時間：2022-12-16 11:17:11
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論文摘要：該文將首視頻會議系統做以簡單介紹，并重點討論企業如何規劃和設計視頻會議系統。
1.前言
近幾年，中國視音頻通信市場逐漸成熟起來，但由于價格和網絡原因，視音頻會議，尤其是視頻會議的應用曾一度集中在政府、金融、國有大型企業等用戶。隨著信息技術迅猛發展，信息的無限量擴大、交通工具的便捷和互聯網技術的充分應用導致了行業間競爭的全球化，這就要求現代企業必須具備更靈敏的神經、更扁平化的管理、更快速的反應和決策、更貼切的市場宣傳和服務。
視頻會議可以跨越空間距離，提供靈活多樣的面對面的交互，適應現代社會的方便、快捷、高效的要求。那么，如何根據企業自身業務的需要，量身定制，選擇一套合理的視頻會議系統，做到既能滿足業務需求，又能節省資金？這需要做進一步的研究和探討。
2.視頻會議系統介紹
視頻會議系統是指通過現有的各種電氣通訊傳輸媒體，將人物的靜態/動態圖像、語音、文字、圖片等多種信息分送給各個用戶，使得在地理上分散的用戶可以共聚一處，通過圖像、聲音等多種方式交流信息，增加雙方對內容的理解能力。
2.1視頻會議系統的組成
一套完整的視頻會議系統通常由視頻會議終端、多點控制單元（MCU）、傳輸網絡、網絡管理軟件以及相關附件五大部分構成。由于用戶已有的網絡狀況、硬件設施各有特色，所以對視頻會議系統中的終端、MCU、網絡管理軟件等部分的要求，也各不一樣。
視頻會議終端主要有三種：桌面型、機頂盒型、會議室型。
多點控制單元也叫多點會議控制器，英文名為MultiControlUnit，簡稱MCU。MCU是多點視頻會議系統的關鍵設備，它的作用相當于一個交換機，它將來自各會場的信息流，經過同步分離后，抽取出音頻、視頻、數據等信息和信令，再將各會場的信息和信令，送入同一種處理模塊，完成相應的音頻混合或切換、視頻混合或切換、數據廣播和路由選擇、定時和會議控制等過程，最后將各會場所需的各種信息重新組合起來，送往各相應終端設備。
傳輸網絡即寬帶連接方式，通常有LAN接入、ADSL接入、cablemodem接入方式和無線接入等四種方式。
一套視頻會議系統需要哪些附屬設備需要看具體應用需求，通常用到的附屬設備包括投影儀、監視器/電視機、大型擴音器、麥克風、大型攝像機、DVD播放機、錄像機、外部遙控器、寫字板、中央控制器、記憶卡、放映機、等離子屏等。
2.2視頻會議系統的體系
視頻會議系統根據網絡架構體系分為H.320視頻會議和H.323視頻會議。H.320視頻會議標準是基于電路交換的，而H.323視頻會議標準是基于分組交換的。H.320和H.323協議均是協議族，主要由視頻壓縮編碼協議、音頻壓縮編碼協議、控制信令協議、數據應用協議等組成。目前視頻壓縮編碼協議主要采用H.261、H.263圖像壓縮編碼算法，音頻壓縮編碼協議主要采用G.711、G.722、G.728等音頻壓縮編碼算法。近幾年來，MPEG系列的視音頻編解碼方式也應用于視訊會議技術中，替代傳統的視訊會議視音頻編解碼方式。
3.視頻會議系統的規劃與設計
視頻會議系統的建設是一個系統工程，涵蓋多個學科，包括網絡環境分析、MCU的選型、會議終端的選型等。在一個企業建設自己的視頻會議系統前，必須要針對自己的業務特點作充分的需求分析，盡可能做到各種設備的功能、性能的有機配合，使設備的配置科學化、梯次化，做到既不浪費設備功能、性能，各設備之間又不出現瓶頸。
3.1視頻會議系統的規劃
3.1.1具備良好的網絡適應性
從目前來看，國內企業的信息化基礎設施建設普遍比較薄弱，除了一些大型企業擁有基于專線的內聯網（Intranet）外，大多中小型企業分支機構間的信息通信均基于互聯網（Internet），接入方式通常采用ADSL。而基于ADSL接入和Internet傳輸的通信網本身存在很多局限性，比如網絡帶寬比較低、QoS保障能力差、公網IP地址缺乏等。因此，在這種條件下進行視頻會議系統的部署時，必須在規劃階段就對視頻會議設備提出相應要求。
