时间：2022-02-22 16:42:36
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在物流管理过程中，条形码是商品识别的主要手段，但它有诸多局限性：信息是只读的；识别是接触式的；一次只能读一个；读取距离近；信息容量小。二维条码虽然解决了信息标识容量问题，但是只适用于流通领域，不能透明地跟踪和贯穿供应链过程。
一、射频技术原理
射频识别（RadioFrequencyIdentification，简称RFID）是一种利用无线电射频信号进行物体识别的新兴技术。射频识别系统一般包括电子标签、阅读器和其他设备。射频识别系统所采用的技术为微波反射技术，是基于电子标签内微波天线的负载阻抗随存储的电子数据变化的特点，实现对电子标签内电子数据的读取。标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息，或者主动发送某一频率的信号，解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。
射频技术可以实现非接触识读，识读距离可从十几厘米到几十米；不需要光源；使用寿命长；识读距离远；抗恶劣环境能力强；安全性高；可同时识别多个对象，数据的记忆容量大；可不需人力介入操作。射频技术可应用于产品防伪、物品追踪、自动收费，尤其在物流管理系统中，应用非常广泛。
二、物流管理系统
物流是物品在一定时间里的空间运动，物流的目标在于以最小的费用满足消费者的物流需求。2007年中国物流企业信息化推进大会在北京举行。大会指出，我国目前的物流产业现状是物流信息化程度低，信息化系统功能欠完善，我国今后物流发展的主要任务是鼓励生产流通企业应用现代物流管理技术，改善传统企业的管理，促进流通的现代化。
三、射频技术在物流管理中的应用
射频技术在物流配送中的应用可分为商品的入库、出库、存储、运输跟踪、配送等。RFID技术可以加快供应链的运转，提高物流管理的效率。
1.商品出库与入库
物资配送中心所派车队进入仓储中心时通过门禁，阅读器读取到射频标签信息并在仓储中心系统中显示此时车队所载物资为空。车队装载物资完毕离开发物仓库时再次通过门禁，物流系统将出库物资信息写入到系统数据库中并上报给物资配送中心，这样就等于射频标签承载了其所运物资的相关信息，自动完成物资出库，此时运送物资的车辆和物资进入在途状态。运输车队到达收物仓库时再次通过门禁，阅读器读取到射频标签中的信息后传输给仓储中心系统，系统即显示待入库物资的相关信息并写入数据库，自动完成物资入库，并上报给物资配送中心，通知物流配送中心配送任务已经完成。
2.存储与库存盘点
在仓库里，射频技术最广泛的应用是存取货物与库存盘点，它能用来实现自动化的商品的登记、存货和取货等操作。在仓储管理中，通过将供应计划系统与射频识别技术相结合，能够高效地完成各种操作。可增强作业的准确性和快捷性，提高服务质量，降低成本，减少物流中由于偷窃、损害、出货错误等造成的损耗，实现快速供货并最大限度地减少储存成本。
3.运输跟踪
在运输管理中，通过在货物和车辆上贴RFID标签，完成设备的跟踪控制。接收装置收到RFID标签信息后，连同接收地的位置信息上传至通信卫星，再由卫星传送给运输调度中心，送入数据库中。利用射频技术可准确、迅速地完成配送任务并实现对在途物资的跟踪。在物资运输期间，物资配送中心根据发/收物仓储中心上报的数据可知在途物资的名称、品种和数量等信息，达到在途物资的可见性。
4.物流配送
在配送环节，采用射频技术能大大加快配送的速度和提高拣选与分发过程的效率与准确率，并能减少人工、降低配送成本。到达中央配送中心的所有商品都贴有RFID标签，在进入中央配送中心时，托盘通过一个门阅读器，读取托盘上所有货箱上的标签内容。系统将这些信息与发货记录进行核对，以检测出可能的错误，然后将RFID标签更新为最新的商品存放地点和状态。这样就确保了精确的库存控制，甚至可确切了解目前有多少货箱处于转运途中、转运的始发地和目的地，以及预期的到达时间等信息。RFID技术可以实现合理的产品库存控制和智能物流技术。借助电子标签，可以实现商品对原料、半成品、成品、运输、仓储、配送、上架、最终销售，甚至退货处理等环节进行实时监控，使整个供应链管理显得透明而高效。
