業形象建立靠的是企業自身的產品，而不是空洞的口號或其它——因為可以支持企業生存的是有市場的產品。企業所有的一切活動，必然要圍繞自身產品來展開，來強化既定的發展策略與形象。產品是企業的文化符號和承載體，是企業文化的化身。人們是通過消費產品來認識企業的，而不是相反。因此，通過產品，人們可以認識企業及其文化內涵。

1、產品形象

產品形象是通過產品表現出來的、在消費者心目中形成的關于產品及其企業的印象和情感。

產品形象是由多個要素構成的集合體。比如有形的物體、服務等和無形的感受。

產品形象是產品在消費者心目中的影響和情感。

產品形象是企業綜合素質的反映。

2、產品反映企業文化

產品反映企業文化。一般來說，產品是通過以下幾個方面來反映企業文化的：

a、產品反映了企業的價值觀和理念；

b、產品反映出一個民族國家的文化傳統；

c、產品的變化折射出時代的變化以及企業變化發展、文化的演進；

企業形象在開始時是靠規劃的，但在企業中可以執行企業戰略到具體形象——產品——上，工業設計是責無旁貸的一個關鍵環節，它的設計方向、風格是否和企業整體戰略保持以一致，對企業文化建設將起到決定性作用。產品通過外觀線型塑造、細節刻畫、色調品位等元素的共性化處理，在市場與消費者心目中建立起的風格統一、特色鮮明的產品形象和產品個性。也就必然成為企業在消費者心目中的形象代言者。

現代工業設計產品通過整合策略性設計方法實現企業的設計形象（DI），并通過DI系統的實施面向市場推出產品形象（PI），使得企業產品具有家族性、延續性、共生性以及整體個性。所傳達的是透過“風格”表露出企業深層文化底蘊和產品發展趨向，是企業文化最重要的核心，它的作用是超越CI（企業形象策劃）的，是CI所無法比擬的。

3．產品整體概念與產品設計

任何一種產品都必須具備核心層、有形產品層、附加層，從而構成產品整體概念。

核心層表達了產品的效用或服務；

有形產品層包括質量、樣式、品牌、包裝、特點等五大特征；

附加層即是產品設計者所能提供的附加服務和附加利益，而這正是我們要討論的產品的設計。

4．產品設計是大勢所趨

隨著人類生活水平的提高，對生活方方面面重新設計。楊振寧預言，21世紀是一個設計的世紀，產品設計更是商家必爭之地。

產品設計既是對人們生活需求的滿足，同時又是在超前性地設計著人們的未來生活，所謂設計創造未來，設計不僅創造美的形態，更是創造一種新的生活方式。因此，這一項活動必然隨著人們文化水準的提高而越來越重要。

5．產品文化設計的四大要素

產品設計對企業及其產品來說都是非常重要的。這其中，關鍵是注意在產品中體現文化內涵。

文化情調對于絕大多數消費者來說，購買某種商品，往往要考慮商品的情調——那種能體現自己愛好、情趣、欣賞品味的感受。為此，產品的設計者應以情調為切入點。

文化功能產品設計者通過產品所表達出來的實用、審美功能。這是產品設計者的核心要素。因為這反映出商家及其產品的品位，同時也反映出使用者的價值取向、個性特征、身份地位以及文化認同的方向。

文化心理這就是要注重消費者的心理因素，切忌自以為是。

文化精神產品應體現出一個民族的精神和一個時代的精神，以及一個企業家的精神。

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二、功能的多元化、集成化

數字技術在音、視頻傳輸及信息的互動方面存在傳統的模擬技術無法比擬的優越性，伴隨著數字技術的推廣與成熟，現代個人數碼產品的功能呈現一種由標準化、單一化向靈活化、集成化的轉變，多數產品都集多功能于一身。以手機為例，現代的手機除了基本的通訊功能外還集攝像、游戲、音樂、電子閱讀器等為一身，根據不同的消費需求，產生了不同的產品概念，已經脫離了傳統的手機概念。

歐洲一家公司研制出一種名為“SmartBadge”的ID胸卡式手機（圖1），它將ID胸卡與手機這兩樣必備物品合二為一，平時可當作ID卡，在配上相應的耳機后便可接電話，用于通訊。

三、系統的網絡化、平臺化

隨著網絡與數字技術的發展，數碼產品的兼容化、網絡化、平臺化正逐漸顯現，以家庭為中心的多媒體綜合處理系統正成為未來生活的一大發展趨勢，網絡與日常居家生活產品的融合正才成為時尚生活的代表，智能家居生活系統已不再是傳說。例如：微軟和惠普力推的MEDIACENTER多媒體中心操作系統、聯想大力研發的關聯電腦、海信“DNet-home”數字家庭系統都是數字技術與家電融合的顯著代表。

四、交互的人性化、虛擬化

傳統的“人機工程學”僅集中于用戶與產品之間的物理性界面，然而現代更需要研究的是用戶和產品之間的認識的和情感的關系。在信息化時代，信息的交互是數碼產品設計的核心，是人機之間互動的平臺，已經成為決定產品功能能否成功實現的關鍵因素之一。

當前，由于交互的頻繁與產品環境的復雜，人機交互越來越多地考慮人的因素，注重交互方式與交互界面的研究。其中界面設計是一個多學科參與的工程，結合計算機科學、美學、心理學、人機工程學等工業和商業領域的行為，了解各類用戶的習性、技能、知識和經驗，執行和優化信息與通信系統以滿足用戶的需要。加之科技的發展與高端技術的運用，也為人機的交互帶來了巨大的靈活性。虛擬現實技術的運用就帶來了一種全新的模式，其通過借助于部分特殊虛擬外設，將交互基礎由“以計算機為主體”轉換成“以人為主體”，向用戶提供一個身臨其境、實時交互、自由構想的環境與平臺，建立和諧、靈活、人性化，以人為中心的交互式系統。