3.1.2支持豐富的功能
根據企業特點，利用視頻會議系統進行異地溝通的應用方式主要有遠程會議（包括點對點會議和多方會議）、遠程培訓、異地招聘、異地貿易及合作等，結合這些應用，系統應能通過豐富的功能特性保證實際效果。3.2視頻會議系統的設計
3.2.1MCU的選擇
MCU的投資占整個視頻會議系統的比例較大，這也是決策者最為頭痛的事情。國外品牌注重設備的穩定性，近年來針對中國市場的需求特點，在功能上也進行了一系列的開發；國內產品牌性價比較高，功能靈活，服務周到，可以針對項目需求進行設備優化，是中小型用戶的良好選擇。應該注意的是，MCU的選擇要與視頻會議終端一并考慮，要與視頻會議終端的功能相匹配，能滿足視頻會議終端的最高要求，讓終端的性能發揮到極致，又要擯棄一些不必要的功能以節約經費投資；而且，設備的選型應以市場上的主流產品為主，同時應考慮產品的可擴展性、先進性及未來的發展方向，有沒有升級空間等。
3.2.2網絡的選擇
實際視頻會議系統需要的帶寬到底有多大呢？沿用H.320系統的習慣，H.323系統開會的帶寬一般也是64k的整數倍。這個帶寬是指召開視頻會議所采用的帶寬。視頻會議系統中帶寬占用主要由4部分構成：圖像、聲音、數據和信令，數據、信令占用的帶寬比較小，尤其是會議召開之后，可以忽略不計。聲音占用帶寬也不大，64k就足夠，聲音帶寬在整個會議中基本保持恒定不變。而視頻占用帶寬最大，變化也最大。造成整個視頻會議的帶寬在會議過程中是變化的，而且會因圖像運動量的多少而變化，甚至會超過召開會議時所限定的帶寬。所以，一般來講，要多留出10%左右的帶寬作保證。
3.2.3終端的選擇
隨著多媒體技術，尤其是圖像、語音編解碼技術的發展，現在可以選擇的視頻會議產品也越來越多，有高清晰度產品、普通機頂盒、PC架構終端、桌面系統、軟件視頻等等，紛繁復雜的產品對網絡有什么要求？用戶又應該如何做選擇呢？
網絡環境好，可以選擇高帶寬、高清晰度產品，如MPEG2、MPEG4產品。一個比較好的選擇是采用MPEG4的壓縮方式，可以在比較低的帶寬條件下，實現高畫質的傳輸，在2M的帶寬下同樣可實現4CIF圖像效果，為用戶節省大量的帶寬。網絡環境差，可以選擇低帶寬產品，側重H.261、H.263、MPEG4的產品，尤其是H.263，在低帶寬下比其他算法效果好。如果用戶網絡帶寬非常窄，對視頻會議設備的投入預算也比較小，可以考慮桌面系統、軟件視頻等解決方案，采用QCIF格式開會，不失為一種經濟實用的辦法。
關鍵詞：J2EE；通信營業廳；視頻質量；評價系統
為提高通信營業廳的服務水平、安防級別和管理效率，目前大部分通信營業廳均已配備了視頻監控系統。然而，隨著視頻監控前端攝像機數量的不斷增加和視頻監控網絡的不斷擴大，傳統的依靠人工評測對圖像質量進行遍歷檢查的方式已不能滿足現有高清數字化視頻監控系統應用和維護的需要。因此，借助軟件工程和圖像識別等計算機技術，建立一個對通信營業廳內視頻設備監控質量自動評價的系統顯得非常重要。J2EE技術所具有的可移植、低維護成本、安全和易擴展等特性使其被廣泛應用于企業Web應用系統的開發中[1]。本文采用目前技術成熟的J2EE開發平臺，通過對系統進行分層以降低系統的耦合性和開發的難度，將視頻評價算法封裝為可在Java程序中被調用的動態庫文件，實現對視頻質量的評價。
1設計原則
