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時(shí)間：2023-03-20 16:24:33
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一、人機(jī)工程學(xué)的學(xué)科內(nèi)容
人機(jī)工程學(xué)是一門(mén)研究人類、機(jī)器和環(huán)境之間相互作用的學(xué)科，它主要目的是為了使設(shè)計(jì)的機(jī)械設(shè)備或者人機(jī)系統(tǒng)能夠滿足人的生理和心理特征，使其能夠更好的為人類服務(wù)。在工業(yè)設(shè)計(jì)中，我們通常將其定義為：對(duì)于成批量生產(chǎn)的產(chǎn)品，憑借專業(yè)知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)以及視覺(jué)感受等賦予其材料、結(jié)構(gòu)、色彩等新的品質(zhì)和資格。人機(jī)界面是人和機(jī)器在交互過(guò)程中非常重要的一個(gè)層面，也可以稱之為用戶界面。它是人和機(jī)器之間進(jìn)行通信的媒介，負(fù)責(zé)信息的輸入和輸出，其設(shè)計(jì)的好壞直接影響用戶的使用效果，是現(xiàn)代設(shè)計(jì)中非常重要的一個(gè)方面。
二、GUI的設(shè)計(jì)及色彩的特征
（一）GUI設(shè)計(jì)的流程
對(duì)于一個(gè)完整的用戶界面設(shè)計(jì)包括其啟動(dòng)界面的設(shè)計(jì)、軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)、相應(yīng)按鈕的設(shè)計(jì)、面板的設(shè)計(jì)、菜單的設(shè)計(jì)以及圖標(biāo)和滾動(dòng)條的設(shè)計(jì)等等。跟其他產(chǎn)品一樣其設(shè)計(jì)的過(guò)程非常復(fù)雜，包括前期的調(diào)研、總體設(shè)計(jì)、具體設(shè)計(jì)和實(shí)施[1] [2]，是一個(gè)需要循環(huán)測(cè)試和評(píng)估的設(shè)計(jì)過(guò)程。
（二）色彩在GUI設(shè)計(jì)中的作用
在人機(jī)界面使用過(guò)程中，色彩對(duì)人類的影響最為重要，會(huì)受到人們的首先關(guān)注，其次才是形狀或者其他。所以對(duì)于人類來(lái)說(shuō)色彩直接影響著其精神感受，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中就要考慮到用戶的審美觀，使用戶在使用的過(guò)程中產(chǎn)生舒適感和美感。
GUI的設(shè)計(jì)可以分為網(wǎng)頁(yè)和軟件兩種不同的類型，其設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)色彩的選擇也不盡相同。在網(wǎng)頁(yè)的色彩設(shè)計(jì)過(guò)程中有很大面積的色塊區(qū)域，其像素空間也較大，設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)色彩時(shí)有較大的發(fā)揮空間。但是在對(duì)軟件的GUI設(shè)計(jì)時(shí)要考慮到工程類的嚴(yán)謹(jǐn)性和專業(yè)性，目前大多數(shù)采用了灰色作為其背景色，那么對(duì)于其圖標(biāo)的色彩設(shè)計(jì)就會(huì)受到很大的限制，且其色彩不宜超過(guò)64色。在整個(gè)GUI設(shè)計(jì)中首先要做到簡(jiǎn)單明了，對(duì)用戶起到引導(dǎo)的作用，引導(dǎo)用戶得到正確的聯(lián)想和操作。其次還要保證色彩的柔和性，降低不同區(qū)域間的對(duì)比度，使用戶在使用的過(guò)程中不會(huì)感覺(jué)眼睛疲勞。
（三）人機(jī)交互界面色彩的選擇
在進(jìn)行人機(jī)界面的色彩選擇時(shí)首先要明確主色調(diào)，以體現(xiàn)界面的主題。在工業(yè)設(shè)計(jì)中一般選擇淺灰色、淺黃色、淺藍(lán)色以及淺綠色等淺顏色的背景，再配以深色系的字，這樣既能夠突出重點(diǎn)，又能夠得到大多數(shù)人的認(rèn)可。對(duì)于人機(jī)界面中其他的一些內(nèi)容不宜選用搶眼的顏色，否則就會(huì)喧賓奪主，當(dāng)然并不是完全不能應(yīng)用，為了突出強(qiáng)調(diào)某些因素可以采用明亮的色彩，但是不能使用太多，否則就會(huì)適得其反，達(dá)不到強(qiáng)調(diào)的效果[3]。
在進(jìn)行色調(diào)選擇時(shí)一般要考慮一下三點(diǎn)：
1.暖色調(diào)一般會(huì)給人一種溫暖的效果，冷色調(diào)則相反，使人感到冷清。
2.高彩度的暖色調(diào)給人刺激和興奮，低彩度的冷色調(diào)能夠使人平靜思索。
3.高明色調(diào)使人感覺(jué)清爽、明快，低明色調(diào)則使人感覺(jué)深沉和莊重。
在選擇顏色進(jìn)行背景色搭配時(shí)一樣不能使用對(duì)比強(qiáng)烈的色彩；使用大面積顏色時(shí)要選用低對(duì)比度的背景，否則會(huì)影響其圖片和文字的辨別，嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生互溶現(xiàn)象，使圖片和文字不容易被辨識(shí)。例如在進(jìn)行標(biāo)題背景色設(shè)計(jì)時(shí)可以采用較深的顏色，配以鮮明的字體，這樣一方面可以吸引用戶的注意力，另一方面起到了突出界面主題的作用[4]。
三、人機(jī)工程學(xué)在GUI設(shè)計(jì)中的重要作用
設(shè)計(jì)的目的是為了更好的為人類服務(wù)，所以人是設(shè)計(jì)中首先要考慮的因素。人機(jī)工程學(xué)也是把人作為第一要素來(lái)考慮，它在GUI設(shè)計(jì)中的作用可以簡(jiǎn)單的概括為以下三個(gè)方面：
（一）提供人體尺度參數(shù)。人體工程學(xué)是人際工程學(xué)中研究中一個(gè)重要的方向，為GUI的設(shè)計(jì)提供人體結(jié)構(gòu)尺度、生理尺度以及心理尺度等相關(guān)數(shù)據(jù)，從而為設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)人機(jī)界面提供可靠地參考依據(jù)。
（二）提供功能合理性設(shè)計(jì)參數(shù)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中為設(shè)計(jì)者提供界面中各個(gè)要素的形狀、大小以及色彩和布局等的參數(shù)，使其能夠?qū)崿F(xiàn)人和機(jī)器之間通信功能的最優(yōu)化，進(jìn)而最大限度的適應(yīng)人類心理和生理需求。
（三）提供系統(tǒng)設(shè)計(jì)的理論依據(jù)。人機(jī)工程學(xué)是研究人和機(jī)以及機(jī)所處的環(huán)境一門(mén)科學(xué)，人機(jī)工程學(xué)的原理存在于用戶界面設(shè)計(jì)的每一個(gè)過(guò)程中。在這個(gè)完整的人機(jī)系統(tǒng)中系統(tǒng)要能夠?yàn)橛脩籼峁├^續(xù)、后退和退出等命令的說(shuō)明[5]。
四、設(shè)計(jì)實(shí)例
在這次設(shè)計(jì)中我們以一款兒童英語(yǔ)學(xué)習(xí)軟件為例進(jìn)行，設(shè)計(jì)了其登陸界面和一系列圖標(biāo)，其界面色彩豐富、圖標(biāo)的可指示性強(qiáng)。
上述圖標(biāo)和界面的設(shè)計(jì)主要采用了黃色調(diào)作為主色調(diào)，能夠給人一種活潑、燦爛和可愛(ài)的感覺(jué)。對(duì)于兒童英語(yǔ)課程的學(xué)習(xí)來(lái)說(shuō)其用戶主要是兒童，這種色調(diào)的選擇可以使其在使用過(guò)程中感到喜歡，增加了其愉快度，從而能夠更好的幫助兒童學(xué)習(xí)英語(yǔ)。
五、結(jié)論
論文以人機(jī)工程學(xué)為基礎(chǔ)，對(duì)其在GUI設(shè)計(jì)中的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了闡述，介紹了基于人機(jī)工程學(xué)的GUI界面設(shè)計(jì)的方法，并且介紹了色彩在界面設(shè)計(jì)中的重要作用和如何選擇合適的色彩以達(dá)到更好的效果。在文章的最后做著還給出了一個(gè)設(shè)計(jì)實(shí)例，驗(yàn)證了人機(jī)工程軟件界面設(shè)計(jì)方法的指導(dǎo)性。
參考文獻(xiàn)：
[1]何曉佑.產(chǎn)品設(shè)計(jì)程序與方法.北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，2000.
[2]Jeffrey L.Whitten，Lonnie D.Bentley，Victor M.Barlow.System Analysis and Design Methods. Von Hoffmann Press，1994.
工業(yè)設(shè)計(jì)是一門(mén)綜合性學(xué)科，其知識(shí)體系包括數(shù)學(xué)、物理學(xué)、材料學(xué)、工程學(xué)、電子學(xué)、機(jī)械學(xué)、色彩學(xué)、心理學(xué)、美學(xué)、傳播學(xué)及倫理學(xué)等。它在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，改善人的生活方式等方面發(fā)揮了重要的作用。但究竟什么是工業(yè)設(shè)計(jì)，一直眾說(shuō)紛紜。2006年國(guó)際工業(yè)設(shè)計(jì)協(xié)會(huì)理事會(huì)（icsid）給出的定義認(rèn)為：設(shè)計(jì)是一種創(chuàng)造性活動(dòng)，其目的是確立產(chǎn)品多向度的品質(zhì)、過(guò)程、服務(wù)及整個(gè)生命周期系統(tǒng)，因此，設(shè)計(jì)是科技人性化創(chuàng)新的核心因素，也是文化與經(jīng)濟(jì)交流至關(guān)重要的因素。工業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)是對(duì)結(jié)構(gòu)、組織、功能、表達(dá)和經(jīng)濟(jì)關(guān)系的發(fā)現(xiàn)和評(píng)估，主要表現(xiàn)在：
（1）增強(qiáng)全球可持續(xù)化發(fā)展和對(duì)環(huán)境的保護(hù)；
（2）賦予人類社會(huì)整體、個(gè)人、集體以利益與自由；
（3）決定用戶、生產(chǎn)者和市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)者；
（4）不論世界如何全球化，支援文化多樣化；
（5）賦予產(chǎn)品、服務(wù)、系統(tǒng)與其特性在形式（符號(hào)的、語(yǔ)義學(xué)）的表達(dá)上與內(nèi)涵的協(xié)調(diào)（審美的、美學(xué)）保持一致。
近五十年工業(yè)設(shè)計(jì)得到了快速發(fā)展，特別是以計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)為代表的數(shù)字化信息時(shí)代的到來(lái)，進(jìn)一步促進(jìn)了工業(yè)設(shè)計(jì)的發(fā)展。計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)以一種嶄新的面貌進(jìn)入企業(yè)，改變著企業(yè)傳統(tǒng)的產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程。
一、計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)
20世紀(jì)60年代，隨著計(jì)算機(jī)圖形理論的創(chuàng)立，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（cad）應(yīng)運(yùn)而生。隨之而來(lái)的是軟硬件的不斷更新和現(xiàn)代工業(yè)的迫切需要，因此計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)引入工業(yè)設(shè)計(jì)，也成為一種必然。工業(yè)迅猛發(fā)展，市場(chǎng)日新月異，產(chǎn)品的更新?lián)Q代更加迅速，為了獲得競(jìng)爭(zhēng)的勝利，企業(yè)就需要縮短產(chǎn)品的研發(fā)周期，獲得更好的市場(chǎng)資料，傳統(tǒng)的產(chǎn)品研發(fā)手段已不能滿足這種需求，借助計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)（caid）的技術(shù)則可以更加容易滿足這種需求。
caid，即是計(jì)算機(jī)及其系統(tǒng)集成相關(guān)高新科技，輔助產(chǎn)品（工程）或服務(wù)工業(yè)設(shè)計(jì)的現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)，它的技術(shù)原理是將設(shè)計(jì)人員的最佳特性、創(chuàng)造性思維、經(jīng)驗(yàn)知識(shí)、綜合判斷與決策能力、想象能力、審美能力等，與計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大記憶、信息檢索能力、海量信息高速精確計(jì)算與處理能力、易修改設(shè)計(jì)、虛擬真實(shí)顯示、藝術(shù)渲染、一定的人工智能、工作狀態(tài)穩(wěn)定且不會(huì)疲勞等特性相結(jié)合，從而提高設(shè)計(jì)速度和效率，大大縮短設(shè)計(jì)周期，保證設(shè)計(jì)質(zhì)量，降低設(shè)計(jì)成本。
二、caid的應(yīng)用
caid的應(yīng)用主要是基于數(shù)字化平臺(tái)實(shí)現(xiàn)的，借助caid，企業(yè)可以大大縮短產(chǎn)品的研發(fā)周期，降低產(chǎn)品的研發(fā)成本，同時(shí)能夠保證產(chǎn)品的質(zhì)量，進(jìn)而增強(qiáng)企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。caid將科學(xué)思維和藝術(shù)思維融合在一起，科學(xué)的發(fā)明融入了藝術(shù)的思維，可使產(chǎn)品外觀和操作更加人性化；將科學(xué)思維融入到藝術(shù)思維中，可以確保對(duì)產(chǎn)品的形態(tài)美及功能美的探求有科學(xué)的依據(jù)。
1、計(jì)算機(jī)輔助形態(tài)設(shè)計(jì)
計(jì)算機(jī)輔助形態(tài)設(shè)計(jì)就是借助計(jì)算機(jī)軟硬件，通過(guò)形態(tài)變化、分割與比例等方法按照形式美法則對(duì)產(chǎn)品的造型進(jìn)行探究，以獲得功能布局合理、操作人性化的技術(shù)美。在這個(gè)階段，設(shè)計(jì)師會(huì)經(jīng)常對(duì)產(chǎn)品的形態(tài)進(jìn)行探索，以獲得良好的產(chǎn)品形態(tài)，這必然要求設(shè)計(jì)師經(jīng)常對(duì)已有的產(chǎn)品形態(tài)進(jìn)行修改。caid的參數(shù)化功能，便于反復(fù)修改尺寸、線型等；具有較強(qiáng)的曲面造型功能；能夠快速地實(shí)現(xiàn)基于草圖的三維建模。
2、計(jì)算機(jī)輔助色彩設(shè)計(jì)