四、RFID的发展方向
RFID与其他新兴技术一样，仍存在很多问题。缺乏统一的技术标准是制约RFID发展的重要因素。RFID的成本过高是抑制RFID技术的关键问题。其成本主要是标签、读写设备及相关管理软件的成本。其中，由于标签将贴于单件产品上，数量巨大，标签成本的降低，将是RFID成本降低的重要部分。采用RFID技术的最大好处是可以对企业的供应链进行透明管理，但同时会使个人隐私受到影响。因此，RFID的安全性也非常令人关注，需要尽快推出增强安全性能的RFID产品。RFID的读取仍存在错读率高的问题。
射频技术在物流管理系统中的应用，提高了商品入库、商品配送和管理的工作效率，减少了人力资源的浪费，提高了人员的利用率，射频技术作为供应链下物流管理硬件将会得到越来越广泛的应用。
参考文献:
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。
目前，射频自动识别系统的安装遍布全国14个铁路局。2001年3月1日，铁道部正式联网启用车次车号自动识别系统，为自备车企业、合资铁路和地方铁路实现信息化智能运输管理提供了重要良机。
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。
目前，射频自动识别系统的安装遍布全国14个铁路局。2001年3月1日，铁道部正式联网启用车次车号自动识别系统，为自备车企业、合资铁路和地方铁路实现信息化智能运输管理提供了重要良机。
5结论
射频识别技术在中国处于一个刚刚起步的阶段，但是它的发展潜力是巨大的。在信息社会，对于各种信息的获取及处理，要求快速、准确。在不久的将来，RFID技术将同其它识别技术一样，深入到人们生活的各个领域。
随着社会的发展、技术的日渐成熟，数码已经不是白领层人士与青年一代的专用品，数码产品正向普及性、大众化发展，而消费群体的扩大也为数码产品的发展带来了新的契机。海外一家公司就推出了一款专为老人设计的手机，大字体大屏幕，按键接触面积相比普通手机要大出30%，方便老人拨号或者编写信息，而且内置多组快速拨号键，可以在遇到紧急情况时一键拨打求救电话。同时，残疾人用数码产品、儿童用数码产品等也已成为厂家与设计界研究的重要课题。
市场在扩大的同时也呈现出细分化的趋势，消费者越来越突出与强调对个性化或个人特有的风格的追求，也就是说当前人们对产品的选择，主要基于个人独特的感受和所在阶层或小团体的价值观，由此导致产品的设计正逐渐由寻求“原型”到追求“个性”。而当前“原型”与“个性”相互矛盾的倾向并列，造成一种矛盾双方并列存在的时期。正如TufanOrel所说：一方面，消费者们期望变得自然，具有创造性，和成为自己趣味的主人；另一方面，各种模型、趣味或风格标准又不断强加于消费者，为的是使他们将自己的生活环境“个性化”。而如何才能在原型与个性、独特化与标准化之间找到平衡，以广博得创新应对多变的市场，也是数码产品所要面对的问题。而在这一问题上，我们也一直在不断地思考与尝试，寻求解决“原型”与“个性”的方法，例如，在手机产品设计中由系列产品的组合到单一产品的变异，利用模块化的设计进行单一手机的造型形态的变化，满足不同消费者的需求与审美。像索爱SO703i这款手机就提供了Style-Up面板更换功能，只要将Style-Up面板与安置在手机上的“香囊”粘贴在一起，手机就能够发出香味。同时，不同的Style-Up面板具有不同香味的Style-Up面板，比如蓝色的面板和香囊粘贴后可以散发海洋一样的香味，因此可让消费者根据自己的喜好有所选择。
二、功能的多元化、集成化
数字技术在音、视频传输及信息的互动方面存在传统的模拟技术无法比拟的优越性，伴随着数字技术的推广与成熟，现代个人数码产品的功能呈现一种由标准化、单一化向灵活化、集成化的转变，多数产品都集多功能于一身。以手机为例，现代的手机除了基本的通讯功能外还集摄像、游戏、音乐、电子阅读器等为一身，根据不同的消费需求，产生了不同的产品概念，已经脱离了传统的手机概念。