總之，隨著社會的發展，數碼產品的普及與普遍化，產品的競爭也就由初期的高新技術轉向產品的設計——市場的開拓、功能的開發、系統的建立、交互的人性化等等，由此就需要我們對數碼產品的現狀進行分析與研究，以便了解與把握數碼產品的發展趨勢。

【摘要】隨著數字化和網絡化的日益發展，對于數碼產品的設計也已越來越受到人們的關注，傳統的設計理念與方法已遠遠不能滿足于當前經濟發展的需要了。本文對數碼產品的設計現狀進行了分析，并提出對于未來數碼產品的發展趨勢的相關看法。

【關鍵詞】數碼產品市場功能系統交互

參考文獻：

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細紗機利用變頻器調節錠子速度快慢一般采用定長制方式，即按照不同紡紗支數所紡的滿紗總長度區間，每個區間根據實際生產中的斷頭情況來設置相應的錠子速度達到減少設斷頭的目的。

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從軟件無線電的觀點來看，受寬帶天線、高速A／D轉換器及數字信號處理器等發展水平的限制，實現一個理想的軟件無線電平臺[1]的條件目前還不具備。因此，本文根據系統提出的中頻頻率為70MHz、信號帶寬為10MHz的設計要求，在分析比較了幾個方案優缺點的基礎上，著重研究了在現有器件情況下最大限度地實現中頻數字化這一關鍵問題，最終設計了一種可用于所述實驗平臺的中頻數字化接收機。在使用該方案的實際系統上，可以對新一代蜂窩移動通信系統中的關鍵技術進行研究和實驗評估。

1初步設計方案

站在系統靈活性的角度，本文暫不考慮使用模擬解調器的中頻接收方案，而采用數字化的處理，先提出兩種方案。

1．1單路帶通采樣方案，

根據系統的中頻頻率和帶寬兩項參數指標，若進行低通采樣，由Nyquist定理知，采樣速率至少要150Msps才能保證頻譜不會發生混迭。但以目前芯片的制作水平來看，采樣速率大于150Msps且分辨率在10bit以上的ADC成本會很高；此外，后級接口電路必須使用超高速邏輯電路，基帶數字信號處理的壓力很大，還增加了整個電路板的布線、制版工藝難度，從而帶來許多問題。觀察系統的中頻接收信號：最高截止頻率為75MHz，但信號帶寬只有10MHz；若低通采樣此信號，則默認信號分布在0～75MHz整個頻帶范圍內，對此頻帶不再加以利用，因而頻譜利用率較低。可以運用帶通采樣機制，按遠低于2倍信號最高截止頻率的采樣速率進行欠采樣，將中頻信號頻譜無混迭地搬移至基帶[1]。此方案的示意圖如圖1所示。

例如，當發送端的基帶信號是實信號時，選擇接收機的采樣速率fs=35Msps，頻譜周期性復制到：f1±kfs(k為整數)，采樣前后信號頻譜的變化如圖2、圖3所示。

從圖中可以看到，帶通采樣利用ADC作為近似理想的混頻器對信號進行變頻。采樣后相當于信號的中心頻率從70MHz搬移到基帶，實現了中頻到基帶的頻率變換，頻譜利用率也比較高。可見，帶通采樣是比較合適的高速中頻采樣方案。此方案的優點是不再要求ADC有很高的采樣速率，而只要采樣速率選取得合適，后端可以直接得到基帶數據進行相應的處理，大大簡化了系統。此方案的缺點是當發送的基帶信號為復數形式時，正負頻譜關于虛軸不對稱，若仍用35Msps的采樣速率，頻譜會發生混迭。因此要在采樣前將信號先分別通過兩個模擬邊帶濾波器得到兩路有用的邊帶信息，再分別進行帶通采樣，要求此模擬濾波器的截止特性必須十分陡峭，否則會損失通帶內的低頻分量。但模擬濾波器有兩個缺點：首先，過渡帶寬窄的濾波器由于相位對頻率的非線性會導致信號失真；其次，過渡帶窄意味著高階濾波器需要大量高質量的儲能元件，代價很高。由此，該模擬邊帶濾波器不僅昂貴，還會使有用信號產生失真。

1．2兩路正交化采樣方案

筆者又提出了適用于發送端是復基帶信號的兩路正交化采樣方案：借鑒正交采樣的基本思想，使用兩路ADCs以起始采樣時間相距1/4個中頻信號周期、同樣的采樣速率對中頻信號進行帶通采樣。由于相位是以2π為周期的，所以這種方法得到的兩路采樣信號相位相差π/2，可以把它們分別看作一個復數信號的I、Q兩路，對于每一路數據都按照前一種方案的思路將頻譜搬移到基帶。此方案示意圖如圖4所示，其中NCO(NumbericallyControlledOscillator)表示數控振蕩器。

這種方案用兩路正交信號恢復基帶復信號，若仍用原來1/2的采樣速率就能獲得比第一種方案好的信噪比，而且方案二所適用的范圍更廣。此方案最大的缺點是需要兩片ADCs，系統的復雜度成倍增長，且兩路ADCs采樣的起始時刻要滿足相隔約3．57x10-9秒，采樣過程中它們之間的相位差要保持不變，這對采樣時鐘的相位和兩路ADCs的參數一致性要求很高，一般的系統難以實現。