色彩對(duì)于產(chǎn)品的重要性是不言而喻的，不同人群及地域?qū)ι实睦斫獠灰粯?，因此，設(shè)計(jì)師要根據(jù)不同的目標(biāo)人群在特定的使用情景下使用特定的色彩，同時(shí)，特定形態(tài)的產(chǎn)品，也需要特定的色彩才能更加完美地展現(xiàn)產(chǎn)品的特性。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)中的相關(guān)軟件一般都有強(qiáng)大的色彩編輯器，及色彩拾取功能，這可以讓設(shè)計(jì)師方便地選取色彩，進(jìn)而提高設(shè)計(jì)師的工作效率，也更加便于對(duì)色彩的修改。此外，軟件的色彩數(shù)據(jù)庫(kù)能不時(shí)更新，保證了設(shè)計(jì)的時(shí)代性、時(shí)尚性。
3、計(jì)算機(jī)輔助人機(jī)設(shè)計(jì)
人機(jī)工程的主要任務(wù)是研究用戶使用產(chǎn)品時(shí)的合適尺度關(guān)系、操作方式，及使用時(shí)的生理反應(yīng)與心理感受。它的根本目的在于通過(guò)對(duì)“人-機(jī)-環(huán)境”相互影響的研究，創(chuàng)造出一個(gè)最合理的“人-機(jī)-環(huán)境”系統(tǒng)。
人機(jī)設(shè)計(jì)的好壞將直接影響產(chǎn)品的性能及用戶的安全，好的人機(jī)設(shè)計(jì)將有利于產(chǎn)品性能的最佳發(fā)揮，提高生產(chǎn)效率，反之，將威脅用戶的身體健康，給用戶的操作帶來(lái)不便，降低生產(chǎn)效率，降低產(chǎn)品人機(jī)環(huán)境的綜合性能。隨著計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的發(fā)展，以cad為代表的三維數(shù)字化產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)已成為企業(yè)提高競(jìng)爭(zhēng)力的重要手段，進(jìn)而出現(xiàn)了“數(shù)字化人機(jī)工程”概念，即借助計(jì)算機(jī)、信息處理技術(shù)，利用計(jì)算機(jī)輔助人機(jī)設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)進(jìn)行人機(jī)設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)。如運(yùn)動(dòng)型人體模型，它可以用來(lái)模擬人體的運(yùn)動(dòng)特性，在影視、工程設(shè)計(jì)、軍事領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，在人機(jī)工程領(lǐng)域主要用于對(duì)姿態(tài)與動(dòng)作的分析。
4、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)
借助caid對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)是提高設(shè)計(jì)質(zhì)量的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。由此，可以判斷各個(gè)方案的價(jià)值，確定其優(yōu)劣，以便篩選出最佳的設(shè)計(jì)方案。評(píng)價(jià)工具的出現(xiàn)，使得設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)方法和原則具有更強(qiáng)的可操作性。例如利用計(jì)算機(jī)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行藝術(shù)美學(xué)的評(píng)價(jià)和分析，這是ciad進(jìn)行評(píng)價(jià)的一個(gè)突出案例。“計(jì)算機(jī)藝術(shù)美評(píng)價(jià)系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上也是個(gè)智能專家系統(tǒng)，在系統(tǒng)知識(shí)庫(kù)中集中了客觀上對(duì)某種產(chǎn)品是否美的評(píng)價(jià)概念，也集中了專家級(jí)的藝術(shù)美學(xué)思想及認(rèn)識(shí)，它在系統(tǒng)推理中確定了評(píng)價(jià)藝術(shù)美的準(zhǔn)則，然后進(jìn)行人機(jī)對(duì)話對(duì)產(chǎn)品的藝術(shù)美做出專家級(jí)的評(píng)價(jià)”（汪海波《淺析計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)》，載于《安徽工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)》2005年第4期）。
三、計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)的人機(jī)交互
信息在人類社會(huì)活動(dòng)中變得越來(lái)越重要，當(dāng)今社會(huì)已從以“技術(shù)為核心”變?yōu)橐浴靶畔楹诵摹?，這標(biāo)志著社會(huì)的進(jìn)步，同時(shí)，也給設(shè)計(jì)者帶來(lái)了一定的挑戰(zhàn)，即如何將信息正確、及時(shí)地傳遞給用戶。這就要求用戶和產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)無(wú)障礙交流，因此才有互動(dòng)模式的caid實(shí)現(xiàn)。目前，在caid技術(shù)領(lǐng)域，人機(jī)交互的研究主要體現(xiàn)在人機(jī)界面設(shè)計(jì)和虛擬仿真設(shè)計(jì)等方面。
1、人機(jī)界面設(shè)計(jì)
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的人機(jī)界面也稱為用戶界面，它介于用戶和計(jì)算機(jī)之間，是用戶與計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息傳遞和信息交換的載體，是用戶使用計(jì)算機(jī)的綜合操作環(huán)境。人機(jī)界面中設(shè)計(jì)師的作用就是處理人與硬件界面和軟件界面的關(guān)系，而硬件界面與軟件界面之間的關(guān)系則通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)解決。目前，人機(jī)界面主要研究領(lǐng)域是人機(jī)界面模型設(shè)計(jì)、虛擬界面設(shè)計(jì)、多感官界面設(shè)計(jì)和多用戶界面設(shè)計(jì)等。
2、虛擬仿真技術(shù)
通過(guò)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的虛擬仿真技術(shù)，可以對(duì)人機(jī)關(guān)系進(jìn)行有效的設(shè)計(jì)、驗(yàn)證和評(píng)估等工作。當(dāng)前，“虛擬仿真技術(shù)的研究主要體現(xiàn)在觸覺(jué)反饋、壓力反饋等基礎(chǔ)技術(shù)以及人機(jī)交互的模擬、人機(jī)虛擬環(huán)境的構(gòu)建等方面”（羅海玉《計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)綜述》，載于《甘肅科技》2003年第7期）。它是一種高度逼真地模擬人在自然環(huán)境中試聽(tīng)等主觀行為的人機(jī)界面技術(shù)。目前，已有很多設(shè)備可以用來(lái)虛擬仿真設(shè)計(jì)，如三位空間交互球、力反饋器、數(shù)據(jù)手套、頭盔顯示器等。虛擬仿真技術(shù)在國(guó)內(nèi)目前主要用于軍事領(lǐng)域、航空航天領(lǐng)域，在工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的運(yùn)用還不多。但是，毫無(wú)疑問(wèn)的是虛擬仿真技術(shù)必然是工業(yè)設(shè)計(jì)未來(lái)發(fā)展的一個(gè)主要方向，借助它可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)過(guò)程中任一環(huán)節(jié)的考察與操作，可以幫助設(shè)計(jì)師快速、真實(shí)、有效地實(shí)現(xiàn)和修改設(shè)計(jì)方案，減少不必要的體力與腦力勞動(dòng)，實(shí)現(xiàn)與設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的信息交流和資源共享，進(jìn)而提高產(chǎn)品研發(fā)的速度，快速及時(shí)地抓住市場(chǎng)機(jī)遇，提高企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，獲得巨大經(jīng)濟(jì)效益。
結(jié) 語(yǔ)
借助caid可以有效地縮短產(chǎn)品的研發(fā)周期，但是，目前caid技術(shù)還不夠成熟，急需進(jìn)一步研究。從工業(yè)設(shè)計(jì)本身而言，隨著人工智能、虛擬仿真等技術(shù)的不斷發(fā)展，設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)思維也將發(fā)生重大變化，人機(jī)交互模式的caid就將成為未來(lái)工業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)展的必然趨勢(shì)，更加人性、快捷、真實(shí)的人機(jī)交互方式將會(huì)是caid中人機(jī)交互的必然結(jié)果。
參考文獻(xiàn)
1、 zh.wikipedia.org/zh-cn/%e5%b7%a5%e6%a5%ad%e8%a8%ad%e8%a8%88. 維基百科
2、 劉和山、趙英新、黃克正、張明《淺談?dòng)?jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)》，載于《山東內(nèi)燃機(jī)》1999年第3期
3、 楊海成、陸長(zhǎng)德、余隋慶《計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)》，北京理工大學(xué)出版社2009年版
一.引言
消防系統(tǒng)主要由三大部分組成：第一部分為感應(yīng)系統(tǒng)，即為火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)；
第二部分為執(zhí)行系統(tǒng)，即滅火自動(dòng)控制系統(tǒng)；第三部分為消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)。一般情況下火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)主要由探測(cè)器、手動(dòng)報(bào)警按鈕、報(bào)警器和警報(bào)器等組成，以便完成檢查火災(zāi)并報(bào)警的任務(wù)。
二.火災(zāi)報(bào)警控制系統(tǒng)的選器件選擇
（一） 報(bào)警探測(cè)器的選擇
本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)屬于區(qū)域性系統(tǒng)，故采用較小型的單體探測(cè)器為宜。故選用了JTF-GOM-GST601點(diǎn)型復(fù)合式感煙感溫火災(zāi)探測(cè)器。其采用了復(fù)合探測(cè)技術(shù)是目前國(guó)際上流行的新型多功能高可靠性的火災(zāi)探測(cè)技術(shù)，是由煙霧傳感器件和半導(dǎo)體溫度傳感器件從工藝結(jié)構(gòu)和電路結(jié)構(gòu)上共同構(gòu)成的多元復(fù)合探測(cè)器。其不僅具有普通散射型光電感煙火災(zāi)探測(cè)器的性能，而且兼有定溫、差定溫感溫火災(zāi)探測(cè)器的性能。由于采用了感煙和感溫相結(jié)合的技術(shù)，使得該復(fù)合探測(cè)器能夠?qū)?guó)家標(biāo)志試驗(yàn)火的燃燒進(jìn)行探測(cè)和報(bào)警。也能夠?qū)凭扔忻黠@溫升的明火進(jìn)行探測(cè)并報(bào)警。而且探測(cè)器為無(wú)極性信號(hào)二總線制，方便連接控制器。
（二） 手動(dòng)報(bào)警器的選擇
由于探測(cè)器可能會(huì)在某些情況下失效，故必須要有手動(dòng)報(bào)警器，且能夠自動(dòng)通知119火警。本控制系統(tǒng)選用J-SAP-8402手動(dòng)報(bào)警按鈕，將手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕與消防電話插座設(shè)計(jì)成一體，構(gòu)成一體化J-SAP-8402型手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕。其主要具有以下特點(diǎn)：
1.采用拔插式結(jié)構(gòu)，安裝簡(jiǎn)單方便；
2.電子編碼，可現(xiàn)場(chǎng)改寫(xiě)；
3.有機(jī)玻璃片在按下后可用專用工具復(fù)位；
4.采用微處理器實(shí)現(xiàn)信號(hào)處理，用數(shù)字信號(hào)與控制器進(jìn)行通信，工作穩(wěn)定可靠，對(duì)電磁干擾有良好的抑制能力。
J-SAP-8402手動(dòng)報(bào)警按鈕主要技術(shù)指標(biāo)：
1.工作電壓：總線24V
2.監(jiān)視電流≤0.6mA
3.動(dòng)作電流≤1.8mA
4.線制：與控制器采用無(wú)極性信號(hào)二總線連接，與總線制編碼電話模塊采用四線制連接，與總線制電話主機(jī)或多線制電話主機(jī)采用電話二總線連接
5.無(wú)源輸出觸點(diǎn)容量：DC60V/100mA
6.使用環(huán)境：溫度：-10℃～+55℃ 相對(duì)濕度≤95%，不結(jié)露
7.外殼防護(hù)等級(jí)：IP43
8.外形尺寸： 90mm×122mm×48.5mm （帶底殼）
（三） 聲光報(bào)警器的選擇
本系統(tǒng)選用HX-100B聲光報(bào)警器。HX-100B火災(zāi)聲光警報(bào)器（俗稱聲光）是一款安裝在現(xiàn)場(chǎng)的編碼型聲光報(bào)警設(shè)備，可直接接入火災(zāi)報(bào)警控制器（俗稱報(bào)警主機(jī)）的信號(hào)二總線，需要由電源系統(tǒng)提供兩根DC24V電源線。在現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生火災(zāi)并確認(rèn)后，安裝在現(xiàn)場(chǎng)的火災(zāi)聲光警報(bào)器可由消防控制中心的火災(zāi)報(bào)警控制器（報(bào)警主機(jī)）啟動(dòng)，發(fā)出強(qiáng)烈的聲光報(bào)警信號(hào)，以達(dá)到提醒現(xiàn)場(chǎng)人員注意的目的。如圖8。
HX-100B火災(zāi)聲光警報(bào)器的主要技術(shù)參數(shù)：
1.工作電壓：
信號(hào)總線電壓：24V 允許范圍：16V～28V
電源總線電壓：DC24V 允許范圍：DC20V～DC28V
2.工作電流：
總線監(jiān)視電流≤0.8mA 總線啟動(dòng)電流≤6.0mA
電源監(jiān)視電流≤10mA 電源動(dòng)作電流≤160mA
3.線制：四線制，與控制器采用無(wú)極性信號(hào)二總線連接，與電源線采用無(wú)極性二線制連接
4.聲壓級(jí)≥85dB（正前方3m水平處（A計(jì)權(quán)））
5.閃光頻率：0.8Hz～1.0Hz
6.變調(diào)周期：4（1±20%）s
7.聲調(diào)：火警聲
8.使用環(huán)境：溫度：-10℃～+50℃ 相對(duì)濕度≤95%，不結(jié)露
9.外殼防護(hù)等級(jí)：IP43
10.外形尺寸： 90mm×144mm×57mm（帶底殼）
（四） 報(bào)警門(mén)燈的選擇
報(bào)警門(mén)燈安裝在巡視觀察方便的地點(diǎn)，如會(huì)議室、餐廳燈地方。本次選用LD-8314作為報(bào)警門(mén)燈。其接線方式也為無(wú)極性信號(hào)二總線連接。