本文的目標是設計通信營業廳視頻設備質量評價系統。借助圖像識別技術，實現視頻設備質量評價的自動化和智能化，從而有效降低人工成本，幫助用戶及時獲知視頻設備的質量情況，并能針對異常設備進行處理，保障視頻設備的正常運行。為保證系統實現的成功性，在系統設計時，應以系統的實用性為基本原則，在滿足用戶業務功能需求的同時，確保系統易于修改和擴展，以適應未來的發展。結合系統應用環境和用戶的實際需求，本系統的設計過程遵循以下設計原則：（1）實用性，以視頻設備質量評價的工作流程為基礎，始終以用戶要求為中心，確保系統具有實用、方便等特點；（2）模塊相關性，系統通常包含若干個子模塊，子模塊之間應具有一致的數據格式和描述方式，以保證系統的完整性和一致性；（3）可擴展性，系統設計應順應信息管理的主流發展方向，降低系統模塊的耦合度，確保當組織結構或功能需求發生改變時，系統易于擴充和升級；（4）可靠性，系統在運行期間應能連續不斷地正常工作，應充分考慮邊界條件，對可能出現的問題進行預處理，提高系統的內部保護機制；（5）安全性，從網絡傳輸、系統安全、用戶安全、程序安全和數據存儲安全等5個方面進行設計，可采用如權限管理、加密等措施保證系統的安全性。
2系統設計
2.1系統體系架構設計
根據通信營業廳視頻質量評價系統開發和部署的實際情況，借鑒已有成熟的軟件體系架構，通信營業廳視頻質量評價系統采用B/S結構，基于SpringMVC框架將系統劃分為表現層、業務層、數據存儲層、數據接口層和數據源層等5個層次。數據源層獲取視頻流數據，主要來源為視頻監控系統。數據接口層負責對數據源層傳輸的數據進行過濾、清洗、轉換和加載等操作。數據存儲層保存系統正常運行所需的數據，通過JdbcTemplate實現對數據庫數據的操作，如增加、刪除、更新和查詢等。業務層負責提供軟件系統包含的如計算服務、質量評價和統計分析等業務邏輯，業務層能夠將數據傳遞給數據存儲層保存，也可以調用數據存儲層的數據傳遞到表現層予以顯示，起到承上啟下的作用，業務層返回到表現層的數據通過JSON實現數據序列化。表現層是用戶與軟件系統交互的方式，負責數據展現和接收用戶輸入的數據，其主要表現方式為Web瀏覽器。通過對系統的層次劃分，各層次功能相互分離，能夠有效降低層次之間的依賴性，當系統需要修改或升級時，只需替換所在層次部分，因此系統具有更好的可擴展性和可維護性[2]。
2.2功能設計
系統以通信營業廳視頻設備監控畫面質量智能化檢查需求為導向，通過對視頻設備質量檢查的工作流程進行分析調研，視頻質量檢查工作主要分為以下5個步驟。（1）對設備進行分類。由于通信營業廳視頻監控設備數量大、分布廣，因此，應首先對視頻設備進行分類，提高視頻設備檢測的覆蓋率和設備的管理水平。（2）制定檢查任務。主要實現對檢查任務的管理，用戶可以創建一個新的任務或開啟一個已有的任務，每個任務關聯一組視頻設備。（3）視頻質量評價。用戶在開啟某個任務后，由計算機獲取該任務對應的視頻設備，然后開始對這組視頻設備的實時監控畫面的質量進行評價。（4）檢查結果管理。完成視頻質量評價后，用戶可以在檢查結果管理功能中查看到所檢查視頻設備的質量狀態，如視頻設備是否存在清晰度故障、亮度故障、畫面偏色、信號缺失等問題。（5）維修管理。針對檢查結果為異常的視頻設備，用戶可以創建對應的維修單據，并聯系維修人員對設備進行檢修，檢修完畢后再將設備的狀態修改為正常狀態。本項目擬實現的系統中的主要功能應包括設備管理、任務管理、質量評價管理、檢查結果管理、維修管理等功能，此外還應具有統計分析、系統管理的輔助。與傳統的依靠人工評測的方式對圖像質量進行遍歷巡檢模式相比，借助計算機技術實現的通信營業廳視頻質量評價系統的功能特點主要有：（1）借助網絡技術實時獲取遠程營業廳的視頻設備監控畫面，能夠有效解決視頻設備數量多、分布廣等問題，從而降低查閱視頻設備監控質量的難度，縮減經濟成本支出，縮短巡檢周期。（2）將圖像識別技術應用于通信營業廳視頻設備評價中，能夠有效降低人的主觀因素對視頻質量評價的影響，減少人力成本，提供工作效率，并有效減少漏判誤判情況的發生。（3）通過對視頻設備監控畫面的輪番檢測，能夠確保檢查設備的完整性和及時性，降低由于人工操作導致的漏看和忽視等情況的發生。（4）通過計算機程序能夠從客觀上有效識別出如清晰度故障、亮度故障、視頻噪聲、畫面偏色、畫面凍結等常見故障，從而使視頻設備維修人員能夠更加科學具體地掌握設備的異常問題，更有針對性地開展維修工作。（5）通過對視頻設備故障歷史數據的統計分析，形成故障知識庫，以報表的形式展現給用戶，為決策提供更加科學的依據。
