射频技术论文汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇射频技术论文范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

篇（1）

引言

射频识别技术(RFID，RadioFrequencyIdentification)实际上是自动识别技术(AEI，AutomaticEquipmentIdentification)在无线电技术方面的具体应用与发展。该项技术的基本思想是，通过采用一些先进的技术手段，实现人们对各类物体或设备(人员、物品)在不同状态(移动、静止或恶劣环境)下的自动识别和管理。

目前，应用最广泛的自动识别技术大致可以分为光学技术和无线电技术两个方面。本文主要介绍自动识别技术在无线电技术方面的应用。

1射频识别技术简介

20世纪80年代，由于大规模集成电路技术的成熟，射频识别系统的体积大大缩小，使得射频识别技术进入实用化的阶段，成为一种成熟的自动识别技术。

射频识别技术是利用射频方式进行非接触双向通信，以达到识别目的并交换数据。它与同期或早期的接触式识别技术不同。RFID系统的射频卡和读写器之间不用接触就可完成识别，因此它可在更广泛的场合中应用。

典型的射频识别系统包括射频卡和读写器两部分。

射频卡是将几个主要模块集成到一块芯片中，完成与读写器的通信。芯片上有EEPROM用来储存识别码或其它数据。EEPROM容量从几比特到几万比特。芯片仅需连接天线(和电池)，可以作为人员的身份识别卡或货物的标识卡。卡封装可以有不同形式，比如常见的信用卡及小圆片的形式等。与条码、磁卡、IC卡等同期或早期的识别技术相比，射频卡具有非接触、工作距离长、适于恶劣环境、可识别运动目标等优点。

在多数RFID系统中，读写器在一个区域内发射电磁波(区域大小取决于工作频率和天线尺寸)。卡片内有一个LC串联谐振电路，其频率与读写器发射的频率相同。当射频卡经过这个区域时，在电磁波的激励下，LC谐振电路产生共振，从而使电容内有了电荷。在这个电容的另一端，接有一个单向导通的电子泵，将电容内的电荷送到另一个电容内储存。当所积累的电荷达到2V时，此电容可作为电源为其它电路提供工作电压，将卡内数据发射出去或接取读写器的数据。读写器接收到卡的数据后，解码并进行错误校验来决定数据的有效性，然后，通过RS232、RS422、RS485或无线方式将数据传送到计算机网络。简单的RFID产品就是一种非接触的IC卡，而复杂的RFID产品能和外部传感器接口连接来测量、记录不同的参数，甚至可与GPS系统连接来跟踪物体。

工作原理如图1所示。

2射频识别技术的分类

射频识别技术主要按以下四种方式分类。

(1)工作频率

根据工作频率的不同可分为低频和高频系统。①低频系统一般指其工作频率小于30MHz的系统。其基本特点是：射频卡的成本较低、标签内保存的数据量较少、阅读距离较短(无源情况，典型阅读距离为10cm)、射频卡外形多样(卡状、环状、钮扣状、笔状)、阅读天线方向性不强等。低频系统多用于短距离、低成本的应用中，如多数的门禁控制、动物监管、货物跟踪。②高频系统一般指其工作频率大于400MHz的系统。高频系统的基本特点是射频卡及读写器成本均较高、卡内保存的数据量较大、阅读距离较远(可达几m~十几m)、适应物体高速运动性能好、外形一般为卡状、阅读天线及射频卡天线均有较强的方向性。高频系统多应用于需要较长的读写距离和高的读写速度的场合，像火车监控、高速公路收费等系统。

(2)射频卡

根据射频卡的不同可分成可读写(RW)卡、一次写入多次读出(WORM)卡和只读(RO)卡三种。RW卡一般比WORM卡和RO卡贵得多，如电话卡、信用卡等。一般情况下改写数据所花费的时间远大于读取数据所花费的时间(常规为改写所花费的时间为s级，阅读花费的时间为ms级)。WORM卡是用户可以一次性写入的卡，写入后数据不能改变，且比RW卡要便宜。RO卡存有一个唯一的号码，不能逐改，保证了安全性。RO卡最便宜。

(3)射频卡的有源与无源

射频卡可分为有源及无源两种。有源射频卡使用卡内电池的能量、识别距离较长，可达十几m，但是它的寿命有限(3~10年)，且价格较高；无源射频卡不含电池，利用读写器发射的电磁波提供能量，重量轻、体积小、寿命长、很便宜，但它的发射距离受限制，一般是几十cm，且需要读写器的发射功率大。

(4)调制方式

根据调制方式的不同还可分为主动式和被动式。①主动式的射频卡用自身的射频能量主动地发送数据给读写器。②被动式的射频卡，使用调制散射方式发射数据。它必须利用读写器的载波调制自己的信号，适宜在门禁或交通的应用中使用。因为读写器可以确保只激活一定范围之内的射频卡。

目前使用的多数系统中，一次只能读写一个射频卡。射频卡之间要保持一定距离，确保一次只能有一个卡在读写区域内。读写距离长，射频卡之间的距离就要大，应用起来很不方便。现在的射频卡具有防碰撞的功能，这对于RFID来说十分重要。所谓碰撞是指多个射频卡进入识别区域时信号互相干扰的情况。具有防碰撞性能的系统可以同时识别进入识别距离的所有射频卡，它的并行工作方式大大提高了系统的效率。

3国际射频识别技术发展状况

射频识别技术在国外发展得很快。RFID产品种类很多，像德州仪器、Motoro1a、Philips、Microchip等世界著名厂家都生产RFID产品。他们的产品各有特点，自成系列。射频识别技术被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理等众多领域。如澳大利亚将它的RFID产品用于澳机场旅客行李管理中并发挥了出色的作用；瑞士国家铁路局在瑞士的全部旅客列车上安装RFID自动识别系统，调度员可以实时掌握火车运行情况，不仅利于管理，还大大减小了发生事故的可能性；德国BMW公司将射频识别系统应用在汽车生产流水线的生产过程控制中等。

据有关权威数据显示，射频识别产品在全世界的销量以每年25.3%的比例增长。由此可见，射频识别技术具有广阔的市场前景。

4射频识别技术在我国的发展

我国政府在1993年制定的金卡工程实施计划，是一个旨在加速推动我国国民经济信息化进程的重大国家级工程，由此各种自动识别技术的发展及应用十分迅猛。现在，射频识别技术作为一种新兴的自动识别技术，也将在中国很快地普及。

目前，我国的射频识别技术在下列几种应用中发展前景较好。当然，这里仅仅罗列了射频识别技术应用的一部分。任何一种技术如果得到普及，都将会孕育一个庞大的市场。射频识别将是未来一个新的经济增长点。

4.1安全防护领域

(1)门禁保安

将来的门禁保安系统均可应用射频卡。一卡可以多用。比如，可以作工作证、出入证、停车卡、饭店住宿卡甚至旅游护照等，目的都是识别人员身份、安全管理、收费等等。好处是简化出入手续、提高工作效率、安全保护。只要人员佩戴了封装成ID卡大小的射频卡、进出入口有一台读写器，人员出入时自动识别身份，非法闯入会有报警。安全级别要求高的地方、还可以结合其它的识别方式，将指纹、掌纹或颜面特征存入射频卡。

公司还可以用射频卡保护和跟踪财产。将射频卡贴在物品上面，如计算机、传真机、文件、复印机或其它实验室用品上。该射频卡使得公司可以自动跟踪管理这些有价值的财产，可以跟踪一个物品从某一建筑离开，或是用报警的方式限制物品离开某地。结合GPS系统利用射频卡，还可以对货柜车、货舱等进行有效跟踪。