（五） PLC的選擇
本次選用三菱FXOS系列PLC作為控制器。其適應(yīng)于極小模塊，廣泛用途的卡片尺寸的超小型PLC。 特別是直流電流與交流電源型相比，體積又進(jìn)一步減少了一半，即使在以往安裝困難空間，也可以從容地安裝。
特點(diǎn)備有可自由選擇、豐富的品種可選用10/14/20/30點(diǎn)型。同時(shí)，根據(jù)電源，輸出形式，進(jìn)行選擇。體積雖小卻具有令人心安的高性能。本次使用點(diǎn)數(shù)較少故選用FX0S-10MR-001即可。
FX0S系列的基本單元FX0S系列的功能簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，適用于小型開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)，它只有基本單元，沒(méi)有擴(kuò)展單元。清晰可見(jiàn)FX0s-10M其6個(gè)輸入點(diǎn)和4個(gè)輸出點(diǎn)。本次控制所需點(diǎn)數(shù)少，故選用此種最低檔次的三菱PLC合理。更深入查找三菱PLC技術(shù)參數(shù)，可以訪問(wèn)三菱電機(jī)網(wǎng)站，對(duì)相關(guān)器件的手冊(cè)進(jìn)行下載。
（六）人機(jī)界面的選擇
本次選用三菱GOT人機(jī)界面。型號(hào)GT1165-VNBA-C作為本控制系統(tǒng)人機(jī)界面方案，但實(shí)際應(yīng)用應(yīng)該符合經(jīng)濟(jì)條件，因?yàn)镚T1165-VNBA-C價(jià)格較貴，故若實(shí)際采用的話，可能不太符合經(jīng)濟(jì)規(guī)律。此次只是作為方案論證，并在GT simulator 2 中模擬GT1165-VNBA-C的效果。實(shí)際工程，應(yīng)該按照工程造價(jià)預(yù)算，合理選擇人機(jī)界面。8.4英寸TFT GT1165-VNBA-C AC機(jī)型 分辨率：VGA 640x480 顯示色：256色、內(nèi)存：3MB內(nèi)置CF卡接口。實(shí)際工程中，可以使用RS232將GOT與PLC進(jìn)行連接。
三. 控制器的詳細(xì)設(shè)計(jì)
根據(jù)所選器件組成火災(zāi)報(bào)警控制系統(tǒng)。
（一） PLC線路設(shè)計(jì)圖
根據(jù)設(shè)計(jì)需要連接PLC與各個(gè)部件，將探測(cè)器與X0連接、手動(dòng)報(bào)警器與X1連接、復(fù)位按鈕與X2連接。將聲光報(bào)警器與Y0連接、將報(bào)警門(mén)燈與Y1連接、將消費(fèi)設(shè)備與Y2連接、將連接消防聯(lián)動(dòng)裝置與Y3連接。由于所選部件，大部分線制都是無(wú)極性信號(hào)二總線連接。故可以一端連PLC一端連COM。若有特殊需要，可以按照各個(gè)部件的使用說(shuō)明，連接額外電源。GOT使用RS232與PLC連接。
（三） PLC的梯形圖設(shè)計(jì)
選用GX Developer 8.52作為編程及仿真工具。GX Developer是三菱PLC的編程軟件。適用于Q、QnU、QS、QnA、AnS、AnA、FX等全系列可編程控制器。支持梯形圖、指令表、SFC、 ST及FB、Label語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)，網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)定，可進(jìn)行程序的線上更改、監(jiān)控及調(diào)試，具有異地讀寫(xiě)PLC程序功能。
（四） GOT的人機(jī)界面設(shè)計(jì)
本控制系統(tǒng)選用三菱的GT1165-VNBA-C作為人機(jī)交互界面。故使用三菱電機(jī)提供的人界面編程工具――GT Designer 2作為三菱GOT的開(kāi)發(fā)工具。GT Designer 2是三菱GOT綜合性開(kāi)發(fā)工具GT Works 2的一個(gè)重要組成部分。
四.結(jié)論
本文按照需要選擇了器件，并按照設(shè)計(jì)方案詳細(xì)設(shè)計(jì)了消防報(bào)警控制系統(tǒng)。展望未來(lái)，可以采用更先進(jìn)的分布式探測(cè)器，更加智能的控制器來(lái)應(yīng)用。但若想做到更符合用戶的以及最優(yōu)化的選擇各個(gè)部件，可以使用PDM技術(shù)，做到產(chǎn)品與需求最優(yōu)結(jié)合。
中圖分類號(hào)：U46 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）21-0072-01
1 緒論
人機(jī)工程駕駛艙設(shè)計(jì)中的重要性：
科技的發(fā)展促使著各行各業(yè)都逐漸向自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展。在以前需要人為完成的工作在當(dāng)今時(shí)代很大部分都能夠由計(jì)算機(jī)來(lái)自動(dòng)完成，而且比人工完成的速度更快、精確度更好，這就使得人機(jī)之間的關(guān)系發(fā)生了轉(zhuǎn)變。在現(xiàn)今人工智能技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)被人們熟練的應(yīng)用機(jī)的操作中，但是不管技術(shù)如何先進(jìn)，人依舊是操作的主體，在整個(gè)過(guò)程中依舊起著決定性的作用。因此，為了更好的將飛機(jī)的作用發(fā)揮出來(lái)，必須要對(duì)人的體力、心理、生理等對(duì)人們產(chǎn)生影響的因素做到充分的考慮，使飛機(jī)駕駛艙設(shè)計(jì)適合人的要求，構(gòu)成以人為中心的統(tǒng)一的人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)。
2 人機(jī)工程在駕駛艙設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
人機(jī)工程學(xué)是按照人的特性來(lái)設(shè)計(jì)和優(yōu)化人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)的科學(xué)。其主要目的是使人能安全、健康、舒適和有效地進(jìn)行工作。
人機(jī)工程學(xué)與航空技術(shù)的結(jié)合，是人機(jī)工程學(xué)研究和應(yīng)用的一個(gè)極其重要的方面。在航空技術(shù)（如飛機(jī)駕駛艙）的人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，無(wú)論是人機(jī)分工、人機(jī)界面設(shè)計(jì)，引入人機(jī)工程學(xué)的原理和方法，并滲入到航空技術(shù)設(shè)計(jì)之中，進(jìn)行分析、評(píng)價(jià)和設(shè)計(jì)，會(huì)進(jìn)一步提高人機(jī)系統(tǒng)整體優(yōu)化水平。
2.1 人機(jī)工程學(xué)發(fā)展概況
人機(jī)工程學(xué)作為一門(mén)科學(xué)，其建立和發(fā)展僅50余年。
第一次世界大戰(zhàn)至第二次世界大戰(zhàn)期間，由于軍事的需要，使用了飛機(jī)、潛艇等現(xiàn)代化設(shè)備，開(kāi)始重視兵員的選拔和訓(xùn)練，人機(jī)關(guān)系有所改善，主要是使人去適應(yīng)已定型的機(jī)器裝備。
第二次世界大戰(zhàn)至20世紀(jì)60年代，由于新設(shè)計(jì)的武器裝備不符合人的生理心理特點(diǎn)，即使經(jīng)過(guò)嚴(yán)格訓(xùn)練的人也難以適應(yīng)，并經(jīng)常發(fā)生事故，從而促使人們把人機(jī)匹配的研究方向從過(guò)去的由人適應(yīng)機(jī)器轉(zhuǎn)向使機(jī)器適合于人。1959年，國(guó)際人類工效學(xué)學(xué)會(huì)（IEA）正式成立，標(biāo)志著人機(jī)工程學(xué)已發(fā)展成為一門(mén)成熟的學(xué)科。
20世紀(jì)70年代后，人機(jī)工程已滲透至各個(gè)行業(yè)，且在高新技術(shù)領(lǐng)域中予以應(yīng)用。1975年，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）成立了人類工效學(xué)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（TC 159），標(biāo)志著人機(jī)工程學(xué)的應(yīng)用進(jìn)入了一個(gè)新階段。
人機(jī)工程學(xué)在我國(guó)起步較晚，20世紀(jì)70年代末才確立起來(lái)并獲得蓬勃發(fā)展，1989年，中國(guó)人類工效學(xué)學(xué)會(huì)（CES）成立，并于1992年被國(guó)際人類工效學(xué)學(xué)會(huì)（IEA）接納為正式成員，標(biāo)志著我國(guó)的人機(jī)工程學(xué)已進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展階段。
2.2 人機(jī)工程設(shè)計(jì)
人機(jī)工程在飛機(jī)駕駛艙設(shè)計(jì)中應(yīng)用的目的是提高駕駛員操作效率、減輕駕駛員工作負(fù)荷，以確保系統(tǒng)的安全可靠。飛機(jī)駕駛艙設(shè)計(jì)對(duì)人機(jī)性能有兩方面的要求：1）客觀的人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)原則;2）對(duì)這些設(shè)計(jì)原則的正確履行，使之在設(shè)計(jì)中轉(zhuǎn)化為駕駛艙的布局、尺寸、形態(tài)等各項(xiàng)指標(biāo)中合理的人機(jī)數(shù)據(jù)。
2.2.1 人機(jī)工程設(shè)計(jì)原則
人機(jī)工程設(shè)計(jì)中應(yīng)遵循的原則是安全、高效、舒適，這三個(gè)要求是相輔相成的。
安全是人機(jī)界面設(shè)計(jì)的第一原則，評(píng)估人機(jī)界面的安全性主要從以下幾個(gè)方面來(lái)進(jìn)行：是否對(duì)飛行員有直接的生理傷害;是否易于造成飛行員的錯(cuò)誤;提供一個(gè)友好的顯示界面;飛行員要能夠迅速有效地控制各個(gè)系統(tǒng)。
駕駛艙人機(jī)界面的舒適程度不僅僅關(guān)乎于駕駛?cè)藛T的感覺(jué)，同時(shí)能夠影響到他們的心理及生理。這對(duì)于駕駛?cè)藛T能力的發(fā)揮有很大的影響，甚至間接的影響到飛行的安全問(wèn)題，因此，對(duì)此我們必須加以重視。
在設(shè)計(jì)駕駛艙人機(jī)界面的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員通常首先考慮的都是高效原則，將設(shè)計(jì)的功能和性能作為首要問(wèn)題進(jìn)行考慮，而對(duì)安全以及舒適度放在了次位，或者沒(méi)有做到足夠重視。其實(shí)在整個(gè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，這三者之間是緊密相關(guān)、互相影響的。因此在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該對(duì)三方面通盤(pán)考慮，突出重點(diǎn)。同時(shí)應(yīng)該加大科研投入，設(shè)計(jì)出飛行員喜歡的人機(jī)界面。
2.2.2 人機(jī)工程在飛機(jī)駕駛艙設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
1）人體尺寸數(shù)據(jù)庫(kù)及人體建模。
隨著CAD、CATIA等計(jì)算機(jī)輔助繪圖軟件的飛速發(fā)展，在飛機(jī)駕駛艙設(shè)計(jì)中，越來(lái)越多的用到人體模型。人體模型的建立，需要廣泛搜集人體尺寸數(shù)據(jù)，并建立人體尺寸數(shù)據(jù)庫(kù)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)在2003年了飛行員專用標(biāo)準(zhǔn)《中國(guó)男性飛行員人體尺寸》GJB4856-2003。
利用飛行員的人體尺寸數(shù)據(jù)，可以在CATIA等軟件中構(gòu)建人體模型，來(lái)優(yōu)化駕駛艙設(shè)計(jì)，使整個(gè)人機(jī)系統(tǒng)中的人和機(jī)器合理匹配。
2）操縱臺(tái)、儀表板和座椅等設(shè)計(jì)。
駕駛員眼位確定后，在進(jìn)行操縱臺(tái)、儀表板和座椅等設(shè)計(jì)時(shí)需考慮駕駛員視野要求、駕駛員對(duì)操縱器件的可達(dá)性要求等。
在駕駛員眼位確定的前提下，應(yīng)根據(jù)駕駛員坐姿身體尺寸設(shè)計(jì)操縱臺(tái)、儀表板的位置及傾斜角度，將安全操作所需要進(jìn)行觀察辨認(rèn)的所有顯示器和控制器提供給駕駛員。使他們?cè)谛枰^察一個(gè)控制器或顯示器時(shí)不需要移去一個(gè)障礙物或重新調(diào)節(jié)座椅，滿足第5百分位到第95百分位的駕駛員可視性、可達(dá)性要求。
飛機(jī)座椅屬于工作用座椅，在座椅設(shè)計(jì)時(shí)，通過(guò)以往的飛機(jī)各元件人機(jī)工程設(shè)計(jì)原理和相關(guān)試驗(yàn)，按照駕駛員坐姿身體尺寸設(shè)計(jì)座高、座寬、座深、座面傾角、靠背、靠背傾角、扶手高度和坐墊，滿足第5百分位到第95百分位的駕駛員可達(dá)性要求。
3）可達(dá)性、可視性評(píng)估驗(yàn)證。
采用電子模型與實(shí)體模型相結(jié)合的方法，供飛行員體驗(yàn)新飛機(jī)駕駛艙，對(duì)可視性和可達(dá)性進(jìn)行評(píng)估驗(yàn)證，提高設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量。
利用CATIA等軟件設(shè)計(jì)1：1的飛機(jī)駕駛艙模型，并用CATIA軟件中的人機(jī)工程模塊進(jìn)行駕駛姿勢(shì)評(píng)價(jià)、視域分析和可達(dá)性仿真驗(yàn)證，對(duì)駕駛艙的設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)估和完善，能夠有效的縮短研制的周期并降低研制成本，給飛行員建立一個(gè)舒適、安全的飛行環(huán)境。
3 未來(lái)人機(jī)工程在駕駛艙設(shè)計(jì)中應(yīng)用展望
盡管目前我們已經(jīng)將CITTA等軟件的人機(jī)工程設(shè)計(jì)與仿真驗(yàn)證應(yīng)用于設(shè)計(jì)駕駛艙的過(guò)程中，但是就現(xiàn)實(shí)情況而言還不能夠完全的滿足駕駛員體驗(yàn)駕駛艙的要求，而且因?yàn)檐浖猩傻娜梭w模型沒(méi)有穿著衣物，這樣對(duì)衣物尺寸的設(shè)計(jì)會(huì)有很大的影響。虛擬座艙的適時(shí)出現(xiàn)能很好的解決這一問(wèn)題。
虛擬座艙是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在航空領(lǐng)域的重要應(yīng)用。虛擬座艙有臨境性、交互性和想象力的特點(diǎn)，能使人進(jìn)入一種封閉的虛擬環(huán)境，通過(guò)人機(jī)接口輸出3維視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和觸覺(jué)信息，多通道刺激人的感官，從而使人在頭腦中形成身臨現(xiàn)實(shí)環(huán)境的感覺(jué);同時(shí)，又能接受人的手指動(dòng)作、話音、頭眼指向等多通道控制信息，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。
中圖分類號(hào)：U46 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）04-0216-01