欧洲一家公司研制出一种名为“SmartBadge”的ID胸卡式手机（图1），它将ID胸卡与手机这两样必备物品合二为一，平时可当作ID卡，在配上相应的耳机后便可接电话，用于通讯。
三、系统的网络化、平台化
随着网络与数字技术的发展，数码产品的兼容化、网络化、平台化正逐渐显现，以家庭为中心的多媒体综合处理系统正成为未来生活的一大发展趋势，网络与日常居家生活产品的融合正才成为时尚生活的代表，智能家居生活系统已不再是传说。例如：微软和惠普力推的MEDIACENTER多媒体中心操作系统、联想大力研发的关联电脑、海信“DNet-home”数字家庭系统都是数字技术与家电融合的显著代表。
四、交互的人性化、虚拟化
传统的“人机工程学”仅集中于用户与产品之间的物理性界面，然而现代更需要研究的是用户和产品之间的认识的和情感的关系。在信息化时代，信息的交互是数码产品设计的核心，是人机之间互动的平台，已经成为决定产品功能能否成功实现的关键因素之一。
当前，由于交互的频繁与产品环境的复杂，人机交互越来越多地考虑人的因素，注重交互方式与交互界面的研究。其中界面设计是一个多学科参与的工程，结合计算机科学、美学、心理学、人机工程学等工业和商业领域的行为，了解各类用户的习性、技能、知识和经验，执行和优化信息与通信系统以满足用户的需要。加之科技的发展与高端技术的运用，也为人机的交互带来了巨大的灵活性。虚拟现实技术的运用就带来了一种全新的模式，其通过借助于部分特殊虚拟外设，将交互基础由“以计算机为主体”转换成“以人为主体”，向用户提供一个身临其境、实时交互、自由构想的环境与平台，建立和谐、灵活、人性化，以人为中心的交互式系统。
总之，随着社会的发展，数码产品的普及与普遍化，产品的竞争也就由初期的高新技术转向产品的设计——市场的开拓、功能的开发、系统的建立、交互的人性化等等，由此就需要我们对数码产品的现状进行分析与研究，以便了解与把握数码产品的发展趋势。
【摘要】随着数字化和网络化的日益发展，对于数码产品的设计也已越来越受到人们的关注，传统的设计理念与方法已远远不能满足于当前经济发展的需要了。本文对数码产品的设计现状进行了分析，并提出对于未来数码产品的发展趋势的相关看法。
【关键词】数码产品市场功能系统交互
参考文献：
[1]马克·第亚尼.非物质社会.四川人民出版社.
关键词：产品艺术设计行为心理学人性化设计原理
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。
参考文献：
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。
内容摘要：人是设计的前提，是设计的对象和主体。人的需求是产品设计的主要依据，了解用户的行动结构和行为心理所得出的设计思路是优秀产品艺术设计产生的重要因素。
关键词：产品艺术设计行为心理学人性化设计原理
参考文献：
变频技术的诞生不仅在很大程度上改变了我们的生活，与此同时在工业生产上更是带来了巨大的便利。最初是因为调节电流频率的需要才促使了变频技术的产生，1960年后，电力电子器件大力发展，从最初的晶闸管到现代的绝缘栅双极型晶体管控制品闸管，经历了不断的更新历程，大大促进了变频技术的发展，到了1970后，开始研究(PWM)VVVF调速，这一研究引起了人们的关注。而在变频技术中PWM模式才是核心，直到20世纪80年代，相关专业人士开始对PWM模式的优化进行研究，这一研究项目引起了人们更多的关注进而得出了更多的优化模式。到了20世纪80年代中后期，一些发达国家将新研究出来的VVVF变频器投放到了市场，VVVF变频器凭借其更为优异的服务得到了各厂家的大力推广。而变频技术的操作原理指的是在电压不变的前提下，通过改变交流电频率的方式，来实现对设备的自动化控制。其中变频器是通过利用电力半导体器件的通断作用将频率无法改变的交流电转换成了可以改变的交流电，从而实现了变频调速。