(2)汽车防盗

这是RFID较新的应用。目前已经开发出了足够小的、能够封装到汽车钥匙当中含有特定码字的射频卡。它需要在汽车上装有读写器，当钥匙插入到点火器中时，读写器能够辨别钥匙的身份。如果读写器接收不到射频卡发送来的特定信号，汽车的引擎将不会发动。用这种电子验证的方法，汽车的中央计算机也就能容易防止短路点火。

另一种汽车防盗系统是，司机自己带有一射频卡，其发射范围是在司机座椅45~55cm以内，读写器安装在座椅的背部。当读写器读取到有效的ID号时，系统发出三声鸣叫，然后汽车引擎才能启动。该防盗系统还有另一强大功能：倘若司机离开汽车并且车门敞开引擎也没有关闭，这时读写器就需要读取另一有效ID号；假如司机将该射频卡带离汽车，这样读写器不能读到有效ID号，引擎就会自动关闭，同时触发报警装置。

(3)电子物品监视系统

电子物品监视系统(ElectronicArticleSurveillance,EAS)的目的是防止商品被盗。整个系统包括贴在物体上的一个内存容量仅为1比特(即开或关)的射频卡，和商店出口处的读写器。射频卡在安装时被激活。在激活状态下，射频卡接近扫描器时会被探测到，同时会报警。如果货物被购买，由销售人员用专用工具拆除射频卡(典型的是在服装店里)，或者用磁场来使射频卡失效，或者直接破坏射频卡本身的电特性。EAS系统已被广泛使用。据估计每年消耗60亿套。

4.2商品生产销售领域

(1)生产线自动化

用RFID技术在生产流水线上实现自动控制、监视，提高生产率，改进生产方式，节约了成本。举个例子以说明在生产线上应用RFID技术的情况。

用于汽车装配流水线。德国宝马汽车公司在装配流水线上应用射频卡，以尽可能大量地生产用户定制的汽车。宝马汽车的生产是基于用户提出的要求式样而生产的。用户可以从上万种内部和外部选项中，选定自己所需车的颜色、引擎型号和轮胎式样等。这样一来，汽车装配流水线上就得装配上百种式样的宝马汽车，如果没有一个高度组织的、复杂的控制系统是很难完成这样复杂的任务的。宝马公司在其装配流水线上配有RFID系统，使用可重复使用的射频卡。该射频卡上带有汽车所需的所有详细的要求，在每个工作点处都有读写器，这样可以保证汽车在各个流水线位置，能毫不出错地完成装配任务。

(2)仓储管理

将RFID系统用于智能仓库货物管理，能有效地解决与货物流动有关的信息管理，不但增加了处理货物的速度，还可监视货物的一切信息。射频卡贴在货物所通过的仓库大门边上，读写器和天线都放在叉车上，每个货物都贴有条码，所有条码信息都被存储在仓库的中央计算机里，与该货物有关的信息都能在计算机里查到。当货物出库时，由另一读写器识别并告知中央计算它被放在哪个拖车上。这样，管理中心可以实时地了解到已经生产了多少产品和发送了多少产品。

(3)产品防伪

伪造问题在世界各地都是令人头疼的问题，将射频识别技术应用在防伪领域有它自身的技术优势。防伪技术本身要求成本低，且难于伪造。射频卡的成本就相对便宜，而芯片的制造需要有昂贵的芯片工厂，使伪造者望而却步。射频卡本身有内存，可以储存、修改与产品有关的数据，利于销售商使用；体积十分小、便于产品封装。像电脑、激光打印机、电视等产品上都可使用。

(4)RFID卡收费

国外的各种交易大多利用各种卡来完成，而我国普遍采用现金交易。现金交易不方便也不安全，还容易出现税收的漏洞。目前的收费卡多用磁卡、IC卡，而射频卡也开始占据市场。原因是在一些恶劣的环境中，磁卡、IC卡容易损坏，而射频卡则不易磨损，也不怕静电及其它情况；同时，射频卡用起来方便、快捷，甚至不用打开包，在读写器前摇晃一下，就完成收费。另外，还可同时识别几张卡．并行收费，如公共汽车上的电子月票。我国大城市的公共汽车异常拥挤、环境条件差，射频卡的使用有助于改善这种情况。

4.3管理与数据统计领域

(1)畜牧管理

该领域的发展起步于赛马的识别，是用小玻璃封装的射频卡植于动物皮下。射频卡大约10mm长，内有一个线圈，约1000圈的细线绕在铁氧体上，读写距离是十几cm。从赛马识别发展到了标识牲畜。牲畜的识别提供了现代化管理牧场的方法。

(2)运动计时

在马拉松比赛中，由于人员太多，有时第一个出发的人同最后一个出发的人能相隔40分钟。如果没有一个精确的计时装置，就会出现差错。射频卡应用于马拉松比赛中，运动员在自己的鞋带上很方便地系上射频卡，在比赛的起跑线和终点线处放置带有微型天线的小垫片。当运动员越过此垫片时，计时系统便会接收运动员所带的射频卡发出的ID号，并记录当时的时间。这样，每个运动员都会有自己的起始时间和结束时间，不会出现不公平竞争的可能性了。在比赛路线中，如果每隔5km就设置这样一个垫片，还可以很方便地记录运动员在每个阶段所用的时间。

RFID还可应用于汽车大奖赛上的精确计时。在跑道下面按照一定的距离间隔埋入一系列的天线，这些天线与读写器相连，而射频卡安装到赛车前方。当赛车每越过一个天线时，赛车的ID号和时间就被记录下来，并存储到中央计算机内。这样到比赛结束时，每个参赛选手将会有一个准确的结果。

4.4交通运输领域

(1)高速公路自动收费及交通管理

高速公路自动收费系统是射频识别技术最成功的应用之一。目前，中国的高速公路发展非常快，而高速公路收费却存在一些问题：一是在收费站口，许多车辆要停车排队，成为交通瓶颈问题；二是少数不法的收费员贪污路费，使国家损失了相当的财政收入。RFID技术应用在高速公路自动收费上，能够充分体现它非接触识别的优势——让车辆高速通过收费站的同时自动完成收费，同时可以解决收费员贪污路费及交通拥堵的问题。利用射频识别技术的不停车高速公路自动收费系统是将来的发展方向；人工收费，包括IC卡的停车收费方式，终将会被淘汰。预计在未来10年内，高速公路自动收费系统将有数十亿元的需求。

在城市交通方面，解决交通日趋拥挤问题不能只依赖于修路。加强交通的指挥、控制、疏导，提高道路的利用率，深挖现有交通潜能也是非常重要的；而基于RFID技术的交通管理系统可实现自动查处违章车辆，记录违章情况。另外，公共汽车站实时跟踪指示公共汽车到站时间及自动显示乘客信息，会给乘客带来很大的方便。

(2)火车和货运集装箱的识别

在火车运营中，使用RFID系统很大的优势在于：火车是按既定路线运行的，因此肯定要通过设定的读写器的地点。通过读到的数据，能够得到火车的身份、监控火车的完整性，以防止遗漏在铁轨上的车厢发生撞车事故，同时能在车站将车厢重新编组。起初的努力是用超音波和雷达测距系统读出车厢侧的条码，现在被RFID系统取代。射频卡一般安在车厢顶边，读写器安在铁路沿线，就可得到火车的实时信息及车厢内装的物品信息。

篇（2）

射频识别技术是利用射频方式进行非接触双向通信，以达到识别目的并交换数据。它与同期或早期的接触式识别技术不同。RFID系统的射频卡和读写器之间不用接触就可完成识别，因此它可在更广泛的场合中应用。