我們生活的21世紀(jì)已經(jīng)進(jìn)入了信息時(shí)代，近年來(lái)隨著智能手機(jī)，平板電腦的不斷發(fā)展發(fā)展。人機(jī)界面的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)已經(jīng)成為國(guó)際上計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)領(lǐng)域最為活躍的研究方向。在網(wǎng)站策劃、網(wǎng)站設(shè)計(jì)和網(wǎng)站運(yùn)營(yíng)的過(guò)程中，人機(jī)交互和用戶體驗(yàn)是經(jīng)常被談及與運(yùn)用的概念。一個(gè)網(wǎng)站布局得不合理，首先會(huì)表現(xiàn)在功能和頁(yè)面設(shè)計(jì)的契合度上，具體表現(xiàn)就是用戶在網(wǎng)站上找不到需要的信息，或者是我想完成一個(gè)操作找不到相應(yīng)的按鈕。這就是在設(shè)計(jì)網(wǎng)站時(shí)沒(méi)有從用戶的角度出發(fā)所造成的。為了讓學(xué)生運(yùn)用網(wǎng)站配色與布局知識(shí)設(shè)計(jì)出人性化的網(wǎng)站，更好的與就業(yè)崗位對(duì)接，在本階段的課題研究中我將“網(wǎng)頁(yè)布局與人機(jī)學(xué)的研究與實(shí)踐”作為我研究的課題。學(xué)生在設(shè)計(jì)作品時(shí)能夠運(yùn)用人機(jī)學(xué)的知識(shí)，提高用戶體驗(yàn)的舒適度。
一、網(wǎng)頁(yè)布局與人機(jī)學(xué)的研究意義
通過(guò)本課題的研究，學(xué)生能夠運(yùn)用色彩原理進(jìn)行網(wǎng)頁(yè)顏色的搭配并且能夠運(yùn)用布局技巧進(jìn)行網(wǎng)頁(yè)的布局設(shè)計(jì)。同時(shí)能從臨摹網(wǎng)頁(yè)到自主設(shè)計(jì)，讓網(wǎng)頁(yè)效果設(shè)計(jì)真正從想法逐漸變成現(xiàn)實(shí)。在綜合項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)中，貫穿網(wǎng)頁(yè)配色與布局的知識(shí)，綜合運(yùn)用人機(jī)學(xué)的原理，達(dá)到對(duì)網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)制作的整體把握。有助于提高中職學(xué)生網(wǎng)頁(yè)制作的能力。
二、網(wǎng)頁(yè)布局與人機(jī)學(xué)的研究目標(biāo)
通過(guò)對(duì)網(wǎng)頁(yè)布局與人機(jī)學(xué)的研究與實(shí)踐，不斷改進(jìn)網(wǎng)頁(yè)布局綜合案例的教學(xué)策略，力求找到提高我校學(xué)生網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)能力的方式方法，提高教育教學(xué)質(zhì)量，有效的把課堂變?yōu)檎嬲墓ぷ魇?。在綜合項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)中設(shè)計(jì)出與就業(yè)崗位充分對(duì)接的網(wǎng)頁(yè)作品，為學(xué)生就業(yè)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
三、網(wǎng)頁(yè)布局與人機(jī)學(xué)的研究過(guò)程
（1）準(zhǔn)備階段（2013年7月～2013年8月）
專題研究準(zhǔn)備階段的主要任務(wù)是學(xué)習(xí)與課題研究有關(guān)知識(shí)，確定專題研究目標(biāo)、研究對(duì)象、研究方法和研究?jī)?nèi)容，制定研究實(shí)施計(jì)劃。
（2）實(shí)施階段（2013年9月～2014年6月）
根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研結(jié)果明確專業(yè)核心能力，制定相應(yīng)的計(jì)劃，編寫(xiě)技能檢測(cè)手冊(cè)。
（3）總結(jié)階段（2014年7月～2014年9月）
對(duì)本課題研究過(guò)程及資料進(jìn)行收集整理，形成課題總結(jié)報(bào)告，并將專題論文、調(diào)查報(bào)告和研究個(gè)案匯編成集，撰寫(xiě)個(gè)人結(jié)題研究報(bào)告。
四、教學(xué)實(shí)踐的成果和結(jié)論
在學(xué)校課題的研究分類中，我主要承擔(dān)的是《網(wǎng)站配色與布局》這本教材中網(wǎng)頁(yè)布局與人機(jī)學(xué)這部分的教學(xué)研究。在幾年的網(wǎng)頁(yè)制作課程的教學(xué)實(shí)踐中，不斷嘗試應(yīng)用多種信息化教學(xué)手段，以“學(xué)生為主體教師為主導(dǎo)”的教學(xué)理念貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程。體現(xiàn)了“做中學(xué)，做中教”的職業(yè)教學(xué)理念，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，較好的培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立思考，分析與解決問(wèn)題的能力，取得了很好的教學(xué)效果。在教學(xué)中旨在網(wǎng)頁(yè)布局與人機(jī)學(xué)的教學(xué)實(shí)踐中有更為突出的成果，培養(yǎng)中職學(xué)生的職業(yè)能力，為學(xué)生今后成為一名優(yōu)秀的網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)師打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。2013年7月在撫順市信息化教學(xué)設(shè)計(jì)中獲得一等獎(jiǎng)；2013年9月遼寧省“創(chuàng)新杯“信息技術(shù)說(shuō)課大賽一等獎(jiǎng)；2013年11月獲得國(guó)家級(jí)”創(chuàng)新杯“信息技術(shù)說(shuō)課大賽一等獎(jiǎng)；2013年12月獲得撫順市級(jí)優(yōu)秀課。2015年11月獲得國(guó)家級(jí)信息技術(shù)教學(xué)設(shè)計(jì)大賽二等獎(jiǎng)。
1.網(wǎng)頁(yè)布局與人機(jī)學(xué)的相關(guān)概念研究
通過(guò)對(duì)此概念的研究，在教學(xué)過(guò)程中，我采用實(shí)例講解的方式。從iPad看人機(jī)學(xué)。iPad是當(dāng)今社會(huì)較為流行的電子設(shè)備，也可以稱之為街機(jī)。同學(xué)們對(duì)我列舉的實(shí)例會(huì)非常感興趣，由此學(xué)生會(huì)非?？释磳⒁v解的知識(shí)。iPad是著名的蘋(píng)果公司出的平板電腦。iPad在人機(jī)交互操作上做得非常細(xì)致。為什么iPad無(wú)論老人小孩都會(huì)用，其基本操作甚至很少需要?jiǎng)e人的協(xié)助和說(shuō)明書(shū)？究竟是孩子容易接受iPad？還是iPad容易讓孩子接受？iPad的設(shè)計(jì)可謂“童叟無(wú)欺”，老人、孩子都可以流暢使用。人機(jī)學(xué)應(yīng)該是“傻瓜式”的，去追求一種更“本能”的操作，就像吃飯穿衣一樣簡(jiǎn)單。通過(guò)以上實(shí)例的講解，學(xué)生很快理解人機(jī)學(xué)的概念，并且知道在網(wǎng)站配色與布局這本書(shū)中為什么給我們介紹人機(jī)學(xué)的概念。讓學(xué)生充分理解了網(wǎng)頁(yè)的易用性和美觀性非常重要，這樣同學(xué)們就能很認(rèn)真的學(xué)習(xí)人機(jī)界面設(shè)計(jì)的原則及設(shè)計(jì)方法。在教學(xué)中有效的突出了教學(xué)重點(diǎn)，突破教學(xué)難點(diǎn)。
2.網(wǎng)頁(yè)布局綜合案例的設(shè)計(jì)風(fēng)格研究
引入案例――網(wǎng)頁(yè)布局的風(fēng)格類型。本案例的主要目的是在不改變網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容的前提下，改變網(wǎng)頁(yè)的風(fēng)格類型。這就需要用的布局的知識(shí)。在之前的學(xué)習(xí)中我們已經(jīng)掌握了各種網(wǎng)頁(yè)布局的知識(shí)與技巧。不同的網(wǎng)頁(yè)有不同布局。這樣綜合起來(lái)就形成了不同的網(wǎng)頁(yè)風(fēng)格類型。那我們常見(jiàn)的網(wǎng)頁(yè)風(fēng)格類型有哪些？有什么特點(diǎn)？引入理論學(xué)習(xí)知識(shí)，教學(xué)過(guò)程很自然的過(guò)度。經(jīng)過(guò)理論講解后，進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)案例――設(shè)計(jì)臨摹典型商業(yè)型網(wǎng)站。
在教學(xué)過(guò)程中引入實(shí)際案例，教師通過(guò)案例講解相關(guān)理論知識(shí)，再讓學(xué)生應(yīng)用所學(xué)理論知識(shí)完成實(shí)戰(zhàn)案例，使學(xué)生能夠 “學(xué)以致用”，完成本課的技能目標(biāo)。這樣不僅增強(qiáng)了講解的直觀性，降低了學(xué)生學(xué)習(xí)的難度，還可以有效的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，充分調(diào)動(dòng)和發(fā)揮了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性、創(chuàng)造性，培養(yǎng)職業(yè)核心能力，實(shí)現(xiàn)教、學(xué)、做一體化。
3.電子商務(wù)網(wǎng)站個(gè)案研究
網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，它包含了從用戶調(diào)研到最終上線的全過(guò)程。我將以一個(gè)電子商務(wù)網(wǎng)站為例，系統(tǒng)地講解整個(gè)網(wǎng)頁(yè)的設(shè)計(jì)過(guò)程。
在項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)案例――新蛋購(gòu)物網(wǎng)站主頁(yè)制作講解過(guò)程中。首先了解技術(shù)要點(diǎn)，包括（1）確定網(wǎng)站整體風(fēng)格。（2）網(wǎng)頁(yè)色彩搭配。（3）網(wǎng)頁(yè)布局技巧。其次進(jìn)行案例分析：隨著網(wǎng)絡(luò)的普及，網(wǎng)購(gòu)已經(jīng)火起來(lái)，給同學(xué)們闡述 “沒(méi)有人上街不代表沒(méi)有人逛街”的現(xiàn)象。同學(xué)們?cè)谶@個(gè)過(guò)程中就會(huì)紛紛議論都在哪些網(wǎng)站上買(mǎi)過(guò)東西，喜歡瀏覽哪些網(wǎng)站，為什么喜歡去瀏覽那些網(wǎng)站，引出網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)的重要性。電子商務(wù)網(wǎng)站作為網(wǎng)購(gòu)的首要利器，是用戶和商家的唯一互動(dòng)平臺(tái)。所以界面設(shè)計(jì)的好壞，對(duì)其銷(xiāo)售額起著重要的影響作用。在授課過(guò)程中自然引入案例，要求在設(shè)計(jì)制作過(guò)程中注意體會(huì)如何運(yùn)用網(wǎng)頁(yè)配色與布局的知識(shí)來(lái)設(shè)計(jì)出人性化的購(gòu)物網(wǎng)站。使學(xué)生能夠自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立操作和自我評(píng)測(cè)。
通過(guò)對(duì)新蛋購(gòu)物網(wǎng)站首頁(yè)的制作，更加熟練的使用之前學(xué)過(guò)的技巧。深入了解頁(yè)面的合理用色和顏色之間搭配使網(wǎng)頁(yè)更有效果；圖片在畫(huà)面中的合理擺放；準(zhǔn)確劃分頁(yè)面結(jié)構(gòu)等。對(duì)前面所學(xué)的知識(shí)融會(huì)貫通，學(xué)以致用。在設(shè)計(jì)網(wǎng)站的時(shí)候，要分析網(wǎng)站的主題內(nèi)容，選擇符合主題表現(xiàn)形式的布局，采用搭配合理的色彩表現(xiàn)主題的風(fēng)格，加上細(xì)心的構(gòu)思和新穎的創(chuàng)意，必然可以設(shè)計(jì)出優(yōu)秀的網(wǎng)站。
五、存在的問(wèn)題和今后的設(shè)想
學(xué)生到企業(yè)學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)太少，沒(méi)有實(shí)際開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)。每個(gè)企業(yè)都有自己的團(tuán)隊(duì)，每個(gè)人都有自己指定的設(shè)計(jì)項(xiàng)目，這就要求都得是有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)師。而我們的學(xué)恰恰就缺少這中間的鍛煉過(guò)程，很少會(huì)給我們中職學(xué)生提供實(shí)踐的機(jī)會(huì)。這使我們中職學(xué)生不能夠很好的與企業(yè)對(duì)接。
要想解決這一問(wèn)題，我覺(jué)得我們?nèi)握n教師必須走入企業(yè)，先接觸一些開(kāi)發(fā)網(wǎng)站的公司，在企業(yè)參觀學(xué)習(xí)。在網(wǎng)頁(yè)制作的課堂上，拿一些企業(yè)的真正案例讓學(xué)生實(shí)踐，制作網(wǎng)頁(yè)配色和布局的整個(gè)流程，這樣同學(xué)們才能真正的得到鍛煉。讓學(xué)生深刻體會(huì)網(wǎng)頁(yè)界面布局的人性化設(shè)計(jì)，真正的將課堂變?yōu)槠髽I(yè)的創(chuàng)作工作室，使學(xué)生能快速適應(yīng)工作環(huán)境，提高中職學(xué)生的就業(yè)率。
由于多媒體技術(shù)的不斷發(fā)展，相對(duì)應(yīng)的計(jì)算機(jī)教學(xué)也逐步發(fā)生了改變，在教學(xué)過(guò)程中對(duì)于多媒體設(shè)備的需求也不斷的增大，而多媒體技術(shù)的應(yīng)用相對(duì)應(yīng)的帶來(lái)了多媒體設(shè)備的故障報(bào)修和及時(shí)的維修反饋提出了要求。為了增強(qiáng)多媒體教室的管理及電教設(shè)備的管理，使用一套針對(duì)電教設(shè)備管理的信息系統(tǒng)是有必要的。
而對(duì)于我校來(lái)講，隨著招生規(guī)模的不斷擴(kuò)大，電教設(shè)備的需求量也隨之增大，與之相對(duì)應(yīng)的就是對(duì)于電教設(shè)備管理的工作量也增大了，對(duì)多媒體教室的管理也提出了更高的要求。為了更好地對(duì)電教設(shè)備實(shí)現(xiàn)管理，需要一套適應(yīng)時(shí)展的管理系統(tǒng)，特別是能跟上無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的管理系統(tǒng)。
1需求分析
對(duì)于一個(gè)多媒體教室管理系統(tǒng)，首先要確定使用者，然后才能確定系統(tǒng)所需要的功能，對(duì)于多媒體教室的應(yīng)用方面可以分為三大類別，第一類是使用者，包括教師和學(xué)生。第二類是設(shè)備維修維護(hù)人員，包括硬件維修人員和軟件維護(hù)人員。第三類是管理者，包括管理員以及該系統(tǒng)的版權(quán)所有人即最高管理員。