綜合上述方案，根據對其優缺點的分析，在具體設計中權衡利弊，對系統復雜度和系統性能折衷考慮，形成了下面的數字化接收方案。

2數字化接收方案

2．1系統結構

基于以上分析，筆者設計了一種基于軟件無線電的全數字化接收機。系統的實現框架如圖5所示。

此設計在前兩種方案的基礎上，結合各自優勢，盡可能抑制了它們的缺點：一方面由于應用了帶通采樣機制，此方案具有第一種方案效率高、所用器件少的優點，同時又比第一種方案的適用范圍廣，它可恢復復數形式的基帶信號，而單路帶通采樣方案實現的實信號情況僅為其中的一個特例而已。另一方面，采用數字下變頻器，解決了第二種方案使用兩路ADCs所遇到的由于ADCs電路參數不一致及雙通道幅度、相位失配，使系統性能急劇下降的問題。因此本方案具有一定的工程應用價值，這一點在后面會進一步說明。

系統工作過程為：將接收的中頻信號經過中心頻率為70MHz的聲表面波SAW(SurfaceAcousticWave)帶通濾波器：BPF(Bandpassfilter)后得到信號r(t)，輸入到ADC進行帶通采樣，采樣速率為fs，產生的數字信號r[n]送入數字下變頻器DDC(DigitalDownConverter)處理，輸出I、Q兩路基帶數據到后端的DSP、FPGA等數字信號r[n]處理器件中，調用不同的軟件模塊對具體信號進行相應處理。這種軟件化機制使整個系統功能具有可擴展的空間，靈活性大大提高。

根據本系統相關的設計指標，帶通濾波器采用VANLONG公司的BP60190。其中心頻率為70MHz，3dB帶寬為10．2MHz，中心頻率上的插入損耗典型值為24．7dB。ADC采用AD公司的AD9214，這是一款10bit的ADC芯片，最高采樣速率為105Msps。DDC采用AD公司的新一代數字下變頻器AD6624A，它代表了目前多通道DDC的最高技術水平，一個突出的優點在于：最高輸入數據速率可以達到100Msps。采用此芯片，系統所要接收的寬帶信號就能實現用較高的速率進行采樣，最大限度地減少采樣速率降低所造成的信噪比惡化。

AD6624A在本系統中完成的主要功能有下變頻、低通濾波和降低采樣速率。其工作流程如圖5所示。由一片ADC采樣得到的實信號r[n]首先通過頻率變換器完成下變頻，得到I、Q．兩路信號r1I[n]、r1Q[n],這樣就避免了方案二的不足：因為方案二中的正交信號是用兩路ADCs采樣得到的，難以克服由于器件參數不一致使信號幅度、相位失配等問題。下一級是一個可編程的重采樣梳狀濾波器rCIC2(secondorderResamplingCascadedIntegrator

CombFIRfilters)。CIC濾波器是一種簡單的整系數濾波器，一般綜合信號失真程度和運算量的考慮，工程上常應用此類濾波器完成抽取或內插濾波。然后信號通過一個五級級聯的梳狀濾波器組CIC5(frithorderCascadedIntegratorCombFIRfilters)。在該濾波器組中進行抗混迭濾波得到基帶信號rI[n]、rQ[n]，并進行數據的抽取，抽取率可以取2～32之間的任意整數。接下來是AD6624A中的最后一個信號處理單元——可編程RAM系數濾波器RCF(RAMCoeffi-cientFIRfilter)，在此單元中進一步變換采樣速率并對信號波形進行整形。最后經過輸出控制邏輯單元，輸出符合系統要求的低速率基帶信號。

2．2主要工作參數的確定

設數字下變頻器(DDC)內部NCO的工作頻率為fL，考慮一般的情況，待發送的基帶信號為復數形式，表示成：

s(t)=I(t)+jQ(t)(1)

則在發送端經上變頻得到的中頻復信號為s1(t)=s(t)ejωIt，取其實部調制到射頻發送出去。理想情況下，接收機收到的中頻信號r(t)=Re{s1(t)}。其中，Re{·)表示取復數的實部。

采樣后的信號r[n]，通過頻率變換器后變為I、Q兩路信號r1I[n]、r1Q[n]，這里僅給出I路信號的表示式，Q路信號的分析方法類似。

首先要確定數字下變頻器中NCO的本振頻率。通常情況下，下變頻的本振頻率fL取與中頻頻率fI相等的數值，那么式(2)中的第二項就是基帶數據。但對于本系統，70MHz的中頻頻率不在AD6624A所能實現的頻率范圍內。觀察式(2)，若fL=fS-fI=23.3MHz(在芯片的正常工作范圍內)，則式中的第二項為高頻分量，可通過低通濾波器濾除，于是得到第二項為高頻分量，可通過低通濾波器濾除，于是得到基帶信號r1[n]=1/2I(n/fs).這時，只要送入D/A轉換器就恢復出了I（t），同理也能得到Q（t）。所以這個本振頻率的選擇是可以實現的。

然后確定系統的最佳采樣速率。ADC的采樣速率即DDG輸入數據的速率是全系統一個重要的參數。它受到器件技術水平的制約，又決定了DDC內部濾波器、抽取率以及輸出數據速率的設計與選擇，從而影響著整個系統的性能。