典型的射频识别系统包括射频卡和读写器两部分。

射频卡是将几个主要模块集成到一块芯片中，完成与读写器的通信。芯片上有EEPROM用来储存识别码或其它数据。EEPROM容量从几比特到几万比特。芯片仅需连接天线(和电池)，可以作为人员的身份识别卡或货物的标识卡。卡封装可以有不同形式，比如常见的信用卡及小圆片的形式等。与条码、磁卡、IC卡等同期或早期的识别技术相比，射频卡具有非接触、工作距离长、适于恶劣环境、可识别运动目标等优点。

在多数RFID系统中，读写器在一个区域内发射电磁波(区域大小取决于工作频率和天线尺寸)。卡片内有一个LC串联谐振电路，其频率与读写器发射的频率相同。当射频卡经过这个区域时，在电磁波的激励下，LC谐振电路产生共振，从而使电容内有了电荷。在这个电容的另一端，接有一个单向导通的电子泵，将电容内的电荷送到另一个电容内储存。当所积累的电荷达到2V时，此电容可作为电源为其它电路提供工作电压，将卡内数据发射出去或接取读写器的数据。读写器接收到卡的数据后，解码并进行错误校验来决定数据的有效性，然后，通过RS232、RS422、RS485或无线方式将数据传送到计算机网络。简单的RFID产品就是一种非接触的IC卡，而复杂的RFID产品能和外部传感器接口连接来测量、记录不同的参数，甚至可与GPS系统连接来跟踪物体。

工作原理如图1所示。

2射频识别技术的分类

射频识别技术主要按以下四种方式分类。

(1)工作频率

根据工作频率的不同可分为低频和高频系统。①低频系统一般指其工作频率小于30MHz的系统。其基本特点是：射频卡的成本较低、标签内保存的数据量较少、阅读距离较短(无源情况，典型阅读距离为10cm)、射频卡外形多样(卡状、环状、钮扣状、笔状)、阅读天线方向性不强等。低频系统多用于短距离、低成本的应用中，如多数的门禁控制、动物监管、货物跟踪。②高频系统一般指其工作频率大于400MHz的系统。高频系统的基本特点是射频卡及读写器成本均较高、卡内保存的数据量较大、阅读距离较远(可达几m~十几m)、适应物体高速运动性能好、外形一般为卡状、阅读天线及射频卡天线均有较强的方向性。高频系统多应用于需要较长的读写距离和高的读写速度的场合，像火车监控、高速公路收费等系统。

(2)射频卡

根据射频卡的不同可分成可读写(RW)卡、一次写入多次读出(WORM)卡和只读(RO)卡三种。RW卡一般比WORM卡和RO卡贵得多，如电话卡、信用卡等。一般情况下改写数据所花费的时间远大于读取数据所花费的时间(常规为改写所花费的时间为s级，阅读花费的时间为ms级)。WORM卡是用户可以一次性写入的卡，写入后数据不能改变，且比RW卡要便宜。RO卡存有一个唯一的号码，不能逐改，保证了安全性。RO卡最便宜。

(3)射频卡的有源与无源

射频卡可分为有源及无源两种。有源射频卡使用卡内电池的能量、识别距离较长，可达十几m，但是它的寿命有限(3~10年)，且价格较高；无源射频卡不含电池，利用读写器发射的电磁波提供能量，重量轻、体积小、寿命长、很便宜，但它的发射距离受限制，一般是几十cm，且需要读写器的发射功率大。

(4)调制方式

根据调制方式的不同还可分为主动式和被动式。①主动式的射频卡用自身的射频能量主动地发送数据给读写器。②被动式的射频卡，使用调制散射方式发射数据。它必须利用读写器的载波调制自己的信号，适宜在门禁或交通的应用中使用。因为读写器可以确保只激活一定范围之内的射频卡。

目前使用的多数系统中，一次只能读写一个射频卡。射频卡之间要保持一定距离，确保一次只能有一个卡在读写区域内。读写距离长，射频卡之间的距离就要大，应用起来很不方便。现在的射频卡具有防碰撞的功能，这对于RFID来说十分重要。所谓碰撞是指多个射频卡进入识别区域时信号互相干扰的情况。具有防碰撞性能的系统可以同时识别进入识别距离的所有射频卡，它的并行工作方式大大提高了系统的效率。

3国际射频识别技术发展状况

射频识别技术在国外发展得很快。RFID产品种类很多，像德州仪器、Motoro1a、Philips、Microchip等世界著名厂家都生产RFID产品。他们的产品各有特点，自成系列。射频识别技术被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理等众多领域。如澳大利亚将它的RFID产品用于澳机场旅客行李管理中并发挥了出色的作用；瑞士国家铁路局在瑞士的全部旅客列车上安装RFID自动识别系统，调度员可以实时掌握火车运行情况，不仅利于管理，还大大减小了发生事故的可能性；德国BMW公司将射频识别系统应用在汽车生产流水线的生产过程控制中等。

据有关权威数据显示，射频识别

产品在全世界的销量以每年25.3%的比例增长。由此可见，射频识别技术具有广阔的市场前景。

4射频识别技术在我国的发展

我国政府在1993年制定的金卡工程实施计划，是一个旨在加速推动我国国民经济信息化进程的重大国家级工程，由此各种自动识别技术的发展及应用十分迅猛。现在，射频识别技术作为一种新兴的自动识别技术，也将在中国很快地普及。

目前，我国的射频识别技术在下列几种应用中发展前景较好。当然，这里仅仅罗列了射频识别技术应用的一部分。任何一种技术如果得到普及，都将会孕育一个庞大的市场。射频识别将是未来一个新的经济增长点。

4.1安全防护领域

(1)门禁保安

将来的门禁保安系统均可应用射频卡。一卡可以多用。比如，可以作工作证、出入证、停车卡、饭店住宿卡甚至旅游护照等，目的都是识别人员身份、安全管理、收费等等。好处是简化出入手续、提高工作效率、安全保护。只要人员佩戴了封装成ID卡大小的射频卡、进出入口有一台读写器，人员出入时自动识别身份，非法闯入会有报警。安全级别要求高的地方、还可以结合其它的识别方式，将指纹、掌纹或颜面特征存入射频卡。

公司还可以用射频卡保护和跟踪财产。将射频卡贴在物品上面，如计算机、传真机、文件、复印机或其它实验室用品上。该射频卡使得公司可以自动跟踪管理这些有价值的财产，可以跟踪一个物品从某一建筑离开，或是用报警的方式限制物品离开某地。结合GPS系统利用射频卡，还可以对货柜车、货舱等进行有效跟踪。

(2)汽车防盗

这是RFID较新的应用。目前已经开发出了足够小的、能够封装到汽车钥匙当中含有特定码字的射频卡。它需要在汽车上装有读写器，当钥匙插入到点火器中时，读写器能够辨别钥匙的身份。如果读写器接收不到射频卡发送来的特定信号，汽车的引擎将不会发动。用这种电子验证的方法，汽车的中央计算机也就能容易防止短路点火。

另一种汽车防盗系统是，司机自己带有一射频卡，其发射范围是在司机座椅45~55cm以内，读写器安装在座椅的背部。当读写器读取到有效的ID号时，系统发出三声鸣叫，然后汽车引擎才能启动。该防盗系统还有另一强大功能：倘若司机离开汽车并且车门敞开引擎也没有关闭，这时读写器就需要读取另一有效ID号；假如司机将该射频卡带离汽车，这样读写器不能读到有效ID号，引擎就会自动关闭，同时触发报警装置。