2.3數據庫設計
關系數據庫設計的目標就是要從各種可能的關系模式組合中選取一組關系模式來構成一個數據庫模式，使得人們既不用存儲不必要的重復信息，又可以方便地獲取信息[3]。為確保數據庫的結構合理，降低數據的冗余性，通常應遵循數據庫設計的三范式。在描述數據庫中各個元素之間關系時，通常采用實體關系模型進行說明。如視頻設備、視頻設備類和檢查任務之間實體關系可描述為：視頻設備具有設備ID、設備名稱、設備類型、設備狀態、設備地址、設備是否異常等屬性，主鍵為設備ID；設備與設備類之間為多對多的關系，即一個設備可以屬于多個設備類別，一個設備類可以包含多個不同的設備；設備類與檢查任務之間為一對多的關系，即一個設備類可以歸屬于多個不同的檢查任務，而一個檢查任務僅對應一個設備類。
3結語
本文主要介紹了基于J2EE的通信營業廳視頻質量評價系統的設計。采用被廣泛應用于企業Web應用系統開發的J2EE平臺，通過對系統架構分層，以降低系統的耦合性和開發難度，以視頻質量檢查工作流程為基礎，設計了系統中的主要業務模塊，借助實體概念模型介紹了設備、設備類和檢查任務之間的部分數據庫設計。通過視頻質量評價系統的應用，能夠解決傳統的依靠人工視檢方式存在的工作量大、經濟成本高和遺漏率高等問題，提高通信營業廳的安防水平和管理效率，進而促進通信營業廳整體服務質量的有效提升。
作者:伍玲 單位:湖北工業大學
[參考文獻]
[1]邵淑儀.輕量級架構在網上業務系統中的應用[J].電腦知識與技術（學術交流版），2009（3）：566-567.
進行圖形程序設計時，還須考慮視頻接口的一個重要特性——虛擬終端功能，因為它允許控制幾個獨立的圖形應用窗口，允許多個應用程序在同一個終端上進行切換。本文提供針對IBM標準終端對虛擬終端進行有效管理的手段。
微機UNIX直接視頻圖形程序設計有兩種方法，一種是利用設備驅動程序(見參考文獻1)，另一種是針對IBM標準終端進行編程，本文介紹后者。
一、圖形程序設計
1.檢測視頻適配器
視頻顯示器是由視頻適配器硬件控制的，視頻適配器決定了圖形方式下顯示圖形的分辨率及可能的顏色[2]。利用系統調用ioctl中的CONS-CURRENT命令可以檢測到當前的視頻適配器，即：
ioctl(0,CONS-CURRENT,NULL)
返回-1時表示出錯，即沒有相應的視頻適配器硬件，如果檢測到VGA卡則返回值為VGA，如果檢測到EGA卡則返回值為EGA，……。
2.初始化圖形系統
初始化圖形必須完成下列任務。
(1)獲取當前的視頻顯示方式
ioctl的CONS-GET命令用來判斷當前適配器的顯示方式，即：
ioctl(0,CONS-GET,NULL)
它返回顯示方式的值，這些值在包含文件vtkd.h中均有定義，如：SW-VAG640x480C為VGA適配器設置成640x480分辨率彩色圖形模式。
(2)設置圖形模式
直接將圖形模式值放入ioctl中的命令項即可設置相應的圖形模式，如ioctl(0,SW-VGA640x480C,NULL)
將VGA適配器設置成640x480分辨率的彩色圖形模式。
(3)獲取圖形模式下視頻緩沖區物理地址
利用ioctl的MAPCONS命令可以實現此功能，即：
char*scrnmem;
scrnmem=(char*)ioctl(0,MAPCONS,NULL)
所有實現基本圖素的操作都將針對scrnmem進行，scrnmem就是EGA/VGA相應的四個位平面的重疊地址，有關EGA/VGA的結構可參閱[2]。
3.實現基本圖素
DOS操作系統下，對EGA/VGA的各種視頻I/O寄存器進行操作是很方便的，可以直接使用匯編語言in和out指令進行讀寫。然而，UNIX操作系統下，對物理硬件的訪問都是由UNIX系統核心和設備驅動程序管理的，要訪問EGA/VGA的各種I/O寄存器，必須獲得對其訪問的特權，為了實現這種功能要求，可以使用下列ioctl系統調用方式：