帶通采樣定理要求采樣速率滿足下式即可實現無混迭采樣[2]：

式（3）中[.]表示取值不大于括號內的整數。其中fs為采樣速率，fh、fl分別是信號的上下限頻率，fh-fl≤fl。

本系統中fh=75MHz,fl=65MHz，由式（3）可得：

在式（4）給出的采樣速率集合中，n=1時，75Msps≤fs≤130Msps;n=2時，50Msps≤fs≤65Msps。選取一個最佳采樣速率，使采樣后頻譜間距最大，從而降低對抗混迭濾波器帶外抑制的要求。

另一方面，對于ADC，若只考慮量化噪聲，衡量ADC信噪比的表示式為：

其中，m為ADC分辨率。可見，保持人不變時，增大采樣速率和A／D分辨率均可提高數字信號的信噪比。但是信號本身具有一定的信噪比，A／D采樣的量化單位比噪聲電子更低是沒有意義的，因此提高A／D的分辨率是有一定限制的。而fs增加一倍，就會帶來3dB的SNR增益，相當于增加了0.5bit的分辨率。設計時需要利用這一點，采用一個最佳的采樣速率使信噪比性能較好。

綜合上述各因素，取n=1的情況，最佳采樣速率定為93．333Msps，則lObitADC的信噪比約為59dB，帶通采樣后信號的頻譜間距為36．666MHz，NCO工作頻率為23．333MHz，抗混迭低通濾波器LPF(LowpassFiker)的過渡帶寬度最大可以達到36．666MHz，是信號單邊帶寬的7倍左右，大大降低了濾波器的設計要求。例如當要求阻帶衰減等于0．001時，該濾波器的階數僅為13階[1]，實現并不困難。因此可以將這種方案推廣到信號具有更寬頻譜的情況。

此外不難證明，由于所采用的采樣速率滿足等式fs/2=2fL，使信號下變頻后所要濾除的高頻分量頻率譜關于是對稱的，從而能充分利用低通濾波器的阻帶。下面以s(t)為帶寬是10MHz的多音復信號為例，說明這一問題。

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2.1變頻技術在采煤機中的應用

采煤機在一定程度上代表了煤礦設備向現代化、機械化發展的里程碑。因此在煤礦開采中顯得特別重要。由于采礦機大多是在環境惡劣的條件下工作的，所以采礦機是一個比較復雜的系統，因此提高采煤機的性能便顯得尤其重要。采煤機在采煤工作中占據著主力位置，只要一發生故障就會導致整個采煤環節受到嚴重的影響，使采煤工作難以進行下去，對整個煤礦造成不小損失。由于采煤機的重要位置使得其功能不斷改進，變得越來越強大，但是其出現的故障和問題也變得越來越強大，這也增加了維修難度，一旦采煤機出現問題就會大大降低工作效率。而隨著變頻技術的產生，將其用在采煤機中，成就了采煤機變頻調速系統，隨著該技術的不斷發展，我國的采煤技術有了巨大的發展，變頻器也得到了采煤業的廣泛應用。煤礦企業大膽嘗試，勇于創新，將能量回饋型四象限變頻器運用到了電牽引采煤機的工作中，這一舉措不僅將采煤機的科技含量進一步提高，同時還減少了采煤機的損壞，延長了設備壽命。

2.2變頻技術在風機中的應用

在礦井不同的生產時期，礦井通風設計也不盡相同，甚至還會有巨大的差異。一般在礦井生產中期會重復不斷更換風機來解決通風問題，但這種方式操作起來不僅顯得累贅，并且還經常發生設備故障，增加了不少多余的維修量。與此同時，原來的風機也會被暫時擱置，這樣會產生資源浪費，使設備的利用率大打折扣。但將變頻技術應用到風機中就會解決這種困境，重復的更換任務也無需再進行，操作起來比較方便，不僅提高了設備性能，使風機資源中的浪費現象不斷減少，同時也起到了很好的節能效果。通風問題也輕輕松松地解決了。

2.3變頻技術在礦井提升運輸設備上的應用

2.3．1變頻技術在膠帶輸送機上的應用

作為煤礦煤流運輸系統的主要設備之一的膠帶運輸機，在以工頻進行拖動，液力耦合器進行傳動的方式運行上一般采用交流電動機作為動力裝置，但使用交流電動機會產生傳動效率低、啟動電流大以及機械沖擊大等問題。同時輸送機還存在運送負載重、距離長、傾角大的問題，常常發生帶載或重載啟停的情況，使膠帶斷帶、跑帶等安全生產事故發生的概率大幅度提升。但是將變頻技術運用到膠帶運輸機之后，可以實現設備及系統的軟啟動功能，使設備及系統平穩啟動運行。尤其是在變頻控制的軟啟功能之后，徹底消除了之前存在的安全生產隱患，在根本上解決了這個困難。

2.3．2變頻技術在礦井提升機上的應用

當前，PLC控制系統和高壓變頻調速控制系統是礦井提升機變頻技術的主要應用。在礦井提升機高壓變頻調速控制系統設計中，通過對單元串聯多電平能量回饋型四象限高壓變頻控制系統的應用來增強系統的安全性和抗干擾性，從而使提升全過程中的速度控制、位置控制、保護功能及動態畫面監視等功能變得更加安全可靠，這一措施大大改善了提升機啟動、運行、加速、減速等運行階段的性能，使設備鋼絲繩的機械沖擊得到減少，提升系統的安全水平也得到大大提升。除此之外，還使高壓回路與低壓控制回路之間的通訊變得更加便捷。