(3)电子物品监视系统

电子物品监视系统(ElectronicArticleSurveillance,EAS)的目的是防止商品被盗。整个系统包括贴在物体上的一个内存容量仅为1比特(即开或关)的射频卡，和商店出口处的读写器。射频卡在安装时被激活。在激活状态下，射频卡接近扫描器时会被探测到，同时会报警。如果货物被购买，由销售人员用专用工具拆除射频卡(典型的是在服装店里)，或者用磁场来使射频卡失效，或者直接破坏射频卡本身的电特性。EAS系统已被广泛使用。据估计每年消耗60亿套。

4.2商品生产销售领域

(1)生产线自动化

用RFID技术在生产流水线上实现自动控制、监视，提高生产率，改进生产方式，节约了成本。举个例子以说明在生产线上应用RFID技术的情况。

用于汽车装配流水线。德国宝马汽车公司在装配流水线上应用射频卡，以尽可能大量地生产用户定制的汽车。宝马汽车的生产是基于用户提出的要求式样而生产的。用户可以从上万种内部和外部选项中，选定自己所需车的颜色、引擎型号和轮胎式样等。这样一来，汽车装配流水线上就得装配上百种式样的宝马汽车，如果没有一个高度组织的、复杂的控制系统是很难完成这样复杂的任务的。宝马公司在其装配流水线上配有RFID系统，使用可重复使用的射频卡。该射频卡上带有汽车所需的所有详细的要求，在每个工作点处都有读写器，这样可以保证汽车在各个流水线位置，能毫不出错地完成装配任务。

(2)仓储管理

将RFID系统用于智能仓库货物管理，能有效地解决与货物流动有关的信息管理，不但增加了处理货物的速度，还可监视货物的一切信息。射频卡贴在货物所通过的仓库大门边上，读写器和天线都放在叉车上，每个货物都贴有条码，所有条码信息都被存储在仓库的中央计算机里，与该货物有关的信息都能在计算机里查到。当货物出库时，由另一读写器识别并告知中央计算它被放在哪个拖车上。这样，管理中心可以实时地了解到已经生产了多少产品和发送了多少产品。

(3)产品防伪

伪造问题在世界各地都是令人头疼的问题，将射频识别技术应用在防伪领域有它自身的技术优势。防伪技术本身要求成本低，且难于伪造。射频卡的成本就相对便宜，而芯片的制造需要有昂贵的芯片工厂，使伪造者望而却步。射频卡本身有内存，可以储存、修改与产品有关的数据，利于销售商使用；体积十分小、便于产品封装。像电脑、激光打印机、电视等产品上都可使用。

(4)RFID卡收费

国外的各种交易大多利用各种卡来完成，而我国普遍采用现金交易。现金交易不方便也不安全，还容易出现税收的漏洞。目前的收费卡多用磁卡、IC卡，而射频卡也开始占据市场。原因是在一些恶劣的环境中，磁卡、IC卡容易损坏，而射频卡则不易磨损，也不怕静电及其它情况；同时，射频卡用起来方便、快捷，甚至不用打开包，在读写器前摇晃一下，就完成收费。另外，还可同时识别几张卡．并行收费，如公共汽车上的电子月票。我国大城市的公共汽车异常拥挤、环境条件差，射频卡的使用有助于改善这种情况。

4.3管理与数据统计领域

(1)畜牧管理

该领域的发展起步于赛马的识别，是用小玻璃封装的射频卡植于动物皮下。射频卡大约10mm长，内有一个线圈，约1000圈的细线绕在铁氧体上，读写距离是十几cm。从赛马识别发展到了标识牲畜。牲畜的识别提供了现代化管理牧场的方法。

(2)运动计时

在马拉松比赛中，由于人员太多，有时第一个出发的人同最后一个出发的人能相隔40分钟。如果没有一个精确的计时装置，就会出现差错。射频卡应用于马拉松比赛中，运动员在自己的鞋带上很方便地系上射频卡，在比赛的起跑线和终点线处放置带有微型天线的小垫片。当运动员越过此垫片时，计时系统便会接收运动员所带的射频卡发出的ID号，并记录当时的时间。这样，每个运动员都会有自己的起始时间和结束时间，不会出现不公平竞争的可能性了。在比赛路线中，如果每隔5km就设置这样一个垫片，还可以很方便地记录运动员在每个阶段所用的时间。

RFID还可应用于汽车大奖赛上的精确计时。在跑道下面按照一定的距离间隔埋入一系列的

天线，这些天线与读写器相连，而射频卡安装到赛车前方。当赛车每越过一个天线时，赛车的ID号和时间就被记录下来，并存储到中央计算机内。这样到比赛结束时，每个参赛选手将会有一个准确的结果。

4.4交通运输领域

(1)高速公路自动收费及交通管理

高速公路自动收费系统是射频识别技术最成功的应用之一。目前，中国的高速公路发展非常快，而高速公路收费却存在一些问题：一是在收费站口，许多车辆要停车排队，成为交通瓶颈问题；二是少数不法的收费员贪污路费，使国家损失了相当的财政收入。RFID技术应用在高速公路自动收费上，能够充分体现它非接触识别的优势——让车辆高速通过收费站的同时自动完成收费，同时可以解决收费员贪污路费及交通拥堵的问题。利用射频识别技术的不停车高速公路自动收费系统是将来的发展方向；人工收费，包括IC卡的停车收费方式，终将会被淘汰。预计在未来10年内，高速公路自动收费系统将有数十亿元的需求。

在城市交通方面，解决交通日趋拥挤问题不能只依赖于修路。加强交通的指挥、控制、疏导，提高道路的利用率，深挖现有交通潜能也是非常重要的；而基于RFID技术的交通管理系统可实现自动查处违章车辆，记录违章情况。另外，公共汽车站实时跟踪指示公共汽车到站时间及自动显示乘客信息，会给乘客带来很大的方便。

(2)火车和货运集装箱的识别

在火车运营中，使用RFID系统很大的优势在于：火车是按既定路线运行的，因此肯定要通过设定的读写器的地点。通过读到的数据，能够得到火车的身份、监控火车的完整性，以防止遗漏在铁轨上的车厢发生撞车事故，同时能在车站将车厢重新编组。起初的努力是用超音波和雷达测距系统读出车厢侧的条码，现在被RFID系统取代。射频卡一般安在车厢顶边，读写器安在铁路沿线，就可得到火车的实时信息及车厢内装的物品信息。

篇（3）

射频识别技术是无线通信IC和天线所构成的组件的通称。它的成品有着各式各样的形状和大小,不过其基本的卡片型、硬币型及有印刷天线的纸张等,不过其基本的功能却是一样的,只要配搭专用的读写器(READER/WRITER),就可以从外部读取或写入信息。

但这种仅能提供单一功能的RFID,却扮演了实现ubiquitoous(网路无所不在)社会的牵线者,正牵起一股狂大的旋风。服饰业、食品业、物流业等许多业界已开始认真思考以此项技术代替传统的条形码系统。在欧美各国,包括了美国的WalMart、英国的特易购Tesco、德国的Metro等大型的连锁式零售企业,都以提升公司内部物流系统的效率为目标,相继宣布未来将在2005-2006年间,正式采用RFID系统。

由此可见,无线射频识别技术已经在全球的零售业界掀起了一股旋风,而与其休戚与共的现代物流业,当然也不可避免地卷入了这一旋涡。

现代智能化物流管理

现代的物流,是以物流企业为主体、以第三方物流配送服务为主要形式、由物流和信息流相结合的、涉及供应链全过程的现代物流系统。在信息化时代里面,随着网络技术、电子商务、交通运输和管理的现代化,现代物流配送也将在运输网络合理化和销售网络系统化的基础上,实现整个物流系统管理的电子化及信息化,配送各环节作业的自动化和智能化,从而进入以网络技术和电子商务为代表的物流配送的新时期。