在與電教設(shè)備管理人員及相關(guān)人員溝通后，電教設(shè)備管理系統(tǒng)主要的功能用包括：用戶管理、設(shè)備購(gòu)置管理、設(shè)備庫(kù)存管理、設(shè)備借用管理、設(shè)備維修管理、設(shè)備報(bào)廢管理、移動(dòng)終端管理。
電教設(shè)備管理信息系統(tǒng)在設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)時(shí)應(yīng)滿足以下非功能性需求：
（1）友好的人機(jī)界面。友好的人機(jī)界面首先應(yīng)做到風(fēng)格的一致性，如界面設(shè)計(jì)總體風(fēng)格要一致：即所有窗口界面風(fēng)格應(yīng)該一致，如古典風(fēng)格、現(xiàn)代風(fēng)格、樸素典雅風(fēng)格等。
（2）系統(tǒng)的快速反應(yīng)。對(duì)于基于網(wǎng)絡(luò)的信息管理系統(tǒng)的反應(yīng)能力是非常重要的，系統(tǒng)的反應(yīng)能力主要為單位時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)所能處理的信息量，或者說(shuō)在相同的硬件條件下系統(tǒng)回應(yīng)用戶需求的時(shí)間要短。
（3）易擴(kuò)充升級(jí)、易維護(hù)性。對(duì)于一個(gè)基于計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的管理系統(tǒng)來(lái)講，計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)硬件、軟件的更新?lián)Q代是非常快的，這就要求系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)一定要實(shí)現(xiàn)容易升級(jí)、維護(hù)方便的特性。
（4）可移動(dòng)性。利用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和移動(dòng)終端實(shí)現(xiàn)移動(dòng)辦公，真正實(shí)現(xiàn)設(shè)備管理的無(wú)紙化。
2系統(tǒng)設(shè)計(jì)
在設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)基于移動(dòng)終端的電教設(shè)備管理系統(tǒng)時(shí)，實(shí)現(xiàn)的功能有：用戶管理功能、設(shè)備購(gòu)置管理、設(shè)備庫(kù)存管理、設(shè)備借用管理、設(shè)備維修管理、設(shè)備報(bào)廢管理、移動(dòng)終端設(shè)計(jì)等，系統(tǒng)的功能模塊圖如圖1所示。
通過(guò)以上實(shí)體分析及遵循相應(yīng)的原則，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)12個(gè)數(shù)據(jù)表，分別為用戶信息表、用戶權(quán)限信息表、部門(mén)信息表、設(shè)備基本信息表、購(gòu)置計(jì)劃信息表、購(gòu)置信息表、設(shè)備入庫(kù)信息表、設(shè)備出庫(kù)信息表、設(shè)備庫(kù)存信息表、設(shè)備借用信息表、設(shè)備維修信息表、設(shè)備報(bào)廢信息表等。下面給出部分?jǐn)?shù)據(jù)表的字段描述。
3系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
管理員登錄系統(tǒng)后，點(diǎn)擊設(shè)備管理，進(jìn)入設(shè)備管理界面，管理員可以根據(jù)需要管理的設(shè)備類別、設(shè)備狀態(tài)、設(shè)備名稱和所在教室號(hào)進(jìn)行檢索，不檢索則默認(rèn)顯示所有設(shè)備，并且對(duì)設(shè)備進(jìn)行查看、修改和刪除。若需要添加新設(shè)備則點(diǎn)擊新增設(shè)備進(jìn)行添加。若需要批量修改、批量刪除則選擇批量修改和批量刪除即可。
4結(jié)論
本論文主要介紹了如何搭建一個(gè)基于移動(dòng)終端的電教設(shè)備管理系統(tǒng)，使高校的設(shè)備管理真正實(shí)現(xiàn)了無(wú)紙化辦公。按照科學(xué)性、實(shí)用性等原則提高了高校行政工作的工作效率，減少了工作開(kāi)銷(xiāo)，具體實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)上辦公系統(tǒng)的基本功能。
網(wǎng)站界面設(shè)計(jì)，英文的全稱是Web User Interface Design，又叫UI設(shè)計(jì)。包括三個(gè)方面：可用性，交互設(shè)計(jì)和視覺(jué)設(shè)計(jì)。通常研究的是讓網(wǎng)站的界面具有更多的可用性，更良好的用戶體驗(yàn)，以及更美觀的視覺(jué)設(shè)計(jì)，概言之就是“人性化設(shè)計(jì)”。[1]在全球人口逐漸老齡化的今天，應(yīng)該把更多的“人性化設(shè)計(jì)”真正應(yīng)用在老年人這一弱群體上。本文旨在從老年用戶的生理和心理各要素出發(fā)進(jìn)行綜合考慮，探析以老年用戶為中心的網(wǎng)站界面（UI）設(shè)計(jì)要點(diǎn)。
1 老年用戶研究
設(shè)計(jì)優(yōu)秀老年用戶網(wǎng)站界面的先決條件是與老年用戶進(jìn)行有效的交流，充分理解老年用戶的需求，重視老年用戶的生理和心理特征。
1.1 老年網(wǎng)民用戶人數(shù)眾多
據(jù)調(diào)查顯示，近些年來(lái)，我國(guó)老年網(wǎng)民的比例一直在攀升，增長(zhǎng)率已經(jīng)超過(guò)了網(wǎng)民總體的增長(zhǎng)速度，對(duì)于互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用日益廣泛。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)報(bào)告顯示，2008年年底，51～60歲的網(wǎng)民從1999年的10.6萬(wàn)人增長(zhǎng)到1251.6萬(wàn)人，60歲以上的由3.5萬(wàn)增長(zhǎng)到447萬(wàn)人。雖然我國(guó)老年網(wǎng)民絕對(duì)數(shù)量不多，10%不到，處于上網(wǎng)人群的弱勢(shì)群體，但卻是以令人矚目的速度增長(zhǎng)著。
1.2 老年人對(duì)互聯(lián)網(wǎng)的多樣化需求
老年人由于心理上和生理上的變化，與兒童、少年、青年人和中年人人群有著不同的特殊需求。根據(jù)The Usbased Spry基金會(huì)報(bào)告顯示，老年人的需求主要表現(xiàn)在四個(gè)主題：財(cái)產(chǎn)安全、身體健康、精神愉悅和良好的社會(huì)氛圍以及參加智力活動(dòng)。[2]具體表現(xiàn)在：獲取相關(guān)信息，一些老年人希望上網(wǎng)瀏覽和查詢最新的外界信息保持“耳聰目明”的狀態(tài)，有些則是投身老年論壇，希望利用網(wǎng)絡(luò)查詢、瀏覽養(yǎng)生保健和常見(jiàn)疾病等信息溝通交流，有些希望通過(guò)網(wǎng)絡(luò)和子女視頻聊天、互發(fā)郵件；財(cái)務(wù)管理，還有相當(dāng)一部分老年人希望能夠使用網(wǎng)絡(luò)來(lái)購(gòu)物、買(mǎi)賣(mài)股票以及付賬等?？傊夏耆藢?duì)互聯(lián)網(wǎng)的多樣化需求一點(diǎn)都不亞于其他人群。
1.3 老年人的生理和心理特點(diǎn)
從50歲到60歲這個(gè)階段，明顯地會(huì)出現(xiàn)一些衰老的跡象，主要表現(xiàn)在容易健忘，愛(ài)發(fā)脾氣，認(rèn)知過(guò)程缺乏適應(yīng)能力；視覺(jué)模糊，色彩辨別力降低，視野范圍和判斷距離的能力通常大大不如過(guò)去；動(dòng)作緩慢，手眼配合欠佳，聽(tīng)覺(jué)便開(kāi)始逐漸減退。[3]總之，因此，隨著年齡增長(zhǎng)，工作效率逐漸下降。具體表現(xiàn)如下：
（1）近距離視力退化更大。比如在35厘米左右的讀書(shū)距離內(nèi)，視力減退的驚人，并伴有老眼昏花。據(jù)統(tǒng)計(jì)，70歲健康老人的視力超過(guò)0.6的只有51.4%。
（2）聽(tīng)力顯著下降。特別是對(duì)較復(fù)雜和速度快的語(yǔ)言的理解，男性比女性減退的更明顯。老年人并不知道自己的聽(tīng)力在下降，而是認(rèn)為別人說(shuō)話不清楚。
（3）記憶的減退，但也有自己的特點(diǎn)，比如老年人對(duì)往事的記憶清晰，而對(duì)新近發(fā)生過(guò)的事物或者新近學(xué)習(xí)過(guò)的內(nèi)容遺忘較快；對(duì)需要將記憶材料進(jìn)行組織加工使之進(jìn)入長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)存方面的記憶力較差；老年人的意義識(shí)記減退較少，機(jī)械識(shí)記減退較多。例如，老年人對(duì)人民、地名、數(shù)字等東西的記憶效果就不好；
（4）思維能力弱化。在調(diào)查里，許多老年人常常抱怨自己已經(jīng)不能像早先那樣很好的思考問(wèn)題了，這反映人的思維能力到老年時(shí)出現(xiàn)逐漸衰老的趨勢(shì)。
2 以老年用戶為中心的網(wǎng)站界面設(shè)計(jì)要點(diǎn)
在對(duì)老年用戶做了研究之后，筆者認(rèn)為適宜老年人的網(wǎng)站界面設(shè)計(jì)的總體原則是以人性化為本，同時(shí)注意網(wǎng)站的易用性，規(guī)范性，美觀性，具體如下五點(diǎn)：
2.1 將操作任務(wù)化繁為簡(jiǎn)
在越來(lái)越強(qiáng)調(diào)人機(jī)交互的今天，對(duì)于老年用戶來(lái)說(shuō)，最好的人機(jī)交互就是簡(jiǎn)化操作任務(wù)，減少不必要的任務(wù)，[4]盡量讓老年用戶在網(wǎng)站上面的操作變得簡(jiǎn)單，同時(shí)又不宜出錯(cuò)。比如強(qiáng)調(diào)基本功能，盡量減少和弱化附加功能。如Gmail的登陸界面，簡(jiǎn)化到“登錄信息+登錄設(shè)置”即可，無(wú)須要其他的附加信息。
2.2 合理的信息顯示
互聯(lián)網(wǎng)的根本目的是提供信息，合理的信息顯示包括兩方面的內(nèi)容：劃分信息功能區(qū)和減少視覺(jué)密度。[5]
（1）劃分信息功能區(qū)。當(dāng)頁(yè)面的信息較多時(shí)，為了避免視覺(jué)混亂，應(yīng)該劃分信息功能區(qū)。最重要的信息放在頁(yè)面的視覺(jué)中心；同一類的信息放在一起，并與其他類信息間隔一定的空間；同一類的信息用同一種顏色或同一色系的顏色來(lái)表示；不同信息區(qū)又可以用不同背景色來(lái)區(qū)分。
（2）減少視覺(jué)密度。網(wǎng)站界面需表達(dá)的信息很多時(shí)，易造成界面看起來(lái)非常擁擠，信息擠在一團(tuán)，對(duì)于老年人來(lái)說(shuō)很難一眼就能獲得所需的信息。因此，必須減少視覺(jué)的密度，比如：考慮適當(dāng)?shù)牧舭?，適當(dāng)?shù)牧舭讓⑹拐麄€(gè)界面看起來(lái)清楚而美觀；降低品牌識(shí)別logo、名稱的大小，無(wú)需為了彰顯品牌形象而刻意放大；使用簡(jiǎn)單的圖形，盡量平面化，不要使用過(guò)度復(fù)雜的圖像；使用空白空間，而非線條去區(qū)分文字內(nèi)容；使用簡(jiǎn)潔的語(yǔ)句表達(dá)信息，避免內(nèi)容過(guò)多等等。
如upcoming的首頁(yè)設(shè)計(jì)，依據(jù)信息的不同類別劃分板塊，并按重要性擺放在相關(guān)位置。焦點(diǎn)活動(dòng)咨訊配圖放在視覺(jué)中心點(diǎn)，緊接著下面是活動(dòng)信息介紹，左邊的活動(dòng)類型板塊，右邊是活動(dòng)的輔助信息。信息安排布局井然有序，是劃分信息功能區(qū)和減少視覺(jué)密度的最佳例子之一。
2.3 合理的文字規(guī)劃
文字對(duì)于網(wǎng)站界面的作用不言而喻，對(duì)于老年用戶來(lái)講，網(wǎng)頁(yè)文字的漂亮是建立在易讀易辨的基礎(chǔ)上的，合理的文字規(guī)劃，主要表現(xiàn)為以下兩個(gè)方面：[6]
（1）文字內(nèi)容盡量簡(jiǎn)潔，配上有意義的圖標(biāo)或者圖片，同時(shí)應(yīng)該避免使用專業(yè)術(shù)語(yǔ)。字體的選擇也要易于老年用戶辨認(rèn)，網(wǎng)頁(yè)默認(rèn)的字體是宋體。可以根據(jù)需要選擇一些特別字體。例如，為了體現(xiàn)專業(yè)可以使用粗仿宋體，體現(xiàn)設(shè)計(jì)精美可以用廣告體，體現(xiàn)親切隨意可以用手寫(xiě)體等等，但前提是一定要易于老年人辨認(rèn)。
（2）井然有序的排版。有時(shí)候別出心裁的界面設(shè)計(jì)或許會(huì)帶給使用者眼睛一亮、賞心悅目的視覺(jué)感，但無(wú)論何，井然有序的文字區(qū)規(guī)劃，才易達(dá)成最有效、最舒適的效果。如有較多的說(shuō)明文字，要讓說(shuō)明具有順暢地閱讀連貫性。舉個(gè)例來(lái)說(shuō)，一個(gè)向中對(duì)齊與一個(gè)向左對(duì)齊的文字區(qū)塊，明顯地，向左對(duì)齊的區(qū)塊讀起來(lái)順暢多了，因?yàn)槭褂谜咴谧x完一行字后，自然而然往左下方繼續(xù)讀下去，不需要重新找尋開(kāi)頭，相較之下，向中對(duì)齊的區(qū)塊看起來(lái)混亂多了。因此，有規(guī)矩地文字區(qū)規(guī)劃將可大幅度提升用戶界面的品質(zhì)。
2.4 合理的色彩規(guī)劃
網(wǎng)站界面的色彩對(duì)于老年人來(lái)說(shuō)同樣重要。老年人的視覺(jué)衰退很明顯，一個(gè)好的色彩規(guī)劃可以提高界面的視認(rèn)性，從而提高操作的準(zhǔn)確性和效率；可以減輕視覺(jué)上的疲勞。另外，通過(guò)色彩規(guī)劃來(lái)增強(qiáng)界面的美感和親和力。[7]
具體來(lái)講，老年用戶界面中，最好不要超過(guò)3到5種顏色。大區(qū)域最好使用淺色調(diào)，如白色、淺灰等。對(duì)于老年人而言，配色要采用視認(rèn)性高的色彩，要加大色彩的對(duì)比度，背景與主體對(duì)比度要大，背景色不宜采用有金屬反光的顏色，如銀色和金色。對(duì)于重要的按鈕或信息要用誘目性高的色彩來(lái)表達(dá)，但顏色不宜過(guò)多，且區(qū)域不可以太大，否則看起來(lái)過(guò)度混亂，缺少美感，也容易造成視覺(jué)上的疲勞。
2.5 細(xì)節(jié)為王
對(duì)于老年用戶來(lái)說(shuō)，細(xì)節(jié)同樣重要，比如盡量使用有意義的圖標(biāo)，盡量不要使用生澀難懂的專業(yè)術(shù)語(yǔ)，注意提供精確的導(dǎo)航提示，提供聲音控制，盡量減少噪音干擾，克制使用新技術(shù)的欲望等等。
3 結(jié)束語(yǔ)
關(guān)注老年人網(wǎng)站界面設(shè)計(jì)，是以人為本的需要，也是國(guó)內(nèi)所有優(yōu)秀設(shè)計(jì)師的責(zé)任。限于篇幅有限，對(duì)于老年人使用的網(wǎng)站界面設(shè)計(jì)，筆者也只能泛泛而談，有所不足和欠缺，還望讀者指正。同時(shí)，撰寫(xiě)本文，以期拋磚引玉，引起大家對(duì)老年人更多的關(guān)愛(ài)和設(shè)計(jì)出更多更好適宜老年人使用的產(chǎn)品。
參考文獻(xiàn)：
[1] 劉春花.基于用戶體驗(yàn)的界面設(shè)計(jì)UI研究[C].天津工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文，2007（12）.
[2] 楊足.老年人使用的家電的人機(jī)界面設(shè)計(jì)研究[C].江南大學(xué)碩士學(xué)位論文，2004（06）.