2.4變頻技術在泵中的應用

泵以抽送液體為目的，將機械能裝換為液體能量。水泵不但能夠用來進行輸送液體，而且還可以實現液體增壓，因此在礦區給液、給水中發揮著重要作用。在之前的工作運轉中，泵擁有相對較長的空轉時間，在頻繁的起停工作中不僅耗費了大量的電能，并且也使相關的故障經常發生。將變頻技術運用到泵中，可以使設備運行率得到有效提高，設備發生故障的情況大量減少，并且還顯現了良好的節能效果，操作起來也十分容易。由中國礦業大學設計的煤礦井下排水泵站的監控系統在水泵性能提高方面具有極好的效果。其原理是把變頻器應用到水泵中，水泵的起停減速可以得到有效控制，使井下液位達到穩定狀態，減少了泵的空轉時間，起到了顯著的節能效果。

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一、設計美學評價標準體系的架構基礎

由卡耐基梅隆大學設計學院craigvogel教授與工程學院jonathancagan教授合作創立、并在《創造突破性產品》一書中推出的技術—形式定位圖，顯示了同一域的不同產品在技術和形式為軸的坐標系中的定位。根據他們在坐標體系中的不同方位，可以得出針對性的市場定位及驅動因素。由此得出結論：只有形式好技術含量高的產品才能從競爭者中脫穎而出。wwW.133229.Com當今社會的消費者不但了解自己的境況，也了解可供選擇的產品。他們所尋求的是一種完整的、能夠體現自身價值和素質，并豐富生活的產品。形式與技術便成為我們在對產品進行評價不可或缺的必要條件。在形式—技術坐標體系的基礎上，我們可以將設計的美學理念融會其中，以此來作為的我們衡量產品設計的美學量化綜合指標及評價內容。

二、設計美學模糊評價標準的具體闡述及數學模型的建立

設計的本質是“按照美的規律為人造物”。工業設計是人類在現代大工業條件下按照美的規律造型的一種創新的社會實踐，是技術與與藝術形式的高度自覺。設計美則是建立在技術發展與形式創新基礎之上的一種藝術性的造物活動帶來的心理體驗。設計美學評價體系的建立，是為了在產品設計中探求技術美與形式美的完美結合并以此指導我們的設計實踐，在設計活動中追求感情與情境的訴求，讓消費者在產品使用體驗中，得到情感的熏陶和生命情感的體驗享受。

1.技術美

這里技術指的是產品的核心功能，即產品的使用功能、生產產品的材料和加工工藝、使用產品時涉及到的界面關系（如按照按鈕、屏幕、語音等提示進行操作）。技術美側重于理性，是產品設計中理智和推理的思維形態的表現形式。

2.形式美

通常我們說到形式美，是指構成事物的物質材料的自然屬性（色彩、形狀、線條、聲音等）及其組合規律（如整齊一律、節奏與韻律等）所呈現出來的審美特性。本文將形式美定義為是能夠將美感與產品與服務中人機結合起來的造型，在視覺、感覺和聽覺等屬性間所呈現出來的審美特性，側重于感性、情感和靈感的藝術思維。

3.體驗美

體驗美指的是在產品使用過程中所體現出來的和諧的人—機—環境關系，合適的人機尺寸及友好溫馨的人機界面，親切的人性化關懷，合理完善的功能，及其外觀質量和外觀形態表現或傳達出一定的信息、表情或情感，在產品的多次同樣使用的記憶中所形成的經驗，所帶來的一種美妙體驗。或者說是技術與形式的結合度，在產品使用過程中所形成的總體審美體驗。在18世紀哲學家鮑姆嘉通（baumgar-ten）首先提出了美學體驗這個詞并將其含義改變為感官的滿足或感覺上的愉悅，藝術作品是因為這個原因而產生的，即為了滿足人們感官的感覺。而在這里特指產品本身的在技術、人機理論及形式美學規律等方面的運用，對消費者在心理和生理上的情感體驗的提升和挖掘，也就是說產品通過一系列的具體功能效用和人機工程上的易用性、安全性、和舒適性以及形式美學規律的探究，使人們在生理和心理感受到的愉悅體驗，從而在使用過程中產生某種共鳴。隨著現代社會的發展，人們所追求和期待的已由機械的、毫無生氣的物質滿足過渡到更具有生命情感的體驗享受。正如經濟學家約瑟夫·派恩和詹姆斯·吉爾摩在《體驗經濟》一書中指出：體驗經濟時代已經到來。顧客的需求不僅僅是產品或服務．他們還追求感情與情境的訴求。產品設計美學是探究提高人類生活品質的美學規律，其最終目的是要人類在科技文明的發展和現代工業生產技術不斷進步的平臺上，自由的生存和發展。設計不僅僅是為了生產、為了“物’的實現，而同時也使人類實現了諸多精神需求且獲取了很多美的心理體驗。

三、小結

產品設計是以產品這一實物形式呈現在人們面前的，它利用各種技術手段和藝術方法按照功用規律和審美的規律來創造。設計的獨特表現形式使美學這個主題更加廣泛、更加深入地介入了人們的生活。產品設計迫切要求人們正確認識產品的形式與審美的關系，用“美”的尺度，設計制造富有形式美感的現代“藝術品”——產品設計。本文以技術—形式坐標系為基礎，結合產品設計的美學準則，將產品設計的美學評價歸納為技術美和形式美以及體驗美，對設計評價標準指數型量化方法進行了初步研究，以期提高工業設計美學評價的科學性與可行性。社會在進步，人們的審美需求也在提高，設計師只有根據設計美學的評價標準，提倡人性化的情感體驗設計，從消費者的實際需求出發，才能適應瞬息萬變的經濟發展，立足于激烈的市場競爭大環境之中。④①