2变频技术在煤矿机电设备中的应用
2.1变频技术在采煤机中的应用
采煤机在一定程度上代表了煤矿设备向现代化、机械化发展的里程碑。因此在煤矿开采中显得特别重要。由于采矿机大多是在环境恶劣的条件下工作的，所以采矿机是一个比较复杂的系统，因此提高采煤机的性能便显得尤其重要。采煤机在采煤工作中占据着主力位置，只要一发生故障就会导致整个采煤环节受到严重的影响，使采煤工作难以进行下去，对整个煤矿造成不小损失。由于采煤机的重要位置使得其功能不断改进，变得越来越强大，但是其出现的故障和问题也变得越来越强大，这也增加了维修难度，一旦采煤机出现问题就会大大降低工作效率。而随着变频技术的产生，将其用在采煤机中，成就了采煤机变频调速系统，随着该技术的不断发展，我国的采煤技术有了巨大的发展，变频器也得到了采煤业的广泛应用。煤矿企业大胆尝试，勇于创新，将能量回馈型四象限变频器运用到了电牵引采煤机的工作中，这一举措不仅将采煤机的科技含量进一步提高，同时还减少了采煤机的损坏，延长了设备寿命。
2.2变频技术在风机中的应用
在矿井不同的生产时期，矿井通风设计也不尽相同，甚至还会有巨大的差异。一般在矿井生产中期会重复不断更换风机来解决通风问题，但这种方式操作起来不仅显得累赘，并且还经常发生设备故障，增加了不少多余的维修量。与此同时，原来的风机也会被暂时搁置，这样会产生资源浪费，使设备的利用率大打折扣。但将变频技术应用到风机中就会解决这种困境，重复的更换任务也无需再进行，操作起来比较方便，不仅提高了设备性能，使风机资源中的浪费现象不断减少，同时也起到了很好的节能效果。通风问题也轻轻松松地解决了。
2.3变频技术在矿井提升运输设备上的应用
2.3．1变频技术在胶带输送机上的应用
作为煤矿煤流运输系统的主要设备之一的胶带运输机，在以工频进行拖动，液力耦合器进行传动的方式运行上一般采用交流电动机作为动力装置，但使用交流电动机会产生传动效率低、启动电流大以及机械冲击大等问题。同时输送机还存在运送负载重、距离长、倾角大的问题，常常发生带载或重载启停的情况，使胶带断带、跑带等安全生产事故发生的概率大幅度提升。但是将变频技术运用到胶带运输机之后，可以实现设备及系统的软启动功能，使设备及系统平稳启动运行。尤其是在变频控制的软启功能之后，彻底消除了之前存在的安全生产隐患，在根本上解决了这个困难。
2.3．2变频技术在矿井提升机上的应用
当前，PLC控制系统和高压变频调速控制系统是矿井提升机变频技术的主要应用。在矿井提升机高压变频调速控制系统设计中，通过对单元串联多电平能量回馈型四象限高压变频控制系统的应用来增强系统的安全性和抗干扰性，从而使提升全过程中的速度控制、位置控制、保护功能及动态画面监视等功能变得更加安全可靠，这一措施大大改善了提升机启动、运行、加速、减速等运行阶段的性能，使设备钢丝绳的机械冲击得到减少，提升系统的安全水平也得到大大提升。除此之外，还使高压回路与低压控制回路之间的通讯变得更加便捷。
2.4变频技术在泵中的应用
泵以抽送液体为目的，将机械能装换为液体能量。水泵不但能够用来进行输送液体，而且还可以实现液体增压，因此在矿区给液、给水中发挥着重要作用。在之前的工作运转中，泵拥有相对较长的空转时间，在频繁的起停工作中不仅耗费了大量的电能，并且也使相关的故障经常发生。将变频技术运用到泵中，可以使设备运行率得到有效提高，设备发生故障的情况大量减少，并且还显现了良好的节能效果，操作起来也十分容易。由中国矿业大学设计的煤矿井下排水泵站的监控系统在水泵性能提高方面具有极好的效果。其原理是把变频器应用到水泵中，水泵的起停减速可以得到有效控制，使井下液位达到稳定状态，减少了泵的空转时间，起到了显著的节能效果。
3结语
（一）3D打印拓展了设计人员的想象空间
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。
二、结语
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