[3] 廖曄.網(wǎng)頁(yè)界面設(shè)計(jì)及其學(xué)科相關(guān)性研究[C].湖南師范大學(xué)碩士學(xué)位論文，2006（04）.
[4] 趙侃用戶體驗(yàn)設(shè)計(jì)――網(wǎng)頁(yè)界面設(shè)計(jì)的重中之重[J].藝術(shù)與設(shè)計(jì)（理論），2010（09）.
[5] 何榮.淺析網(wǎng)站界面設(shè)計(jì)[J].科技信息，2008（26）.
Matlab是美國(guó)MathWorks公司設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)軟件，主要包括Matlab/Simulink和GUI設(shè)計(jì)兩大部分[1?2]。Matlab可以進(jìn)行矩陣運(yùn)算、繪制函數(shù)和數(shù)據(jù)、創(chuàng)建用戶界面、系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)等，主要應(yīng)用于工程計(jì)算、信號(hào)處理與通信、圖像處理、控制設(shè)計(jì)等領(lǐng)域。
筆者在近幾年的教學(xué)中，結(jié)合應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標(biāo)，采用CDIO工程理念，能充分根據(jù)學(xué)生的興趣和愛(ài)好進(jìn)行Matlab教學(xué)，針對(duì)其系統(tǒng)仿真和人機(jī)界面設(shè)計(jì)兩大功能進(jìn)行模塊主題式教學(xué)，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。本文采用M文件和GUI界面進(jìn)行了音樂(lè)播放器的設(shè)計(jì)，并總結(jié)了兩者之間的聯(lián)系。
1 基于M文件的音樂(lè)設(shè)計(jì)
1.1 Matlab播放音樂(lè)的前提
Matlab具有強(qiáng)大的功能，主要?dú)w功于強(qiáng)大的內(nèi)置函數(shù)功能[3?4]。在Matlab中，可以借助sound函數(shù)來(lái)播放聲音，其格式為：
sound（Y，F(xiàn)S） ：通過(guò)揚(yáng)聲器產(chǎn)生一個(gè)采樣頻率為FS的信號(hào)Y，其中Y的范圍定義為-1.0≤y≤1.0，超過(guò)這個(gè)范圍的值將被重新調(diào)整，以產(chǎn)生更符合人耳的聲音。 同時(shí)當(dāng)Y為N×2大小的矩陣時(shí)，可以通過(guò)該函數(shù)產(chǎn)生立體聲。
sound（Y）：產(chǎn)生默認(rèn)的采樣頻率為8 192 Hz的聲音。
sound（Y，F(xiàn)S，BITS）：產(chǎn)生按位采樣的聲音，其中大部分的平臺(tái)支持BITS=8 or 16。
同時(shí)可以通過(guò)wavwrite 產(chǎn)生*.wav視頻/音頻文件，其格式為：
wavwrite（Y，F(xiàn)S，NBITS，WAVEFILE）：寫(xiě)入一個(gè)采樣頻率為FS Hz，位數(shù)為NBITS （其中NBITS 必須為8， 16， 24或32）的數(shù)據(jù)信息Y，并生成相應(yīng)的WAVE文件。如果產(chǎn)生立體聲的數(shù)據(jù)需
圖1 《荷塘月色》的簡(jiǎn)譜
依據(jù)《荷塘月色》簡(jiǎn)譜中的譜音，節(jié)奏，音節(jié)，高低音在matlab *.m文件中建立對(duì)應(yīng)代碼，依據(jù)響應(yīng)函數(shù)實(shí)現(xiàn)。
paragraph1= [1 1 6 5 6 1 1 2 3 2 2 1 2 2 5 5 3 3 2 3 1 1 6 5 5 3 2 3 2 1 2 2 1 2 2 3 2 1 6 2 1；
0 0 ?1 ?1 ?1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ?1 ?1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ?1 0 0；
0.5 1 0.5 1 1 1 0.5 0.5 2 0.5 1 0.5 1 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 2 0.5 1 0.5 1 1 0.5 0.5 0.5 0.5 2 0.5 1 0.5 0.5 1 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 2]；
以上代碼功能說(shuō)明：第一部分為所演奏歌曲的譜；第2部分為各譜音對(duì)應(yīng)的音調(diào)；第3部分為各譜音對(duì)應(yīng)的音節(jié)。
1.3 歌曲播放
fs = 8000；
sound_pose = [0 2 4 5 7 9 11 0：12]；
y = zeros（1， sum（music（3，：））*fs + 1）； %初始化
cure_pose = 1；
for count = 1 ： length（music）
cure_sound_name = music（1， count）； %處理音樂(lè)
cure_sound_pose= sound_pose（cure_sound_name）；
%產(chǎn)生音樂(lè)
cure_freq = 220 * 2 .^ （（cure_sound_pose + rhythm + 3） / 12 + music（2， count））；
cure_sound = generate_tune（cure_freq， music（3， count）， fs）；
y（1，cure_pose：（cure_pose+ length（cure_sound） ? 1）） = cure_sound；
cure_pose=cure_pose+ length（cure_sound）；
為了歌曲播放的連續(xù)性，需要對(duì)其頻率進(jìn)行修正，其代碼為：
function y = amendment（p， l）
if p < 0.2
y = p*5；
elseif p < 0.3
y = 1.8 ? p * 4；
else
y = 0.6 * exp（（0.3 ? p）/5）；
end
2 基于GUI的音樂(lè)設(shè)計(jì)
在Matlab 提供的GUI 上利用Matlab 語(yǔ)言編寫(xiě)核心代碼并構(gòu)建框架是一種不錯(cuò)的選擇。這不但減少了代碼編寫(xiě)的工程量，而且制作出的軟件同時(shí)具有界面友好和能夠方便進(jìn)行各種數(shù)據(jù)處理及圖像分析等特點(diǎn)[7?8]。圖形用戶界面（Graphic User Interface，GUI）的程序是在圖形界面[9]下創(chuàng)建與用戶交互的控件元素，使用戶可以通過(guò)操作這些交互控件實(shí)現(xiàn)特定的功能，并且可以返回顯示在程序界面相應(yīng)的結(jié)果顯示區(qū)域中[10]。本文通過(guò)GUI的GUIDE進(jìn)行音樂(lè)鍵盤(pán)的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)明GUI的功能和使用。
2.1 總體界面顯示
根據(jù)鍵盤(pán)的顯示，通過(guò)GUI各功能鍵設(shè)置了音樂(lè)鍵盤(pán)，其總體設(shè)計(jì)包括單頻發(fā)音模塊、多頻模塊、播放譜曲模塊、播放視頻模塊和關(guān)閉模塊。
圖2中鍵盤(pán)的黑、白鍵通過(guò)Pushbutton控件相應(yīng)屬性改變進(jìn)行設(shè)置。
圖2 音樂(lè)鍵盤(pán)的總體設(shè)計(jì)
2.2 部分按鍵代碼實(shí)現(xiàn)
（1） 關(guān)閉功能模塊
通過(guò)設(shè)置一個(gè)push button鍵來(lái)實(shí)現(xiàn)，在該鍵callback下，編寫(xiě)該回調(diào)函數(shù)。程序如下：
selection=questdlg（[′是否關(guān)閉′，get（gcf，′Name′），′窗口？′]， ...
[′Close ′，get（gcf，′Name′），′...′]，′是′，′否′，′是′）；
%當(dāng)選擇退出按鈕時(shí)，得出一個(gè)問(wèn)是否確定關(guān)閉的框
if strcmp（selection，′否′）
return；
else
clc；
clear all；
delete（gcf）；
end
（2） 多頻功能模塊
通過(guò)設(shè)置一個(gè)radio button 來(lái)實(shí)現(xiàn)雙音多頻的功能，當(dāng)選中該按鈕時(shí)，則增加它的頻率分量。使其含有豐富頻率分量。通過(guò)設(shè)置一個(gè)全局變量，當(dāng)選中該控件時(shí)，全局變量的值改變，程序如下：
function duopin_Callback（hObject， eventdata， handles）
global r；
r=get（handles.duopin，′value′）； %多頻的按鈕是否選中
2.3 歌曲的顯示
通過(guò)查閱資料，發(fā)音頻率對(duì)應(yīng)的表達(dá)式為f=440*2^（（f0-49）/12），當(dāng)所發(fā)音為低音時(shí)f0的取值為31～37，發(fā)中音時(shí)f0的取值為40～46，發(fā)高音時(shí)f0的取值為49～55。播放音樂(lè)可以通過(guò)設(shè)置一個(gè)push button鍵來(lái)實(shí)現(xiàn)，通過(guò)編輯該鍵callback功能通過(guò)wavplay函數(shù)就可以播放該歌曲了。
A=440； %標(biāo)準(zhǔn)音A
ft=44100； %頻率
f0=ft/2；
scale12=A4/2^（9/12）*2.^（（0：11）/12）；
ma1=[1 3 5 6 8 10 12]； %七音符
score=[1 1 5 5 6 6 5，...do do sol sol la la sol?
4 4 3 3 2 2 1，...fa fa mi mi re re do?
5 5 4 4 3 3 2，...sol sol fa fa mi mi re?
5 5 4 4 3 3 2，...sol sol fa fa mi mi re?
1 1 5 5 6 6 5，...do do sol sol la la sol?
4 4 3 3 2 2 1]；%fa fa mi mi re re do? %樂(lè)譜
3 結(jié) 語(yǔ)
Matlab具有強(qiáng)大的圖形顯示功能，同時(shí)具有豐富的人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)的功能，通過(guò)Matlab中的GUIDE創(chuàng)建GUI設(shè)計(jì)時(shí)，既能將已有的M文件進(jìn)行仿真，又能將仿真的圖形結(jié)果通過(guò)人機(jī)交互的方式顯示，從而給使用者留下更形象、深刻的印象。而在GUI設(shè)計(jì)時(shí)，可以將設(shè)計(jì)的GUI界面保存為Fig文件的同時(shí)生成對(duì)應(yīng)的M文件，方便用戶隨時(shí)進(jìn)行編輯處理。利用Matlab/GUI進(jìn)行界面設(shè)計(jì)可以為用戶提供友好、方便、形象的圖形顯示和數(shù)據(jù)分析處理，將會(huì)在教學(xué)和工程應(yīng)用上帶來(lái)良好的效果。
參考文獻(xiàn)
[1] 鄭阿奇.Matlab實(shí)用教程[M].3版.北京：北京電子工業(yè)出版社，2012.
[2] 徐明遠(yuǎn)，邵玉斌.Matlab仿真在通信與電子工程中的應(yīng)用[M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2009.
[3] 鄔曉紅，唐，趙琳，等.基于Matlab GUI的說(shuō)話人識(shí)別測(cè)試平臺(tái)設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2013，36（8）：59?62.
[4] 沈媛媛.基于Matlab的數(shù)字信號(hào)處理綜合性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2009，28（8）：60?61.
[5] 黃飛，李燦平，任小慶，等.基于Matlab/GUI的圖像處理軟件開(kāi)發(fā)[J].長(zhǎng)沙通信職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，9（3）：22?25.
[6] 白曉梅，王茹，趙云兵.基于Delta3D的氣象仿真框架設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2012，35（4）：29?32.
[7] 李京秀.基Matlab GUI的電路特性演示平臺(tái)設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2012，35（22）：160?162.
[8] 施曉紅，周佳.精通GUI 圖形界面編程[M].北京：北京大學(xué)出版社，2003.
.微型電腦應(yīng)用，2011（8）：53?56.