參考文獻：

[1]荊雷.設計藝術原理[m].濟南：山東教育出版社，2002．

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2.裝飾色彩的協調與心理聯想

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俄國畫家康定斯基是德國青騎士社的重要代表，也是投身抽象主義藝術創作的領軍人物。他指出，“點、線、面是造型藝術最基本的單位和語言，它具有符號和圖形功能，可以表達不同的性格和豐富的內涵，它具有抽象的形式、藝術的內在本質和非凡的精神”。點是相對于所存在的空間而言面積和體積都非常小的空間占有實體，形狀對它來說無關緊要，這就賦予了點以實質的抽象性。線既可以是任何物體的運動軌跡，也可是視為任何形態細長之物的簡約存在，在形式上具有高度的概括性、簡化性和普遍性，因而也是一種典型的抽象元素。面同樣如此，任何一個二維空間，無論形狀如何、尺寸如何，均可歸為此類，相對于點和線而言，是更為直觀的抽象存在。基于其自身的抽象特質，點、線、面的藝術性結合也是抽象的。在現代繪畫中，藝術家不再囿于自然事物的本來面貌，而是經過自身情感的加工與個性的灌注，通過剖析內力的運動變化，對事物的外在形態進行抽象變形，著力刻畫物質的內在本質，而這種內力的運動變化則被藝術家們視為自然物質的生命活力。因此可以認為，現代繪畫是通過點、線、面三種藝術元素的運動組合來表現形態的抽象變化，包括形態的節奏、韻律、方向和位置等，繼而展示形態之下飽滿的生命活力。例如蒙特里安的作品《樹》，通過縱向與橫向的線條來表現樹木的生長規律與生命特性，位于中心位置的模糊可見的主干，則展示出樹木生長運動的主要脈絡。由此可見，以抽象變形為核心的構成原則所強調的是事物內部的氣勢、節奏和生命力這些共性的存在，而不再是外形這種個性因素。這就說明，盡管抽象變形之后，事物的原本形態在現代繪畫中不復存在，但其本質的、共性的內涵卻清晰可現。又如，在米羅的《繪畫》中，觀者可以發現其中的很多形象都是由單純的點構成，并且這些點是富于思想、蘊含表情的，它們藝術性地連成線、結成面，令整個畫面充滿動態美、節奏感與靈活性，讓觀者產生無限聯想。

三、以分解組合為形態要素的藝術設計

現代繪畫以分解組合為形態要素的藝術設計主要體現為三個方面，分別是打散構成、立體解析和意義合成。打散構成是指，在現代繪畫中，藝術家往往以局部為形態要素，把單一的自然形或其變形自由分解為部件，這些切斷后的部件可以不再具有自然形，也可以不再具有原本的功能，隨后，藝術家把這些部件作為繪畫的構成要素，使用全部或其中的一部分來構成新的形象或畫面。打散構成是一種自由的分解組合，具有同一性的部件經過重復組合，便可創造出一定的節奏和韻律，進而產生和諧統一的整體美感。例如，在康定斯基的《幾個圓形，第323號》中，重復出現了眾多大小各異、顏色不同的圓形色塊，它們在暗夜之中靜靜流淌，相互重疊而又彼此分離，整個畫面展示出一種強烈的節奏感和運動感，還體現出強烈的和諧美和韻律美。立體解析是一種有規律的分解和組合模式。在這種模式之下，藝術家把單一的形體分解成為多個立體投影圖，再通過諸多藝術手段，將這些投影圖組合成為嶄新的畫面形態。這種分解模式能夠讓畫面產生一種支離破碎的美感，并能營造出一種傳統美術所不具備的多維空間感受。西方現代立體主義大師畢加索就是立體解析的典型代表，他將愛因斯坦的相對論與繪畫完美融合，把所要描繪的對象分解為多個形態各異的部分，創造出與眾不同的視覺美感和空間概念。例如，在《拉提琴的人》中，畢加索為觀者提供了多個觀察角度，觀者可以通過不同的視角看到同一對象的不同側面。美國畫家希勒繼承和發展了畢加索的立體主義，他的《震教徒的農舍》在畫面中同時呈現出正面和側面效果，左側似乎是藍天，但上面點綴著三扇窗戶，又像是農舍側面的墻壁。整個畫面呈現出復雜的幾何式構造，構圖嚴謹穩固，視覺效果豐富，既體現出極強的秩序性，又彰顯出透視重疊的效果，源于現實而又超越現實，藝術色彩濃厚，令觀者產生耳目一新之感。意義合成是指對多個形態進行分解，從中挑選出一部分意象進行組合與重構，對意象的意義進行疊加，繼而擴大形象的內涵。不過，融為一體的意義相互之間并不能保證是完全肯定和包容的關系，它們往往與現實不符，是一種偶然的、隨機的結合，呈現出超自然和超現實的特征。通過這種藝術設計方式所構畫的圖像能夠帶給觀者強烈的內心沖擊，讓他們產生豐富的聯想，感受到圖像背后藝術家深刻的思想與充沛的情感。意義合成方法的運用主體是超現實主義畫派。超現實主義藝術家強調遠離或超越現實，潛入人的內心世界，其創作靈感大多來自人的潛意識及幻覺。他們結合弗洛伊德的精神分析學說，運用夸張、變形、分解、種族、錯位、疊印、倒置等藝術手段，將一些毫不相干的形象拼湊在一起，塑造出近乎荒誕的心理幻境，借此表現人類復雜多變的精神世界。例如，西班牙超現實主義畫家薩爾瓦多•達利的《記憶的永恒》，畫面中三塊停止行走的時鐘幾乎完全脫離了現實的形態，它們像柔軟的面餅一樣，一個軟綿綿地掛在樹枝上，一個呈九十度直角耷拉在像是長著嬰兒臉的怪里怪氣的生物上，還有一個搭在生物旁邊的平臺邊沿上，仿佛就要融化一般。在空洞荒涼的海灣背景之下，三個超越現實的時鐘向觀者呈現出一個時間已經絕對停止的絕對安靜的世界。在這幅圖畫中，各個形象細節精準，除卻三個鐘表以外呈現出高度的寫實性，但整個畫面在視覺上卻帶給觀者一種荒誕怪異、不合邏輯、同時又似夢似幻的感受。