此外,现代物流表现为企业生产与运输一体化的供应链管理与服务。其中货物运输所需的成本、时间及货物在途的状态控制是整个供应链管理过程中的重要环节。而将射频识别技术RFID与现代的物流管理相结合,将会极大地提升物流管理各个环节的智能化水平和服务水平,其势必成为21世纪现代物流发展的不可逆转的趋势。

射频识别技术的技术优势分析

传统的自动识别技术的主要功能是提供关于个人、动物、货物和商品的区别于他物的相关信息。在当今的服务领域、在商品销售与后勤分配领域、以及在商业部门、在生产企业和材料流通等领域自动识别技术己得到了快速的普及和应用。

条形码技术,曾在识别系统领域引起了一场革命并得到了广泛的应用。但是现在这种技术在许多场合已经不能满足人们的需要了。条形码虽然很便宜,但它的存储能力小、不能改写等的缺点均限制了它在自动识别领域的应用。

在这样特殊的历史背景底下,在我们对大存储量信息载体和无线信息交换方式的需求下面,RFID技术应运而生。而要把自动识别技术与现代的物流管理相结合,在技术的实际应用当中提高物流管理的效率和效益,RFID技术较之以传统的识别技术,具有其自身独特的技术优势(见表1):

射频识别技术的应用优势分析

无论是传统的管理方式,还是现代更强调智能化的管理方式,物流管理的最终目标都是要通过向商品流通过程当中不同的对象提品或服务以换取利润。因此,商品从生产、储存、运输到流通,这一完整的物流管理的流程里面,RFID智能射频识别技术的应用,能帮助我们在其中不同的范围或领域内改进业务

的效率和效益,这具体表现在以下几个方面:

零售领域

无论是一包糖果,还是一台冰箱或者电视机,在外包装上加印规范的条形码,已经是绝大多数企业生产过程中一个常规的步骤。在商品流通企业,例如大型超市,店员通过扫描条形码来结账和统计库存也是司空见惯的一个场景。

然而,这一场景可能很快要成为历史,产品包装上的条形码可能将要消失,而由加贴或者隐藏在包装内的智能识别标签(RFID)取而代之。RFID的应用,将使企业的产品和商品信息统计在无形中自动完成,大大提高运营效率。

物流运输领域

在商品出货运输的过程中,RFID系统可以指导和跟踪货物运输到分类的地点,通过实时收集的货物信息,调度和分配运输工具的有效工作时间。此外,它还能帮助我们完成诸如:集装箱检视、集装箱分舱、内装货物的核对和确认,以及发货单打印等工作。

在该领域内RFID的广泛应用,能够使得货物运输过程中人为参与因素大量地减少,籍此获取更准确的货物信息,实现货物有效的在途控制。同时,进一步降低物流成本,提高生产效率。对管理者而言,就是可以随时地监控全局,更好地调整资源和劳动力的配置。

商品库存领域

智能化的库存管理,能够帮助我们精确地监控产品的流动情况,实现库存状况的实时控制,从而提高生产透明度和生产效率。

RFID技术的运用,能使我们通过无线射频信息的收集而直接完成商品的入库工作。货物的实时位置和运动信息,都直接由RFID系统进行实时跟踪,仓库工作人员只需借助RFID的收发天线和读写器的帮助,即可把货物的信息记录入库。同时,RFID系统还可以根据货物标签中所记录的有关数量和体积等的信息,指示出最合适的仓储位置,以达到仓储空间的最优化利用。而在货物清点的过程当中,也可以通过自动跟踪RFID标签,极大地提高清点工作的透明度和效率。

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2案例分析

以飞机上的壳体零件为例，在使用过程中，壳体处于强大气流中，承受空气动力负载，除此之外，它还是产品结构动力布局的一部分。在壳体设计的不同阶段，创建产品结构和功能优化数学模型。在拟定技术建议阶段，为了下一步设计，形成产品Ai主要轮廓F（Ai）的组成，这些主要轮廓确定了产品的功能用途。对于壳体而言，主要轮廓的组成与工作用途轮廓的描述一样，直接影响了壳体的结构方案和工艺性指标的选择：FP11为外圈轮廓的圆柱表面；FP12为法兰接合处轮廓；FP13为壳体的长度L；FP14为壳体内孔轮廓表面；…FP21为外圈轮廓相对理论表面FP11的许可偏差ΔP22；FP22为壳体长度许可偏差ΔP22；FP23为接合处平面平行度许可偏差ΔP23；FP24为内孔轮廓许可的表面粗糙度Ra……在构思结构方案的过程中，壳体的结构方案分割性质是不同的，如整体性程度不同，结构材料不同，毛坯可能的形式不同等。在这个阶段借助于生产工艺准备模型和生产模型，进行壳体工艺性评价，生产工艺准备模型能够评价生产工艺准备的时间长短，生产模型则能够扩展评价制造产品所需的劳动消耗。针对各种不同的生产过程，对应有不同的壳体结构方案，整体式壳体，这种壳体可由金属铸造或者由非金属材料压制成型，并需要外圆表面和两端面加工；双半壳体组合的焊接壳体，所示，这种壳体是由两个锻件经辗压得到的，并需要外圆表面和两端面加工与焊接；焊接外壳和法兰组合的焊接壳体，它是由两个法兰和一个外壳组成，主要的联接工序是焊接及其后的外圆表面加工；非金属外壳和金属法兰组合的壳体，它是由一个非金属外壳和两个金属法兰组成，并需要外圆表面的加工和法兰的紧固联接。为了实现产品设计方案的优化，在设计阶段便对壳体的结构元素进行分析。为评价其工艺性，选择一个与安装的对接螺钉相匹配的壳体空腔。从图中可以清楚地看到，空腔可能是圆柱形的，或者是长椭圆形的（A向视图示）。前一种情况，空腔只能由钻和锪来实现。但为了螺钉头能固定在空腔壁上，必须把孔锪到对接螺钉的下方；第二种情况，不要求锪孔，空腔用不少于二道的工序加工完成，即钻和铣。在设计阶段，确定工艺性的任务包含在产品结构元素加工工序和工步方案的评价之中，解决这个任务需借助于基于工序、工步和具体类型设备和工装水平上的生产系统数学模型。

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产品艺术设计从萌芽到发展，经过了漫长的岁月，经历了多种多样的设计风格的变革。从以纹样装饰为主的装饰风格和古典艺术风格的复兴，到注视功能和有机形体的现代主义，艺术设计似乎都停留在造型的范畴上。对艺术设计的内容与形式方面的探讨，却都反映了一个经济现象，那便是以产品为主导的经济现象。以往的产品艺术设计过多地重视了产品的制造，产品销售的利润，却忽略了产品的使用者——人的因素。

北欧的产品艺术设计，因其一贯坚持的人性化，在不牺牲功能的“软性现代主义”的设计风格下，产生了许多被人们所接受和喜爱的产品。它们便是重视了人的因素，才使得北欧设计代表了优秀设计的高品质，成为世界优秀设计的代名词。

一、人的需求是产品设计的主要依据

随着社会的不断进步，最高效率地掌握和操作产品，是当今设计的关键和核心。现代生活的人们工作节奏加快，面临的是竞争激烈的世界，当然不希望在使用日常生活用品的过程中也碰到许多意想不到的麻烦。产品的功能设计要根据消费者对产品的生理需要，力求达到产品的方便性、使用的科学性和相应的价值观。如果一件新产品，人们需要事先阅读说明书才能明白操作的要领，那么它绝对不是好的设计，因为没有一个使用者会愿意去看说明书里枯燥而烦琐的内容。