[10] 陳瑞峰，左曙光，郭偉.基于Matlab GUI的信號(hào)分析系統(tǒng)[J].佳木斯大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，27（5）：645?647.要建立二維矩陣。
wavwrite（Y，F(xiàn)S，WAVEFILE）：產(chǎn)生WAV文件時(shí) NBITS=16 b。
中圖分類號(hào)：TP277.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-1302（2016）12-00-03
0 引 言
在橋梁工程領(lǐng)域，隨著各類自然及人為災(zāi)害的增加，對(duì)橋梁穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)和預(yù)警的要求也越來(lái)越高。目前，橋梁監(jiān)測(cè)主要集中在橋面、橋墩等橋體的監(jiān)測(cè)，而對(duì)于橋梁橋墩所在基質(zhì)（基礎(chǔ)地質(zhì)條件）的監(jiān)測(cè)卻相對(duì)較少?；|(zhì)是橋梁穩(wěn)定的重要基礎(chǔ)，當(dāng)基質(zhì)經(jīng)過(guò)流水沖刷，地質(zhì)條件發(fā)生變化時(shí)，橋墩的穩(wěn)定性會(huì)隨基質(zhì)變化直接影響整個(gè)橋梁的穩(wěn)定性。
本文設(shè)計(jì)了一個(gè)基于CC2530無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)，利用GPRS通訊及云服務(wù)器的橋梁基質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)了將監(jiān)測(cè)所得的各橋墩基質(zhì)高度數(shù)據(jù)上傳至云服務(wù)器處理并預(yù)警的功能。
1 系統(tǒng)簡(jiǎn)介
系統(tǒng)設(shè)計(jì)包含物聯(lián)網(wǎng)層、承載網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用層三個(gè)部分，其中物聯(lián)網(wǎng)層將CC2530作為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)監(jiān)測(cè)基質(zhì)高度的無(wú)線傳感器，每個(gè)橋墩都安裝一個(gè)傳感器作為ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的終端或中繼設(shè)備。協(xié)調(diào)器與SIM900A通過(guò)串口進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，控制SIM900A連接GPRS，通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)至服務(wù)器或接收來(lái)自服務(wù)器的指令。系統(tǒng)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)如圖1所示。
根據(jù)ZigBee網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)[1]，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)使用短地址進(jìn)行通訊，而重新組網(wǎng)后短地址可能會(huì)發(fā)生變化，系統(tǒng)設(shè)計(jì)使用CC2530的長(zhǎng)地址（IEEE地址）作為區(qū)分唯一設(shè)備的ID，長(zhǎng)地址為64位全球唯一識(shí)別碼，不會(huì)更改。服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)保存橋墩的長(zhǎng)地址，每次終端注冊(cè)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)更新長(zhǎng)地址對(duì)應(yīng)的短地址。物聯(lián)網(wǎng)層與服務(wù)器通訊簡(jiǎn)圖如圖2所示。
系統(tǒng)設(shè)計(jì)一座橋只有一個(gè)協(xié)調(diào)器和GSM模塊，即一座橋只有一個(gè)確定的IP地址和端口。如圖2所示，系統(tǒng)要與某座橋的某個(gè)橋墩進(jìn)行通訊的步驟為：查詢橋墩綁定的長(zhǎng)地址――查詢長(zhǎng)地址對(duì)應(yīng)的IP、端口及短地址――往IP和端口發(fā)送包含短地址的數(shù)據(jù)――IP對(duì)應(yīng)的GSM模塊收到數(shù)據(jù)――發(fā)送到協(xié)調(diào)器――通過(guò)短地址發(fā)送到終端。如此，系統(tǒng)即可實(shí)現(xiàn)服務(wù)器與多座橋不同橋墩傳感器之間的通訊。
2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
2.1 基質(zhì)監(jiān)測(cè)傳感器設(shè)計(jì)
由于橋梁橋墩基質(zhì)測(cè)量的特殊性，沒(méi)有現(xiàn)成的即方便又經(jīng)濟(jì)的傳感器可以使用，論文以CC2530為核心芯片設(shè)計(jì)了一款綜合測(cè)量和無(wú)線通訊傳感器。傳感器采用磁環(huán)+普通的霍爾傳感器作為測(cè)量部分[2]，CC2530作為中控部分，磁環(huán)和塑料墊片相隔放置于一定長(zhǎng)度的PVC管中，一個(gè)磁環(huán)和墊片的高度為5 mm，即測(cè)量的精度為5 mm。傳感器樣機(jī)如圖3所示。
圖中所示為橫向放置，正常安裝時(shí)為豎向安裝，傳感器底座和PVC管為一體，穿過(guò)CC2530電路板，兩者之間可以相互移動(dòng)，當(dāng)有位移時(shí)，電路板上的霍爾傳感器感應(yīng)到變化則通知CC2530產(chǎn)生一次中斷，每產(chǎn)生一次中斷移動(dòng)5 mm距離。傳感器在橋墩上安裝的示意圖如圖4所示。
由圖4可知，無(wú)線傳感器的CC2530部分與大鋼管為一體，安裝固定在橋墩上，底座、PVC管同小鋼管固定，PVC管穿過(guò)CC2530的感應(yīng)器，小鋼管套入大鋼管內(nèi)，底座沉入水底與基質(zhì)接觸。當(dāng)基質(zhì)高度降低時(shí)，小鋼管跟隨降低，當(dāng)降低高度達(dá)到分辨率5 mm時(shí)，CC2530產(chǎn)生一次中斷，系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到高度變化后，傳感器計(jì)算當(dāng)前高度，將高度數(shù)據(jù)通過(guò)協(xié)調(diào)器發(fā)送到服務(wù)器。
2.2 協(xié)調(diào)器設(shè)計(jì)
協(xié)調(diào)器電路設(shè)計(jì)與常用CC2530電路設(shè)計(jì)類似，加入SIM900A模塊，利用串口與協(xié)調(diào)器通訊。其樣機(jī)如圖5所示。
2.3 供電設(shè)計(jì)
考慮到設(shè)備都在戶外運(yùn)行，系統(tǒng)設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)器和傳感器都采用太陽(yáng)能板+蓄電池的供電模式。
3 CC2530程序設(shè)計(jì)
根據(jù)系統(tǒng)功能，程序設(shè)計(jì)分為協(xié)調(diào)器程序和無(wú)線傳感器程序兩個(gè)部分。無(wú)線傳感器可以作為終端或中繼使用。
3.1 協(xié)調(diào)器程序設(shè)計(jì)
協(xié)調(diào)器主要用于數(shù)據(jù)處理，組建ZigBee網(wǎng)絡(luò)，接收橋墩的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)并通過(guò)SIM900A發(fā)送到服務(wù)器，接收服務(wù)器的控制查詢數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)下發(fā)至終端或中繼設(shè)備。程序主要分為組網(wǎng)、串口通訊、無(wú)線通訊三個(gè)模塊。
在組網(wǎng)程序方面，協(xié)調(diào)器運(yùn)行Z-Stack協(xié)議棧與終端或中繼設(shè)備組網(wǎng)，該部分程序只需在Z-Stack協(xié)議棧[3]基礎(chǔ)上稍做修改即可。
串口程序的設(shè)計(jì)主要使用AT指令與SIM900A模塊進(jìn)行通訊。通過(guò)程序設(shè)計(jì)，讓CC2530根據(jù)AT指令模式發(fā)送和接收數(shù)據(jù)并判斷命令類型，實(shí)現(xiàn)GPRS連接和數(shù)據(jù)傳輸。與服務(wù)器間的數(shù)據(jù)通訊通過(guò)UDP實(shí)現(xiàn)。
無(wú)線通訊程序主要接收處理橋墩終端上傳的數(shù)據(jù)，包括注冊(cè)、心跳、高度數(shù)據(jù)、報(bào)警等，將數(shù)據(jù)按照協(xié)議格式通過(guò)串口和GPRS發(fā)送至服務(wù)器。處理串口轉(zhuǎn)換過(guò)來(lái)的相關(guān)指令并發(fā)送至橋墩終端。協(xié)調(diào)器端程序流程圖如圖6所示。
3.2 終端傳感器程序設(shè)計(jì)
終端傳感器的主要功能包括與協(xié)調(diào)器組網(wǎng)通訊，接收協(xié)調(diào)器指令進(jìn)行查詢、設(shè)置基質(zhì)初始高度等，監(jiān)測(cè)基質(zhì)高度變化，并將變化后的高度數(shù)據(jù)發(fā)送至協(xié)調(diào)器。按照功能區(qū)分，將終端程序的設(shè)計(jì)分為組網(wǎng)程序、傳感器程序和無(wú)線接收處理三個(gè)模塊。傳感器端程序流程如圖7所示。
圖7 傳感器端程序流程
終端組網(wǎng)程序同樣使用Z-Stack協(xié)議棧，在協(xié)議棧的基礎(chǔ)上稍做修改，組網(wǎng)時(shí)讀取短地址和長(zhǎng)地址并發(fā)送到協(xié)調(diào)器。
傳感器程序主要利用I/O口中斷，每中斷一次表明基質(zhì)高度發(fā)生5 mm變化，程序根據(jù)初始設(shè)置高度值計(jì)算當(dāng)前高度并上報(bào)至協(xié)調(diào)器，若短時(shí)間內(nèi)高度變化過(guò)快則發(fā)送報(bào)警指令等。
無(wú)線數(shù)據(jù)處理模塊主要處理來(lái)自協(xié)調(diào)器的指令，包括查詢、設(shè)置高度等指令。程序接收到指令后，根據(jù)協(xié)議做相應(yīng)的處理。此外，程序還設(shè)計(jì)了1分鐘定時(shí)向服務(wù)器發(fā)送心跳的功能，以表明設(shè)備在網(wǎng)，方便服務(wù)器處理。
4 云服務(wù)器功能設(shè)計(jì)
云服務(wù)器是系統(tǒng)運(yùn)行的核心部分，論文所用系統(tǒng)將阿里云的云服務(wù)器作為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)和應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)橋梁基質(zhì)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。云服務(wù)器主要包含數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)，網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)計(jì)和應(yīng)用層設(shè)計(jì)三個(gè)模塊。人機(jī)界面設(shè)計(jì)如圖8所示。
數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)使用SQL Server2008進(jìn)行數(shù)據(jù)管理，根據(jù)系統(tǒng)功能數(shù)據(jù)庫(kù)保存橋梁各橋墩傳感器的長(zhǎng)地址和短地址，保存每座橋梁SIM900A的IP地址和端口及每個(gè)橋墩的高度數(shù)據(jù)等。
網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)計(jì)主要用于服務(wù)器跟橋梁和橋墩傳感器之間的通訊。論文使用UDP完成，根據(jù)設(shè)計(jì)的通信協(xié)議以及數(shù)據(jù)庫(kù)功能保證通訊正常進(jìn)行。通訊指令包含注冊(cè)、心跳、高度數(shù)據(jù)、設(shè)置、報(bào)警等類型。
應(yīng)用層設(shè)計(jì)主要是人機(jī)界面設(shè)計(jì)。論文采用地圖供應(yīng)商提供的接口[4]，將監(jiān)測(cè)的橋梁以地圖模式顯示，此外，還包括設(shè)備綁定、查詢、報(bào)警等功能。
圖中左側(cè)為各橋梁以及橋墩的信息，中間為當(dāng)前橋梁的地圖位置，下方為橋梁各橋墩的基質(zhì)高度信息。菜單包括綁定傳感器、設(shè)置等功能。
5 結(jié) 語(yǔ)
本文設(shè)計(jì)了一種監(jiān)測(cè)橋墩基質(zhì)高度變化的傳感器，利用ZigBee網(wǎng)絡(luò)+云服務(wù)器實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)橋梁橋墩基質(zhì)高度變化的功能，系統(tǒng)設(shè)計(jì)友好的人機(jī)界面將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行直觀展現(xiàn)，系統(tǒng)無(wú)需人工值守即可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、報(bào)警等功能。目前，該系統(tǒng)已在麗水市宣平港大橋投入測(cè)試階段，測(cè)試期間系統(tǒng)穩(wěn)定，各項(xiàng)功能均正常運(yùn)行。
參考文獻(xiàn)
[1]王東，張金榮，魏延，等.利用ZigBee技術(shù)構(gòu)建無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)[J].重慶大學(xué)學(xué)報(bào)（自然版），2006，29（8）：95-97.
[2]吳志紅，管志華，朱元.基于Modbus協(xié)議的線性霍爾傳感器編程器設(shè)計(jì)[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，2011，1（6）：52-55.
[3]曾寶國(guó).Z-STACK協(xié)議棧應(yīng)用開(kāi)發(fā)分析[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，2011，1（3）：71-73.
[4]丁振中.利用百度地圖接口建立人社自助服務(wù)一體機(jī)導(dǎo)航地圖[J].電腦編程技巧與維護(hù)，2015（4）：88-90.
[5]林元乖.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的休閑農(nóng)業(yè)智能監(jiān)測(cè)與培育系統(tǒng)[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，2014，4（5）：78-79.
1引言
安鋼計(jì)量信息平臺(tái)系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)，包括硬件及軟件兩部分，主要描述的是該系統(tǒng)的組成與運(yùn)行過(guò)程。按照計(jì)量信息需求及的實(shí)際情況，系統(tǒng)采用瀏覽器/Web/數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器三層分布式結(jié)構(gòu)。計(jì)量信息共享平臺(tái)是一個(gè)人機(jī)對(duì)話系統(tǒng)，從物理機(jī)構(gòu)上看，它主要是由計(jì)算機(jī)、硬件設(shè)備、軟件、數(shù)據(jù)和用戶組成。
為達(dá)到本系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)，在設(shè)計(jì)中遵循以下幾個(gè)原則：實(shí)用性，可用性，先進(jìn)性，易用性，人機(jī)分工合理性幾個(gè)方面。根據(jù)信息平臺(tái)的實(shí)際情況，對(duì)各個(gè)具體功能和細(xì)節(jié)進(jìn)行分析和系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，根據(jù)用戶需求，在Windows環(huán)境下，采用當(dāng)前最為流行的開(kāi)發(fā)工具進(jìn)行開(kāi)發(fā)，建立人機(jī)友好，可視化的用戶界面，輸入方便快捷，輸出信息易讀易懂。
2體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
本信息共享平臺(tái)采用三層B/S結(jié)構(gòu)，B/S結(jié)構(gòu)中只安裝一個(gè)服務(wù)器，而客戶端采用瀏覽器運(yùn)行軟件。在數(shù)據(jù)管理層和用戶界面增加了一層結(jié)構(gòu)，稱為中間件，使整個(gè)體系結(jié)構(gòu)分為三層。中間件主要提供以下功能：負(fù)責(zé)客戶機(jī)與服務(wù)器、服務(wù)器與服務(wù)器間的連接與通訊，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用與數(shù)據(jù)庫(kù)的高效連接。這種三層結(jié)構(gòu)在層與層之間相互獨(dú)立，任何一層的改變不會(huì)影響其它層的功能。
3系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
圖1系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖
根據(jù)系統(tǒng)的要求，在建立計(jì)量信息共享平臺(tái)之前，首先做好數(shù)據(jù)的采集工作。統(tǒng)一數(shù)據(jù)是建立信息共享平臺(tái)的基礎(chǔ)。在計(jì)量信息共享平臺(tái)上，數(shù)據(jù)層是基礎(chǔ)，通過(guò)數(shù)據(jù)的共享和交換處理形成信息，然后利用技術(shù)手段把信息總結(jié)、分類和歸納形成知識(shí)層，在此之上提供管理與決策支撐。根據(jù)系統(tǒng)的需求分析，確定系統(tǒng)的功能如下：基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、電能計(jì)量、動(dòng)力量數(shù)據(jù)處理、軌道衡數(shù)據(jù)處理、工作計(jì)劃、供應(yīng)處數(shù)據(jù)、管理查詢、權(quán)限管理、設(shè)備維護(hù)、設(shè)備信息、生產(chǎn)數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)監(jiān)控、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)維護(hù)、采集數(shù)據(jù)上傳、原始數(shù)據(jù)查詢、組織機(jī)構(gòu)等功能。整個(gè)系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。
4整體網(wǎng)絡(luò)方案設(shè)計(jì)
安鋼計(jì)量信息共享平臺(tái)的建設(shè)，首先是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的建設(shè)，整體網(wǎng)絡(luò)采用千兆義太網(wǎng)技術(shù)，在硬件網(wǎng)絡(luò)布線設(shè)計(jì)上采用了分層的結(jié)構(gòu)，分為：核心層、匯聚層、接入層。
網(wǎng)絡(luò)核心層采用2臺(tái)高性能萬(wàn)兆路由交換機(jī)ExtremeAspen8810交換機(jī)組成，放置在數(shù)據(jù)中心機(jī)房作為核心設(shè)備，提供與四個(gè)匯聚交換機(jī)的互連和服務(wù)器的連接。網(wǎng)絡(luò)匯聚層設(shè)置四個(gè)節(jié)點(diǎn)(網(wǎng)絡(luò)交換中心)，分別放置在回皮軌道衡、計(jì)控部、熱送稱、黑河路，每個(gè)匯聚層節(jié)點(diǎn)配置一臺(tái)高性能的Extreme的SummitX450匯聚交換機(jī)。對(duì)于接入層，有的地方使用已有的DlinkDES系列交換機(jī)，有的地方節(jié)點(diǎn)數(shù)較少，甚至只有一個(gè)節(jié)點(diǎn)，就直接連到匯聚層交換機(jī)上。接交換機(jī)的地方有：回皮軌道衡交換中心在計(jì)控倉(cāng)庫(kù)、焦粉稱、西站配置三臺(tái)接入層交換機(jī)；計(jì)控部交換中心在250t/300t稱配置一臺(tái)接入層交換機(jī)；熱送稱交換中心在進(jìn)廠稱配置一臺(tái)接入層交換機(jī)；黑河路交換中心在三煉軌道衡配置一臺(tái)接入層交換機(jī)。四個(gè)交換中心共配置6臺(tái)接入層交換機(jī)。其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖2所示。