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設計教育

引　言

人類文明創造的數以萬計的為世人所認可的優秀藝術設計作品中，除了注意功能、技巧之外，都實現了人文價值。這些作品充分體現了該地區獨特的政治、地理、語言與傳統文化。實現了人類所制造的東西應該是有生命的，應該是人性化的、有生機的和溫暖的。

這就要求，一個合格的設計人才除了掌握必備的專業基礎知識和專業技能之外，還必須了解和懂得人類的文化、歷史、哲學、宗教等人文范疇的知識和智慧。這樣，他在設計過程中才有可能不僅從科學、技術的角度出發，而且從人自身存在的價值出發全盤考慮問題，關注人類文化，關注人類生存環境，關注人類未來，從而真正實現以人為本的設計理念。

在當今社會，生態的問題，已是我們關心的首要問題。藝術設計教育應注重人文與科學的融通與共建，人文素質的提高。使之在設計作品中體現人文精神，使得人與物、人與人、人與環境、與社會相互協調，生存環境更符和人性。

一、人文素質在藝術設計中的重要性

上個世紀隨著經濟和科技的飛速發展，德國包豪斯的設計風格成為主流，功能主義的設計思想到了六十年代走向極端，演變成為了過分追求理性的國際主義風格。其觀念影響下的設計，過分依賴高科技，生產出來的標準化的產品，給人以冷漠、理性，缺少多樣性、個性和情感。設計中缺乏對人文的關懷。

上個世紀末，IT產品的出現，未來的生活是由網絡生活構造的。這樣的生活形態是否是我們最理想的生活形態？它給我們帶來的是什么？但從人類的本質來看，人其實是大自然的一部分，從自然來，要回到大自然中去，人們對大自然的熱愛和向往，是任何高智能化的機器代替不了的。這就要求我們在設計作品中更好地體現人文素質，給人們以精神享受。

還有的設計對自然與人文環境造成了破壞。對歷史文化的不重視，不能很好的保留歷史文化遺跡，將自然和人文的環境破壞，另外，卻換上人工痕跡很濃的所謂環境設計，做舍本趨末的事。城市與城市之間他們各自的文化特色和傳統消失了。這些都是設計者人文素質的低下造成的。

因此，我們培養設計人才技能的同時，要提高設計者的人文素質。

二、人文素質在設計作品中的價值

藝術與科學是相輔相成的一種設計理念。一些藝術設計作品，只注重科技的含量，偏重于實用而忽視了藝術，忽視了人文內涵對于人們生活的巨大影響和作用，從而影響了它們的效果。所以那些為世人所稱道的作品，都實現了這樣的設計理念。

著名美籍華人建筑師貝聿銘，就是將東方哲理和美學思維方式，融與現代設計中，賦予作品一種全新的東方文化精神和理念。他的作品北京香山飯店，蘇州博物館，關注到與本土文化的結合、融會，挖掘出古老文明的精粹，將歐美的設計表現手法融入東方人的哲學思想，構筑有生命的當代藝術建筑。同時，也是一位能夠熔自然與傳統文化于一體的設計大師。

象丹麥設計師阿恩·雅各布森最為經典的椅子——“蟻”椅、“蛋”椅和“天鵝”椅。這幾種椅子的造型都是緣與自然，從自然形態中得到啟發，經過設計師的大膽抽象而完成的。象“蟻”椅，外形頗像螞蟻的軀干，頭、頸、胸成為椅背，蟻腹成為椅面，光滑的表面飾以白、藍、紅、黃等各種純色，色彩簡潔自然而又大方，椅腳由三支細而挺拔的不銹鋼管構成。椅身是用熱壓膠合板一次創作成型的，整件作品外形俊秀，比例勻稱，又充滿童趣味，像一只只在森林里呼朋引伴的小螞蟻，給現代人的居家、辦公等活動帶來了輕松、活潑的感覺。同時，它的設計非常符合人體工程學的要求，椅身與人體的軀干輪廓十分貼切，坐起來非常舒適。

以上這些設計大師的優秀作品，無論在經濟、文化還是社會方面都產生了巨大的影響。具有文化內涵的設計，除了具有審美價值，還具有提升產品的功能和經濟價值的作用。它和與功能為主要目的的所謂“現代設計”，是不矛盾的，而是相互提升的。