ioctl(0,VGA-IOPRIVL,1)獲取VGA的各種I/O寄存器的訪問特權
ioctl(0,EGA-IOPRIVL,1)獲取EGA的各種I/O寄存器的訪問特權
UNIX操作系統基本上是采用C語言編寫的，只是在低層的系統內核方面才使用低級的匯編語言，遵循這一原則，對EGA/VGA的I/O寄存器的訪問可以采用匯編語言，而實現圖形系統的基本圖素則采用C語言。
如果用戶的UNIX系統中已有inb()和outb()函數(嵌入在/usr/include/sys/inline.h中)，則可以直接使用它們完成對各種I/O寄存器的讀寫，否則，必須編寫下列低級匯編語言例程：
/*向一端口輸出一字節*/
/*從一端口輸入一字節*/
voidoutb(intport,ucharvalue)
{
-asmpushedx
-asmmovedx,port
-asmmoval,value
-asmoutdx,al
-asmpopedx
}
ucharinb(intport)
{
-asmpushedx
-asmmovedx,port
-asminal,dx
-asmpopedx
}
基本圖素一般包括：設置顏色，對調色板的操作，畫點、線、弧、矩形、圓、橢圓、多邊形、畫扇形、餅圖，任意圖形填充，多邊形填充，保存屏幕，恢復屏幕等，這些操作均可用C語言實現，細節問題可參閱[2]。
4.關閉圖形系統
退出圖形系統之前必須恢復EGA/VGA各I/O寄存器的值，并將顯示模式恢復到進入圖形模式之前的模式。采用下列ioctl調用實現：
ioctl(0,MODESWITCH|oldmode,NULL)
oldmode是進入圖形方式之前獲取的方式，UNIX系統中，獲取的方式和設置的方式之間的關系為：
設置方式值=獲取方式值|MODESWITCH
二、虛擬終端的使用
虛擬終端(VirtualTerminal,簡稱VT)加強了UNIX系統V/386的接口功能，它不僅允許單個用戶開發一個圖形應用軟件，而且允許多用戶、多道程序在同一個物理終端上運行，在開始一個用戶的應用程序之前不必停止另一個應用程序，而且各個用戶之間可以互相切換。
虛擬終端有兩種操作方式[1]，一種是自動操作方式(VT-AUTO)，這是默認情況，比較簡單，應用程序并不了解終端用戶接受或放棄當前VT的請求，這意味著被切換掉的進程的任何輸入輸出都可能丟失。另一種方式是進程控制方式(VT-PROCESS)，該方式支持應用程序與其它正在使用VT的進程之間同步，應用程序可以負責接受或放棄使用VT。
[1]中介紹了以進程方式控制VT的過程，并以設備驅動程序方式介紹了接受和放棄對VT控制的信號處理例程。本文給出針對IBM標準終端編制VT的程序和相應的信號處理例程。
/*設置虛擬終端*/
voidsetvirtualterm(void)
{
structvt-modevtmode;
signal(SIGUSR1,release-disp);//release-disp為放棄VT的信號處理例程
signal(SIGUSR2,acquire-disp);//acquire-disp為接受VT的信號處理例程
vtmode.mode=VT_PROCESS;//設置進程控制方式
vtmode.relsig=SIGUSR1;
vtmode.acqsig=SIGUSR2;
if(ioctl(0,VT-SETMODE，&vtmode)==-1)exit(1);//出錯即終止此進程
}
/*放棄VT的信號處理例程*/
voidrelease-disp(void)
{
signal(SIGUSR1,release-disp);
保存整個圖形屏幕于內部緩沖區videobuf中；
ioctl(0),MODESWITCH|oldmode,NULL);
//oldmode為進入圖形模式之前的顯示方式
ioctl(0,VT-RELDISP，VT-TRUE);
//VT-TRUE表明同意放棄VT，如果此項為0，則表示拒絕放棄VT.