圖2安鋼計(jì)量數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
5軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)
5.1軟件平臺(tái)設(shè)計(jì)
操作系統(tǒng)：選用MSWindows2000高級(jí)服務(wù)器；數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)：選用MSSQL2000；系統(tǒng)采用三層B/S的邏輯體系結(jié)構(gòu)，前端用戶界面為瀏覽器。在數(shù)據(jù)庫(kù)和前端業(yè)務(wù)界面之間為業(yè)務(wù)邏輯層。采用微軟.NET框架開(kāi)發(fā)。對(duì)外的服務(wù)功能以Web服務(wù)的形式提供。
5.2信息共享平臺(tái)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
從邏輯功能角度分析，把該系統(tǒng)分為應(yīng)用系統(tǒng)和支撐系統(tǒng)兩大部分。支撐系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)繼承的物質(zhì)基礎(chǔ)，包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)和工具層。應(yīng)用系統(tǒng)是建立在支撐系統(tǒng)之上，根據(jù)在子系統(tǒng)中的作用領(lǐng)域又分為計(jì)量數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集兩個(gè)應(yīng)用子系統(tǒng)，兩者之間通過(guò)支撐系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)物理集成，通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息集成。系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。
5.3數(shù)據(jù)采集層系統(tǒng)設(shè)計(jì)
數(shù)據(jù)采集層完成現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集，包括能源量采集系統(tǒng)的升級(jí)，物資量采集軟件的編制與更新，它是信息共享平臺(tái)的數(shù)據(jù)來(lái)源。
能源量采集網(wǎng)絡(luò)采用”893”單總線結(jié)構(gòu)。硬件上把所有能源量計(jì)量網(wǎng)絡(luò)劃分為四個(gè)小的子網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)一個(gè)數(shù)據(jù)采集子站，由子站完成各子網(wǎng)內(nèi)的數(shù)據(jù)采集，子站就近通過(guò)光纖在義太網(wǎng)上進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和網(wǎng)絡(luò)控制，同時(shí)設(shè)立一個(gè)中心站完成數(shù)據(jù)的匯總、分析和網(wǎng)絡(luò)傳輸。軟件使用北京亞控公司的組態(tài)王軟件對(duì)能源量采集系統(tǒng)進(jìn)行開(kāi)發(fā)。對(duì)電量采集數(shù)據(jù)，使用自編的數(shù)據(jù)采集軟件把全部電站的結(jié)算電表數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采入計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)，并進(jìn)入數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)平臺(tái)，由數(shù)據(jù)中心按不同用戶的需要對(duì)授權(quán)用戶提供數(shù)據(jù)查詢與監(jiān)控。物資量采集程序開(kāi)發(fā)工具使用Delphi6.0+MSDE數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，完成數(shù)據(jù)采集任務(wù)，并存入本地采集站的數(shù)據(jù)庫(kù)中，由遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器通過(guò)“存儲(chǔ)過(guò)程”完成將本地的數(shù)據(jù)上傳到數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，經(jīng)過(guò)加工、處理后提供和授權(quán)用戶查詢。
系統(tǒng)采用上傳模型：(采集上傳的數(shù)據(jù)主要包括：能源量數(shù)據(jù)、軌道衡計(jì)量數(shù)據(jù)、汽車(chē)衡計(jì)量數(shù)據(jù)、皮帶稱計(jì)量數(shù)據(jù)、在線稱計(jì)量數(shù)據(jù)、電量計(jì)量數(shù)據(jù)。)
圖3系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)圖
5.4管理層系統(tǒng)設(shè)計(jì)
管理層完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量數(shù)據(jù)的采集和管理、分析與應(yīng)用等功能，整個(gè)系統(tǒng)采用三層B/S模式結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分由SQLServer2000完成，業(yè)務(wù)邏輯層使用開(kāi)發(fā)完成，表示層使用完成開(kāi)發(fā)。系統(tǒng)主要完成系統(tǒng)中提供的能源量及物資量數(shù)據(jù)的歸類、處理、及相關(guān)功能的實(shí)現(xiàn)，是信息共享平臺(tái)的主要部分。
5.5支撐系統(tǒng)設(shè)計(jì)
被分為四個(gè)層次：計(jì)算機(jī)層、通訊網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)庫(kù)層、工具層。
工具層介于應(yīng)用系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)/數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)之間的軟件工具的集合。包括開(kāi)發(fā)工具和集成工具。數(shù)據(jù)庫(kù)層是計(jì)量數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中所使用的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，處于通訊網(wǎng)絡(luò)層之上，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的支持下，為應(yīng)用系統(tǒng)提供信息存儲(chǔ)、管理、共享和集成的手段。本系統(tǒng)涉及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)及管理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)。計(jì)量信息共享平臺(tái)均采用關(guān)系模型。數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)關(guān)鍵是表的設(shè)計(jì)，信息共享平臺(tái)應(yīng)用的數(shù)據(jù)庫(kù)表有兩種：本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)表；管理層數(shù)據(jù)庫(kù)表。通訊網(wǎng)絡(luò)層是計(jì)量數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)通訊的載體和樞紐，計(jì)量信息共享平臺(tái)通過(guò)完落系統(tǒng)，是計(jì)算機(jī)之間、計(jì)算機(jī)與計(jì)量設(shè)備之間連接，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)集成，支持和保障了計(jì)量數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的信息集成。采用混合型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，TCP/IP協(xié)議。計(jì)算機(jī)層是支撐系統(tǒng)的底層。本系統(tǒng)要求客戶端計(jì)算機(jī)為PⅢ以上，安裝Windows2000Professionnal；服務(wù)器設(shè)計(jì)為雙冗余、群集方式，運(yùn)行MicrosoftWindows2000AdvanceServer。
5.6人機(jī)監(jiān)控界面設(shè)計(jì)
監(jiān)控畫(huà)面是人機(jī)交互的界面，一個(gè)軟件系統(tǒng)是否成功，最終的檢查標(biāo)準(zhǔn)是它能否使用戶感到滿意。本系統(tǒng)人機(jī)交互包括兩個(gè)方面：一方面是人對(duì)系統(tǒng)的輸入，包括向系統(tǒng)下達(dá)的命令，提供的命令參數(shù)和系統(tǒng)所需要的其它輸入信息；另一方面是系統(tǒng)向人提供信息，即輸出。輸出信息一般有三種：提示信息；系統(tǒng)向人報(bào)告的計(jì)算或處理結(jié)果；系統(tǒng)對(duì)輸入操作的反饋信息。本著使用簡(jiǎn)便、界面一致、及時(shí)反饋與美觀的原則，結(jié)合計(jì)量信息共享平臺(tái)的功能需求，應(yīng)用面向?qū)ο蟮姆椒ㄟM(jìn)行系統(tǒng)的人機(jī)界面設(shè)計(jì)。
6結(jié)束語(yǔ)
以上詳細(xì)論述了安鋼計(jì)量信息平臺(tái)的總體設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)，將整個(gè)系統(tǒng)按照橫向和縱向分層介紹，采用具體的方案設(shè)計(jì)了安鋼信息計(jì)量平臺(tái)。該系統(tǒng)在實(shí)際中得以很好的應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
[1]楊海鷹，，陸婉珍.信息管理系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計(jì).現(xiàn)代科學(xué)儀器［M］，1996(1)：32~45
[2]黃梯云，李一軍.管理信息系統(tǒng)［M］.北京：高等教育出版社，1999.34~40
[3]做好能源計(jì)量工作的三點(diǎn)意見(jiàn)［J］.中國(guó)計(jì)量，2006(12)：4~5
[4]陳燕.重慶大學(xué)人事管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)：[碩士論文].［D］保存地點(diǎn)：重慶大學(xué)圖書(shū)館，2002.
[5]王鵬，董群.數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)及其應(yīng)用.［M］北京：人民郵電出版社，2000.1：101~171
關(guān)鍵詞：生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)無(wú)線數(shù)據(jù)采集終端造型設(shè)計(jì)
根據(jù)數(shù)據(jù)采集器的用途不同，可將其分為兩類：有線數(shù)據(jù)采集器和無(wú)線數(shù)據(jù)采集器。無(wú)線數(shù)據(jù)采集器是為適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集和掃描笨重物體條碼等脫機(jī)使用場(chǎng)合而設(shè)計(jì)的。無(wú)線數(shù)據(jù)采集器主要用于生產(chǎn)制造、倉(cāng)庫(kù)管理、銷(xiāo)售竄貨追蹤、企業(yè)資產(chǎn)管理[1]等領(lǐng)域。隨著生產(chǎn)過(guò)程、管理、裝備信息化步伐的加快，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)無(wú)線采集終端將得到快速的發(fā)展[2，3]。國(guó)外應(yīng)用于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的無(wú)線數(shù)據(jù)采集器主要有具備存儲(chǔ)功能的手持?jǐn)?shù)據(jù)采集器、無(wú)線條碼掃描器及數(shù)據(jù)采集器、LED生產(chǎn)管理顯示看板[4]等；國(guó)內(nèi)這種產(chǎn)品還很少。而且面對(duì)眾多的零、部件加工車(chē)間大量的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)控制如何進(jìn)行；不同層面上的制造與管理人員如何能實(shí)現(xiàn)更好地在線溝通；現(xiàn)場(chǎng)的操作方式與持握方式怎樣？等等，這些問(wèn)題在現(xiàn)有國(guó)內(nèi)外的產(chǎn)品中均沒(méi)有得到綜合的體現(xiàn)，本設(shè)計(jì)正是針對(duì)上述問(wèn)題展開(kāi)，從實(shí)現(xiàn)在制造物流中的順利、快捷、體現(xiàn)個(gè)性的溝通方面進(jìn)行了探索。
1產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì)
根據(jù)應(yīng)用人群為工廠中的工人和管理人員，產(chǎn)品必須賦予抗摔防震、耐臟的功能，所以在產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì)上必須給人予結(jié)實(shí)有力、渾厚大氣的感覺(jué)，作為工廠的建設(shè)者還應(yīng)體現(xiàn)出產(chǎn)品的尊嚴(yán)，體現(xiàn)持握產(chǎn)品的人的象征感，這種感覺(jué)使他帶著自信和積極認(rèn)真地態(tài)度去迎接每一份工作，故本產(chǎn)品并沒(méi)有采用一般工業(yè)產(chǎn)品的儀器使用的象征感覺(jué)。采用富有個(gè)性和流行時(shí)尚感的造型設(shè)計(jì)，增加了造型的親切感與使用的舒適感，一種當(dāng)家作主和被尊重的感覺(jué)。在顏色上采用易耐臟并且流行的有時(shí)尚感的銀灰色和給人以穩(wěn)重感的深藍(lán)色。
2產(chǎn)品持握方式設(shè)計(jì)
根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集的特點(diǎn)，在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的工位、檢測(cè)點(diǎn)、材料、工具的出入口以及巡檢人員等配置生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)無(wú)線數(shù)據(jù)采集器，實(shí)現(xiàn)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集與通訊。
對(duì)于生產(chǎn)工位的工人，一般雙手經(jīng)常處于工作狀態(tài)，為了不影響工作效率，又能實(shí)時(shí)傳遞生產(chǎn)信息，所以將采集器設(shè)計(jì)成戴在的胳膊上，并盡量靠近頭部，用語(yǔ)音輸入生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)物流傳遞信息，在技術(shù)交流和臨時(shí)通知方面提高效率
對(duì)于工廠管理人員，可以采用手持、戴在胳膊上兩種方式。手持時(shí)，在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)掃碼器快速識(shí)別各種部件，靈活地運(yùn)用語(yǔ)音、鍵盤(pán)、掃碼等功能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)在線通訊。
鍵盤(pán)采用推拉式，屏幕顯示方式可以實(shí)現(xiàn)縱橫向切換。
3無(wú)線數(shù)據(jù)采集信息界面設(shè)計(jì)
在操作方式的選擇上，避免觸摸屏操作易出錯(cuò)、壽命低、成本高等缺點(diǎn)，采用按鍵方式。
人在進(jìn)行操作機(jī)器時(shí)，主要受價(jià)值和動(dòng)機(jī)目的支配[5]，在設(shè)計(jì)中要考慮人視覺(jué)、思維、動(dòng)作的習(xí)慣過(guò)程，使操作界面的設(shè)計(jì)符合人的日常習(xí)慣，使產(chǎn)品容易掌握和不易出錯(cuò)。為了減少操作的不確定性，按鈕的設(shè)計(jì)采用不同執(zhí)行操作發(fā)出相應(yīng)的聲音和光的變化，以增加人們的操作信心與可駕馭感。
在數(shù)據(jù)采集的過(guò)程中，可能會(huì)遇到同一種零部件重復(fù)讀入的情況，還有可能是同一種零部件，由于不在同一個(gè)位置所導(dǎo)致的重復(fù)錄錄情況。在進(jìn)行易出錯(cuò)界面設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)用戶的使用出錯(cuò)頻率改進(jìn)設(shè)計(jì)。對(duì)輸入數(shù)據(jù)的域值進(jìn)行設(shè)定，當(dāng)輸入值大于該值時(shí)就要對(duì)操作員進(jìn)行提醒，使之盡量減少出錯(cuò)的發(fā)生。
3.1數(shù)據(jù)采集的信息界面設(shè)計(jì)在界面設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)師不應(yīng)當(dāng)提供過(guò)多的選擇可能性。錄入時(shí)只需輸入被采集物品的編號(hào)，填上數(shù)量即可完成采集。如圖4所示。并根據(jù)被采集件輸入的頻次，決定檢索的次序，使專用部件的搜索快捷、方便。如有臨時(shí)添加的信息，通過(guò)語(yǔ)音輸入與求助鍵配合使用，使物流實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確快捷的傳遞。整機(jī)的物流識(shí)別可采用條碼掃描錄錄。數(shù)據(jù)采集器的操作程序可根據(jù)實(shí)際的需要進(jìn)行編制，充分考慮操作使用過(guò)程的方便、靈活和通用性。
3.2數(shù)據(jù)傳送的信息界面設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)傳送功能有數(shù)據(jù)的下載和上傳。
數(shù)據(jù)下載時(shí)通過(guò)要件按鈕將需要數(shù)據(jù)采集器進(jìn)行確認(rèn)的零部件信息從計(jì)算機(jī)中傳送到數(shù)據(jù)采集器中
數(shù)據(jù)上傳時(shí)將采集到的零部件數(shù)據(jù)通過(guò)發(fā)件按鈕將數(shù)據(jù)傳送到計(jì)算機(jī)中去。
數(shù)據(jù)采集器的菜單，可以將所要完成的系統(tǒng)功能加入，如：零部件入庫(kù)、出庫(kù)、補(bǔ)貨和盤(pán)點(diǎn)等。同一批數(shù)據(jù)，既作為入庫(kù)數(shù)據(jù)又作為出庫(kù)數(shù)據(jù)，給操作帶來(lái)了方便，減少了數(shù)據(jù)的再次讀入。
4耐用與節(jié)電功能設(shè)計(jì)
為了防護(hù)采集器的屏幕，在采集器的兩側(cè)和中間屏幕部分裝有減震功能的防震橡膠，可承受一般的撞擊，即使跌落在地板上，也能正常運(yùn)作；自動(dòng)的省電運(yùn)行模式設(shè)計(jì)，10秒無(wú)操作自動(dòng)進(jìn)入省電運(yùn)行模式，按任意鍵自動(dòng)“喚醒”。所以，使用兩節(jié)普通7號(hào)電池能正常使用達(dá)一個(gè)月以上。
