无线数据采集器设计

无线数据采集器设计

蔡学静张剑刘晶

蔡学静张剑刘晶（沈阳理工大学应用技术学院）

摘要：本设计是为某公司的新产品——生产现场无线数据采集器进行产品形态设计和人机界面设计。由于这款产品的应用环境为生产现场的物流信息传递，所以设计时除了要满足功能对产品的需求以外，还要考虑到工作环境里的安全性、防污性、防震性，界面的可操作性、美观性以及与工作人员使用的仪式性，定位人群的喜好等问题。

关键词：生产现场无线数据采集终端造型设计

0引言

根据数据采集器的用途不同，可将其分为两类：有线数据采集器和无线数据采集器。无线数据采集器是为适应现场数据采集和扫描笨重物体条码等脱机使用场合而设计的。无线数据采集器主要用于生产制造、仓库管理、销售窜货追踪、企业资产管理[1]等领域。随着生产过程、管理、装备信息化步伐的加快，生产现场数据无线采集终端将得到快速的发展[2，3]。国外应用于生产现场的无线数据采集器主要有具备存储功能的手持数据采集器、无线条码扫描器及数据采集器、LED生产管理显示看板[4]等；国内这种产品还很少。而且面对众多的零、部件加工车间大量的现场数据实时控制如何进行；不同层面上的制造与管理人员如何能实现更好地在线沟通；现场的操作方式与持握方式怎样？等等，这些问题在现有国内外的产品中均没有得到综合的体现，本设计正是针对上述问题展开，从实现在制造物流中的顺利、快捷、体现个性的沟通方面进行了探索。

1产品形态设计

根据应用人群为工厂中的工人和管理人员，产品必须赋予抗摔防震、耐脏的功能，所以在产品形态设计上必须给人予结实有力、浑厚大气的感觉，作为工厂的建设者还应体现出产品的尊严，体现持握产品的人的象征感，这种感觉使他带着自信和积极认真地态度去迎接每一份工作，故本产品并没有采用一般工业产品的仪器使用的象征感觉。采用富有个性和流行时尚感的造型设计，增加了造型的亲切感与使用的舒适感，一种当家作主和被尊重的感觉。在颜色上采用易耐脏并且流行的有时尚感的银灰色和给人以稳重感的深蓝色。

2产品持握方式设计

根据生产现场数据采集的特点，在生产现场的工位、检测点、材料、工具的出入口以及巡检人员等配置生产现场无线数据采集器，实现作业现场数据实时采集与通讯。

对于生产工位的工人，一般双手经常处于工作状态，为了不影响工作效率，又能实时传递生产信息，所以将采集器设计成戴在的胳膊上，并尽量靠近头部，用语音输入生产现场物流传递信息，在技术交流和临时通知方面提高效率

对于工厂管理人员，可以采用手持、戴在胳膊上两种方式。手持时，在生产现场通过扫码器快速识别各种部件，灵活地运用语音、键盘、扫码等功能实现实时的数据在线通讯。

键盘采用推拉式，屏幕显示方式可以实现纵横向切换。

3无线数据采集信息界面设计

在操作方式的选择上，避免触摸屏操作易出错、寿命低、成本高等缺点，采用按键方式。

人在进行操作机器时，主要受价值和动机目的支配[5]，在设计中要考虑人视觉、思维、动作的习惯过程，使操作界面的设计符合人的日常习惯，使产品容易掌握和不易出错。为了减少操作的不确定性，按钮的设计采用不同执行操作发出相应的声音和光的变化，以增加人们的操作信心与可驾驭感。

在数据采集的过程中，可能会遇到同一种零部件重复读入的情况，还有可能是同一种零部件，由于不在同一个位置所导致的重复录录情况。在进行易出错界面设计时，根据用户的使用出错频率改进设计。对输入数据的域值进行设定，当输入值大于该值时就要对操作员进行提醒，使之尽量减少出错的发生。

3.1数据采集的信息界面设计在界面设计时，设计师不应当提供过多的选择可能性。录入时只需输入被采集物品的编号，填上数量即可完成采集。如图4所示。并根据被采集件输入的频次，决定检索的次序，使专用部件的搜索快捷、方便。如有临时添加的信息，通过语音输入与求助键配合使用，使物流实现准确快捷的传递。整机的物流识别可采用条码扫描录录。数据采集器的操作程序可根据实际的需要进行编制，充分考虑操作使用过程的方便、灵活和通用性。

3.2数据传送的信息界面设计数据传送功能有数据的下载和上传。

数据下载时通过要件按钮将需要数据采集器进行确认的零部件信息从计算机中传送到数据采集器中

数据上传时将采集到的零部件数据通过发件按钮将数据传送到计算机中去。

数据采集器的菜单，可以将所要完成的系统功能加入，如：零部件入库、出库、补货和盘点等。同一批数据，既作为入库数据又作为出库数据，给操作带来了方便，减少了数据的再次读入。

4耐用与节电功能设计

为了防护采集器的屏幕，在采集器的两侧和中间屏幕部分装有减震功能的防震橡胶，可承受一般的撞击，即使跌落在地板上，也能正常运作；自动的省电运行模式设计，10秒无操作自动进入省电运行模式，按任意键自动“唤醒”。所以，使用两节普通7号电池能正常使用达一个月以上。

5小结

占领某领域的市场有两种途径，一是在激烈的竞争中靠实力取胜；二是去发掘别人尚未发现的市场，无论哪种方法市场细分定位以及对目标人群的调查了解都是相当重要的。当今时代，消费者心理普遍要求产品符合自己的身份品位。只有了解消费者的特征和消费心理需求，才会有准确的市场定位，产品上市才会受欢迎。中国是工业大国，尤其是东北是我国的老工业基地，怎样在能提高工作效率，作业质量以及使管理更加系统化是刻不容缓的问题。

在设计开发过程中加强对市场和目标人群的分析及研究，提高设计师对市场的敏锐洞察力。抓住市场同时还要重视产品的使用功能是否体现的人性化程度，产品款式造型和色彩是否符合现代人审美需求的水平。只有这样才能全面提高产品的市场竞争力，设计出成功的产品。

参考文献：

[1]VCANS公司.固定资产管理条码解决方案.

http://www.vbarcode.com/asset.htm，2006-05-03

[2]通信世界.RFID技术有望在3-5年内成为新利润增长点.

http://www.lenx.cn/artSys/newsLIST.ASP?id=333&classid=3&Nclassid=2.2005-10-8.

[3]上海条码网.http://www.intermeccorp.com/pshu_index.htm.2006-

05-03.

[4]上海力象电脑有限公司.http://www.chinabarcode.com/systems/lx

wm.htm，2005-04.

[5]李乐山.工业设计的思想基础.北京：建筑工业出版社，2003.

该论文所述产品获国家知识产权局外观专利（200630096619.3），并获沈阳市首届工业品外观设计大赛一等奖。

个人简介：蔡学静，工学硕士，助教。1981年生，沈阳人，沈阳理工大学应用技术学院艺术设计系。