简单和功能单一的产品逐渐受到人们的喜爱，因为人们曾经陷入科技发展而导致的产品设计的误区。多功能的、过于饱和与功能的重复堆砌不仅仅造成资源的浪费，也容易引起人们的误操作。而多功能必然导致设计的复杂性，要设计师们合理安排各种设计界面的穿插也是很不容易的，因此，功能饱和的设计仅仅是对科技发展的炫耀，而不是人的实际需要。事实上，有一些产品的功能，用户使用的频率极小。

比如，对有关微波烤箱的消费者调查显示：烤箱的功能很多，可绝大多数的消费者在使用过程中只是将食物放入烤箱，设定所需时间，然后开机。至于其他复杂的附加功能从未使用过。因此，根据消费者的动态的心理变化和需求，产品的功能设计有几个趋势：

1.自动化程度提高；

2.向“轻、薄、短、小”方向发展；

3.从提高生活质量出发，注重整体设计效应；

4.一看就懂，易于操作，功能适度。

二、行为心理与产品设计

人是设计的前提，是设计的对象，是设计的主体。如何设计使用方便、结构合理的产品，需要人们研究工程心理学和工效学方面的知识，了解产品的功能设计与人的生理和行为特点的匹配关系。因此，在产品设计中，要考虑消费者的行为规律，力求做到人——机——环境的和谐。怎样设计才能更简洁明了？怎样才能迅速引起操作者的注意？怎样传达正确的信息才能使得使用者有正确的理解？因此，想要有合理的、科学的设计，必须对使用者行为心理有一定的研究，才会有效地设计产品。

首先，要了解人在做一件事时所经历的步骤，即行动的结构问题。要做一件事时，人首先要明白做这件事的目的——行动目标；然后，要采取行动，自己动手或利用其他的人和物；最后是看自己的目标是否已达到。所以简单地说要考虑目标，对外部世界所采取的行动、外部世界本身以及查看行动在外部世界中所形成的后果。行为本身又包括两个方面，去做什么和检查做的结果，又称为“执行”和“评估”。

实际生活中，这个过程却不那么简单。因为最初的目标也许并不十分明确，目标并不会准确表明行动的具体内容——在哪做，怎么做等等，所以要想采取行动，还需要将目标转化为明确的行动步骤，即“意图”。

假设坐在沙发上看书，天色已晚，需要光线亮一些。目标：要得到更多的光线。目标转化成意图是：开台灯。但还需要明确如何移动身体，如何伸手触摸开关，如何用手指去操作开关，还可以有其他意图，请一个人帮忙开灯。这样目标没有发生变化，可意图和具体的动作却有不同。

然而，人们在实际的行动过程中，充满了不确定和随机性，有的时候很多活动不是靠单一行动所能完成的，或者一次行动无须经过所有的阶段,所以活动的复杂性使得行动中产生执行和评估阶段的断续。

在使用产品的过程中，人们常弄不明白自己心理意图及解释，与实际操作及外界状态之间的关系。每一个断续的产生都是人内心对外界的解释与外界实际状态这两者的差异造成的。某种产品的操作系统是否与用户设想的一致？执行阶段的断续即指用户意图与可允许操作之间的差距。在评估阶段，容易得到并可轻松地解释系统提供的有关信息一致，则所产生的差异很小。

这两个断续，正是一些日用品设计的瓶颈，一些看似简单的日用品，结构并不复杂，却因为没有处理好这两个断续的解决方法，就难倒了用户，让用户自己来承担操作困难的责任。于是，根据这些基础的行为心理知识，为设计师提供一些基本依据，以便检查设计有没有出现执行和评估的断续或将它们处理好。

如何使用户轻松地确定某一操作？有哪些可能的操作？具体如何操作？如何建立操作意图与操作行为之间的匹配关系？如何建立系统状态与用户解释之间的匹配关系？用户如何知道系统现在的状态？这些都需要设计者有所考虑。当然，行动的每个阶段都需要自身独特的设计策略，根据每个阶段的情况来确定设计方案，这就得到一个重要的设计原理：

1.可视性，用户一看就知道的物品状态和可能的操作方法。

2.正确的概念模型，使操作键的设计与操作结果一致。

3.正确的匹配，建立可判定的操作与结果，控制器和功能，系统状态与可视提示之间的匹配关系。

4.反馈，用户可以接收到有关操作结果的完整，持续地反馈(转第103页）(接第109页）信息。

三、设计原理中的心理学思维

设计优秀的物品容易被人理解，直接给用户提供了操作方法上的线索；而设计拙劣的物品使用起来很困难。它们不具备任何操作上的线索或给用户提供一些错误的信息，使用户陷入困惑，破坏了正常的解释和理解过程。可以利用以上原理对现有设计做个评估，从而可以知道，有问题的设计问题出在哪，向哪个方向改进会避免问题的出现；也可以用这些原理指导我们的设计，在创新的过程中创造出有效、易于操作的使用方式。

可视性，要表现操作意图与自己和产品之间是否实现了互动，即操作意图与实际操作之间的匹配，并且要让用户看出物品之间的关键差异。基于可视性，才可以把事物区分开来。操作结果的可视性能够让用户知道使用的方法是否正确。

可视性只是原理的一点，更重要的是建立正确的概念模型。这里需要提到预设用途的概念，指物品被人们认为具有的性能及其实际上的性能。预设用途为用户提供了操作的明显线索。比如手板是用来推的，旋钮是用来转的，狭长的方孔是用来插东西的等等。如果预设用途在设计中得到合理的利用，用户则无须借助任何图解、说明就知道如何操作了。在概念模型中，物品的表面结构，限制条件和匹配可以帮助人们了解物品的使用方法。以剪刀为例。剪刀柄上的圆环显然是让人放东西进去，而唯一合乎逻辑的就是把手指放进去。圆环的大小决定了使用上的限制，限制了放的手指的数目；同时剪刀的功能不会受到手指位置的影响，放错了手指，照样可以使用剪刀。所以就算是第一次使用剪刀，用户也可以弄明白它的使用方法。因为剪刀的各部分显而易见，功能清楚。剪刀的设计突出了概念模型，并有效利用了预设用途和限制条件。

匹配原则，以汽车为例，想要把车往右转就需顺时针转动方向盘，这里有两种匹配关系，方向盘是唯一负责汽车方向的，方向盘不是向左转就是向右转。匹配性使得用户的操作动作与操作结果之间表现出紧密可见的关系，信息反馈很迅速，也非常好记。

反馈原则在原来经典的电话概念模型中有很好的体现，按下按键用户会听到确定的声音来帮助辨别工作状态。功能设计上要注意到对人的视觉有及时的反映，以判断操作的正误。

了解用户的行动结构和行为心理所得出的设计原理是产生优秀设计的重要依据。贯彻以人为本的科学发展观，也是产品艺术设计中的关键。研究人的行为心理可以更好地为人类服务。

市场经济的不断发展，研究消费者心理已成为生产者和设计师的出发点。如果没有对消费者心理深入的了解，设计出来的产品再好，也只能是放在柜台里，不能产生市场效益，所以重视对消费者的需要、动机、个性、情感的调查和了解，做到产品设计理念上新颖，视觉上好看，使用上方便，品位上满意，价格上合理，就一定能推出受市场欢迎的优秀设计，实现生产者、设计师和消费者共赢，达到市场经济不断繁荣的目的。