三、在教學中對人文素質的重視

美國是世界上經濟最為發達的國家，產業的高度發達，使得設計具有舉足輕重的地位，設計教育因此也相對發達。美國著名的《零點項目》和《藝術教育國家標準》給我們很多啟示。1957年前蘇聯的人造衛星發射成功，在科學方面領先的美國人很驚訝，都在思索其中的原因。他們在哈佛大學教育研究生院建立了《零點項目》進行立項研究。經過上百名科學家20年的研究，得出的結論是：美國的藝術教育落后于俄羅斯，導致了空間技術的落后。1994年克林頓政府提出新的教育法，把藝術、歷史、語言，與數學、自然科學一道列為基礎教育的核心學科，并制訂了《藝術教育國家標準》。克林頓政府提出的教育法和制訂的《藝術教育國家標準》，將美國現代設計教育推向了更高的層次。它不僅對高等教育提出了要求，還高瞻遠矚地將關注的目光投向了基礎教育。

錢學森說過：“科學家不是工匠，科學家的知識結構中應該有藝術。”　美國的《藝術教育國家標準》要求：從幼兒園至十二年級，對每個學生提出了四門藝術學科（音樂、舞蹈、戲劇和視覺藝術）的教育標準。《藝術教育國家標準》是美國在1994年制訂的一部非常完善的藝術基礎教育的法規，不僅為美國的藝術教育提供了法律依據，還為高等藝術教育提供了充足的后備人才。

中國現在的發展進入一個轉型階段，要堅持育人為本，培養具有創新能力的人才為原則，以適應新的發展對人才的需求。其根本原則：明確藝術教育對學生全面發展和建設文明社會的作用；把藝術產生的歷史、文化、民族背景作為藝術課程的基礎，強調藝術教育的文化多樣性；強調現代科學技術的有效運用，準確理解技術手段、藝術技法和藝術追求之間的關系。藝術設計既提供知識面寬廣的文化教育，又傳授專業實踐所必須掌握的專門技能。藝術設計專業更需要有意識地提高自己的人文素質，從而不斷地提高自己的設計水平。

藝術設計與人文關注有密切的關系。在藝術設計過程中，不僅要從科技的角度考慮問題，而且要從人文關注的角度考慮問題，這樣才能夠真正設計出以人為本的優秀作品。藝術設計的關鍵是設計人才的培養，高等學校是培養藝術設計人才的搖籃，高等學校的藝術設計教學必須關注學生的人文素質，使學生樹立以人為本的設計信念。我們在這方面吸收國內外的先進經驗與理論，為教學改革提供了新的思路；今后，要進一步加強教學改革，加強調查研究，并突出地方人文特色，這是我們的努力方向。

參考文獻

[1]　王靜一浪漫建筑.貝聿銘設計的日本美秀美術館.室內設計與裝修，2000.1

[2]　何曉佑、謝云峰.人性化設計.江蘇美術出版社，2001

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2.1對傳統工業產品設計的影響傳統的工業設計的核心是產品設計，就是對人與自然關系中產生的工具需求的響應，其中包括維持生存和發展的物質需求，即產品能夠很好地匹配使用者的身心。（1）對傳統工業的沖擊。傳統的手繪效果圖是20世紀90年代以前工業設計的基本表現方式，但是隨著計算機的普及和軟件的開發推廣，數字化工業產品設計被廣泛的應用，原來的工業模式有了跨越式的轉變，但是有些企業不切實際的使用數字化，不但沒有達到預期的效果，反而影響經濟效益。此外，許多設計專業的學生喪失了基本徒手制作的能力，而淪為電腦的奴隸，設計的作品呆板而又機械，缺乏人文氣息。（2）對傳統工業的革新。數字化技術對傳統工業設計的革新是毋庸置疑的，不僅表現在產品的設計形式上，而是全方位思維模式的創新，無論是設計的意念、工業流程、展示與評估、產品形態，還是設計教育，數字化在工業上的應用革新都是巨大的。

2.2對現代工業產品設計的影響（1）新思維方式的轉變。現階段，在數字化領域中，出現兩種設計思維：一是非物質的設計觀，二是界面設計思維，兩者共同促進虛擬化、網絡化、界面化、服務化的產品設計形式，并包含人性化的特征。非物質設計以計算機為輔助工具，從產品設計向服務設計發展。界面設計就是能使產品的設計過程轉變成動態的交流過程，使人機界面成為相互交流和作用的窗口。總的來說，我們用數字化的思維和數字化的技術去設計具有數字化技術和思維的產品，已經成為一種既定的設計風景線。（2）基于VR技術下的互動模式方案。VR技術是可以創造虛擬世界，使人在自然環境中有高度逼真的視、聽、動等行為的人機界面系統。現在它已經被廣泛應用到我們生活的各個地方，對于政府來說，這種技術已經應用到航天領域，它所創造的價值也是巨大的，所以它的發展具有前瞻性和廣闊性。（3）工業產品面貌的改變。新時代下，工業產品應該具有以下品格：以人為本，尊重客戶需求，以客觀化、實用性為設計標準，批量生產。要有追求和精神意義，具備美學功能，設計應該容易被理解，并且注重細節。設計者遵循誠信原則，睿智創新。遵循生態原則，簡單耐用無污染。具備這些設計原則的設計者才能夠潛移默化地改變人們的生活，改善人們的心靈。

2.3工業產品設計數字化發展的趨勢首先，軟件設計的剛性需求超越硬件設計；物質的、有形的向非物質的無形的轉變；智能的設計和第六感應研究逐漸適應于數字化中，并把資訊融入到人們的生活當中，消除隔閡；設計真正實現民主。我們對數字化的揣摩并不是空穴來風，數字化時代的來臨是有可能的。