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2新型细纱机采用变频调速的实现方式

细纱机利用变频器调节锭子速度快慢一般采用定长制方式，即按照不同纺纱支数所纺的满纱总长度区间，每个区间根据实际生产中的断头情况来设置相应的锭子速度达到减少设断头的目的。

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2斜齿轮精确建模

1)建立各参数表达式。需要在菜单的表达式对话框中添加各参数，如压力角，各圆直径，齿宽，螺旋角，模数，螺距，倒角半径，齿数，渐开线的轴坐标X,Y,Z。

2)做渐开线跟分度圆。利用基础功能模块，设置相应的数据，得到渐开线跟分度圆。

3)绘制原点与分度圆和渐开线交点的直线，并在变换对话框中操作将其顺时针旋转90/，将渐开线对旋转后的直线做镜像处理。

4)做齿顶圆跟齿根圆，此时的齿顶圆半径最好输入值+0.1，它能保证在后面的布尔操作中不至于出现失败。

5)螺旋线的绘制，并完成单个齿廓。这需要测量直线之间的角度，并运用特征命令，此时操纵需谨慎，防止出现错误。

6)运用倒斜角，选择齿顶和齿根边缘曲线，刀具体为整个轮廓，得到单个斜齿。

7)实体特征的圆形阵列命令得到全部整周的齿廓。

8)进入草图，完成轮毂、轮辐的设计，拉伸并通过求差得到，并对相关部位进行倒圆角跟倒斜角处理，最终得到斜齿轮如图4斜齿轮的模型参数化我们在对斜齿轮的设计过程中，需要通过现有的模型进行稍作修改参数就可得到不同的斜齿轮，其模型可以自动更新，生成新齿轮，这就需要对斜齿轮进行各结构的参数化，在需要时，修改数据即可。

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在后工业时代，每个人都是设计师，传统的设计师不再依靠自己的力量独立设计，而是扮演设计组织者的角色，组织有效的设计平台。3D打印是由计算机通过三维软件进行模型建造，并以STL的文件格式传输至3D打印机，3D打印机识别到片层截面，并完成文件输出。截面是由多个三角形面来模拟所设计的物品的表面形态，三角形面越小，物体打印的越精细。此外，VRML、WRL也是经常被使用的输入文件格式。设计师能够专注于产品形态创意和功能创新，即所谓“设计即生产”。设计师对产品形态的创作将更加挥洒自如，这是传统产品设计、手板模型制作等流程难以企及的。

（二）3D打印缩短了产品设计到成型的周期

当前，消费者对新奇产品的需要和渴望远远大于过去，3D打印等数码技术可以帮助厂家应对消费者瞬息万变的口味，设计师可以通过互联网这个开源平台进行设计，注重利基产品的开发和生产，进入产品和经营的长尾时代。3D打印更适合一些小规模制造，尤其是高端定制产品，比如零部件制造。虽然当前打印制造材料仍然以塑料为主，但金属材料肯定会在未来被运用到3D打印中来。可以预见，该技术将会在未来得到越来越广泛的应用。

（三）3D打印节省产品设计研发的成本

市场需要产品以最快的速度更新换代，但新产品生产出来后，若没有销路，则得不偿失。开发一副模具要几十万，甚至几百万，而利用3D打印技术，可以把产品先开发出来，如果该产品符合技术要求和市场需求，再进行模具开发，并进行进一步批量生产。此外，3D打印技术和传统模具制造技术可以实现相互补充，而未来的制造领域中，3D打印机可完成30%的产品，而70%由模具制完成。在产品设计方面，3D打印产品不需要昂贵的模具实现生产注塑，其所需的原材料和能源仅为传统方式的1/10，还降低了企业因开模不当造成的不必要损失和风险；3D打印可以制造曲面更复杂、造型更丰富的产品，可以为客户定制个性化产品，实现“即想即得”；3D打印产品也可以远程传输文件并异地打印，减少运输费用。3D打印的出现意义在于我们能够制造自己的产品供其他人进行消费，人们的设计创造才能被尽情释放，能够满足高层次的需要。

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设计作为一种艺术性的造物活动，其本质是“按照美的规律为人造物”。爱美之心，人皆有之。虽然“美”并不是设计的唯一属性和最终目的，但就设计成果而言，美的因素却成为考察其优劣程度的标准之一。美是唤起和激发人的最高享受的心理状态，它是人类设计、创造本质的最深刻反映。“美”的设计能使产品有效地使用，并给人以强烈的视觉冲击和视觉印象，提升产品的审美体验。美是抽象的，但同时它又是可感的。如何让见仁见智的美学评价在产品设计中形成有一定参考价值的标准来指导我们的设计是一个值得我们深思的问题。

一、设计美学评价标准体系的架构基础

由卡耐基梅隆大学设计学院craigvogel教授与工程学院jonathancagan教授合作创立、并在《创造突破性产品》一书中推出的技术—形式定位图，显示了同一域的不同产品在技术和形式为轴的坐标系中的定位。根据他们在坐标体系中的不同方位，可以得出针对性的市场定位及驱动因素。由此得出结论：只有形式好技术含量高的产品才能从竞争者中脱颖而出。wwW.133229.Com当今社会的消费者不但了解自己的境况，也了解可供选择的产品。他们所寻求的是一种完整的、能够体现自身价值和素质，并丰富生活的产品。形式与技术便成为我们在对产品进行评价不可或缺的必要条件。在形式—技术坐标体系的基础上，我们可以将设计的美学理念融会其中，以此来作为的我们衡量产品设计的美学量化综合指标及评价内容。

二、设计美学模糊评价标准的具体阐述及数学模型的建立

设计的本质是“按照美的规律为人造物”。工业设计是人类在现代大工业条件下按照美的规律造型的一种创新的社会实践，是技术与与艺术形式的高度自觉。设计美则是建立在技术发展与形式创新基础之上的一种艺术性的造物活动带来的心理体验。设计美学评价体系的建立，是为了在产品设计中探求技术美与形式美的完美结合并以此指导我们的设计实践，在设计活动中追求感情与情境的诉求，让消费者在产品使用体验中，得到情感的熏陶和生命情感的体验享受。

1.技术美

这里技术指的是产品的核心功能，即产品的使用功能、生产产品的材料和加工工艺、使用产品时涉及到的界面关系（如按照按钮、屏幕、语音等提示进行操作）。技术美侧重于理性，是产品设计中理智和推理的思维形态的表现形式。

2.形式美

通常我们说到形式美，是指构成事物的物质材料的自然属性（色彩、形状、线条、声音等）及其组合规律（如整齐一律、节奏与韵律等）所呈现出来的审美特性。本文将形式美定义为是能够将美感与产品与服务中人机结合起来的造型，在视觉、感觉和听觉等属性间所呈现出来的审美特性，侧重于感性、情感和灵感的艺术思维。

3.体验美

体验美指的是在产品使用过程中所体现出来的和谐的人—机—环境关系，合适的人机尺寸及友好温馨的人机界面，亲切的人性化关怀，合理完善的功能，及其外观质量和外观形态表现或传达出一定的信息、表情或情感，在产品的多次同样使用的记忆中所形成的经验，所带来的一种美妙体验。或者说是技术与形式的结合度，在产品使用过程中所形成的总体审美体验。在18世纪哲学家鲍姆嘉通（baumgar-ten）首先提出了美学体验这个词并将其含义改变为感官的满足或感觉上的愉悦，艺术作品是因为这个原因而产生的，即为了满足人们感官的感觉。而在这里特指产品本身的在技术、人机理论及形式美学规律等方面的运用，对消费者在心理和生理上的情感体验的提升和挖掘，也就是说产品通过一系列的具体功能效用和人机工程上的易用性、安全性、和舒适性以及形式美学规律的探究，使人们在生理和心理感受到的愉悦体验，从而在使用过程中产生某种共鸣。随着现代社会的发展，人们所追求和期待的已由机械的、毫无生气的物质满足过渡到更具有生命情感的体验享受。正如经济学家约瑟夫·派恩和詹姆斯·吉尔摩在《体验经济》一书中指出：体验经济时代已经到来。顾客的需求不仅仅是产品或服务．他们还追求感情与情境的诉求。产品设计美学是探究提高人类生活品质的美学规律，其最终目的是要人类在科技文明的发展和现代工业生产技术不断进步的平台上，自由的生存和发展。设计不仅仅是为了生产、为了“物’的实现，而同时也使人类实现了诸多精神需求且获取了很多美的心理体验。

三、小结

产品设计是以产品这一实物形式呈现在人们面前的，它利用各种技术手段和艺术方法按照功用规律和审美的规律来创造。设计的独特表现形式使美学这个主题更加广泛、更加深入地介入了人们的生活。产品设计迫切要求人们正确认识产品的形式与审美的关系，用“美”的尺度，设计制造富有形式美感的现代“艺术品”——产品设计。本文以技术—形式坐标系为基础，结合产品设计的美学准则，将产品设计的美学评价归纳为技术美和形式美以及体验美，对设计评价标准指数型量化方法进行了初步研究，以期提高工业设计美学评价的科学性与可行性。社会在进步，人们的审美需求也在提高，设计师只有根据设计美学的评价标准，提倡人性化的情感体验设计，从消费者的实际需求出发，才能适应瞬息万变的经济发展，立足于激烈的市场竞争大环境之中。④①

参考文献：

[1]荆雷.设计艺术原理[m].济南：山东教育出版社，2002．

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2贴布艺术的艺术语言及表达手法

从结绳记事到纤维材料织成的织物成为人们的第二层肌肤，纤维材料与人们不断接近，成为了一种表达艺术美感的语言，也是表达设计者设计构思的最直接的基础物质。贴布艺术可以说是对材料美的发现和运用的过程，棉布的柔软轻松，朴实无华又平易近人；麻布的古朴粗犷又自然醇厚；丝绸的细腻光泽及毛料的丰满奢华等，这些面料的特性在贴布艺术中都能够得到最好的发挥。贴布艺术与绘画的不同之处，就在于贴布设计师需要读懂各种材料的语言，能够恰到好处地组合运用各种面料，通过改变面料的外部特征并赋予面料新的面貌和性格，从而达到丰富视觉效果的目的。另外，不同贴布手法的运用，也能将贴布的魅力发挥到极致。

2．1平贴手法

平贴是比较简单且视觉效果比较平面的装饰手法。即按照设计好的图案，在选好的面料上剪下相应的样子，然后在底布上拼贴缝合即可。这种手法主要强调塑造块面，强调块面的颜色或轮廓，少用或不用填充物，适宜塑造一些复杂又色彩多变的图形。一般采用的是现成的色布，但为了达到更好的装饰效果，可以将选好的面料染色后进行贴缝。将本色的坯布漂洗之后，放在调好的颜料水中煮开，加入适量食盐，等其上色之后晾干。然后对干好的布进行上浆处理，再次晾干后即可使用。这种方法可以丰富色彩的选择范围，制作出更有个性的作品。

2．2浮雕手法

在贴布的发展历史中，绗缝、拼缝、暗缝、补花等手法被频繁运用。绗缝由于其能够运用特定的线迹将底布、填充物及面料表布缝合在一起，起到结实、耐用、均衡、保暖的效果而备受贴布设计师青睐。绗缝工艺特有的装饰线迹与面料凹凸起伏的肌理效果，更是浮雕手法中不可缺少的工艺之一。另外，不加填充物，将面料按预想的图案剪下，用暗缝手法缝在底布上，然后在图案上手缝线迹，也能实现图案的浮雕效果。在制作具有浮雕效果的贴布作品时，材料的肌理感及制作技巧产生的自然连续的形式都能够改变人们对面料的最初感受，使人们体会到或粗糙或细腻、或轻柔或坚硬的肌理质感。

2．3综合技法

随着科技的发展，新型面料层出不穷，了解面料间的内在规律，掌握面料的特性，运用各种不同工艺手法，艺术地展现贴布作品显得尤为重要。镀金、喷漆、拓印、压皱、打摺、缠绕、系扎等工艺手法越来越多的运用到贴布艺术的创作中，纽扣、珠片、花边等辅料也成为了贴布作品的点睛之笔。多种工艺手法与多种面料的搭配使用，能够极大地增强贴布作品的视觉效果，满足人们不同的审美需求。

3贴布手法在家纺产品中的运用

随着社会经济的不断发展，人们审美水平的不断提高，人们对家纺产品的要求已经不仅仅局限于它的实用性及美观性，而是对产品个性、配套性、文化内涵及功能性的要求越来越高。传统的贴布工艺融入到现代家纺产品设计之中，既能丰富家纺设计的元素，又能实现传统艺术与现代工艺的完美结合，使贴布艺术能够得到更好地发展和延伸。另外，新材料及多种工艺手法的混合使用，使贴布这项传统的艺术形式散发着时尚的美感。但是由于家纺产品必须兼顾审美性与实用性，贴布工艺在家纺产品中多以田园、卡通等风格出现。

3．1田园风格

运用中间色调的自然色系，营造出“采菊东篱下，悠然见南山”的田园风光，将自然界中的花、鸟、虫、鱼、人、树、屋等元素，经过简洁概括的图案处理之后，展现人与自然和谐相处的温馨画面，多出现在靠垫等客厅家纺用品上。作品《心花一瓣》中，以贴布手法为主，并结合手绣、拼布、打摺等工艺手法，选用自然色系的棉麻面料，并对自然界中的花、鸟、景物等进行简洁化处理，营造出清新浪漫、温情脉脉的现代田园风格的家纺作品。其中，靠垫1中的树枝、房屋、小鸟都是根据图案在纸样上裁剪好，在面料上面放缝、熨烫之后，在里面铺上填充物，接着用暗缝的手法缝到面料上。为了避免块面面积的单调，特意在房顶和房屋上手缝几条缝线来打破块面的单调感，增加房屋的肌理感。纽扣的使用可以增加作品的层次感和触感，树枝和花朵采用虚实结合的刺绣手法，增加了画面的视觉效果。在靠垫2、地垫、靠垫3中，分别使用了立体花及抽褶花的工艺手法。在靠垫2和地垫中，先将面料裁剪为长条状，再用手缝，缝完后抽起来，重复的几条重叠起来就形成一朵立体花。靠垫3中的立体花则是先把每两个裁片背面相对缝起来，留出缝口，然后再翻到正面，塞好棉，将缝口进行暗缝，6瓣花朵都塞完棉之后需要把6片组合起来成为一朵花，再将花朵固定到靠垫的面料上。整套作品中，平面及立体相结合，一种工艺手法为主，多种手法补充。

3．2卡通风格

由于贴布手法采用的面料块面比较大，立体感比较强，能够营造丰富的视觉效果，工艺手法比较安全，常用在儿童家纺产品的装饰之中。鲜艳的色彩，不同尺寸块面的对比，不同辅助装饰品的使用，营造出一幅活泼快乐的画面。多用于儿童床品的局部，或者儿童房的装饰靠垫及壁挂装饰上。

3．3混合风格

多种手法与多种风格混合使用，营造或唯美或奔放、或清新或厚重的艺术氛围，常见于装饰壁挂。