}
/*接受VT的信號處理例程*/
voidacquire-disp(void)
{
signal(SIGUSR2,acquire-disp)；
ioctl(0,newmode,NULL);//newmode為應用程序所處的圖形模式
scrnmem=(char*)ioctl(0,MAPCONS,NULL);
//重新獲取圖形緩沖區的物理地址
從videobuf中恢復整個圖形屏幕，并釋放videobuf;
ioctl(0,VT-RELDISP,VT-ACKACQ);//VT-ACKACQ表明接受VT
}
在微機UNIX操作系統下，針對EGA/VGA進行直接視頻程序設計，獨立開發一個圖形程序包，不僅小巧方便，而且可以重用以前在DOS下開發的圖形應用程序。筆者在SCOUNIX系統下開發了一個小的低層圖形軟件包，許多以前的DOS圖形應用程序都可以移植到UNIX系統下來。
另外，本文介紹的程序在使用前還應包含下列文件，即：
#include<stdio.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/console.h>
#include<sys/vtkd.h>
#include<termio.h>
#include<sys/signal.h>
分配空間時還應加上#include<malloc.h>
參考文獻
工業設計是一門新興的綜合性學科，作為人類設計活動的重要部分，它集多門學科知識于一身，既包括科學技術知識，又包括美學藝術知識，以及人機工程學、經濟學等。在我國，工業設計曾經被稱為工業美術設計、產品造型設計等，隨著社會的發展，其內涵不斷地發生變化。工業設計是市場需求、現代科學技術與人類文化藝術的結合，以現代化工業生產為基礎的一門新興實用學科。具有的前瞻性和普適性特點的工業設計，使傳統的產品散發出新穎與獨特的個性特征。工業設計具有很強的時代性，它主要是通過對產品的結構、工藝優化，對材料、形態及色彩的協調來改進產品的品質和功用。也就是用視覺效果來實現設計理念的表達，從而能夠為達到某一特定目的而從構思建立一個切實可行的方案，并能夠用明確的手段表示出來。2007年2月13日，總理作出重要指示：“要高度重視工業設計”和2010年8月26日11部委聯合發文促進工業設計產業發展，這表明我國政府對工業設計這個領域的重視。就中國的現狀而言，如果我們想從“中國制造”走向“中國創造”，就必須大力發展中國的工業設計。企業要想長時間保持競爭力，必須采取創新性產品開發戰略，才能成為自主創新的主體，擁有創新性的產品。產品創新很大程度上就取決于工業設計在企業中的應用地位。
2食品機械發展與工業設計的關系
食品機械就是將食品的原材料加工成為成品食品的過程中所使用到的機械裝置與設備。食品機械也可分為食品的加工機械和包裝設備這兩種。食品工業是我國國民經濟的支柱產業，食品機械是為食品工業提供裝備的行業。作為與人民生活息息相關的食品工業進入到一個蓬勃發展的階段，食品工業的發展也帶動了食品機械工業的發展。工業設計又是食品機械設計中的一個十分重要的方面，工業設計能夠實現食品機械產品造型、功能結構和材料的科學合理化，在提高產品的整體美與社會文化功能方面起到了非常積極的作用。食品機械產品的功能、造型形象及物質技術條件是構成食品機械工業設計的基本要素?，F在一些家用食品機械的外觀：簡約、時尚、新穎、實用，改變了以前食品機械只能在食品加工廠的現狀，現在很多外觀造型時尚、操作簡捷方便的小型食品機械像面條機、掛面機、和面機等慢慢的進入消費者的家庭，食品機械的發展與工業設計有著密不可分的關系。通過工業設計使食品機械產品更加吸引著消費者的眼球。出色的工業設計能得到更多消費者的青睞。傳統的食品機械產品設計是把實現機械產品本身的功能作為重點，以設計產品為目標，在傳統的食品機械產品設計工業中，機械工程師是憑借自己的專業技術知識和經驗來進行產品的設計，但由于設計出的產品大多外觀造型粗糙和使用方式不夠人性化，盡管能很好地滿足功能的要求，但往往在銷售市場上缺乏競爭力，成為不可忽視的一大弊端。食品機械工業要有一個更好和全面的發展，就必須在食品機械產品設計時把工業設計的方法和思想納入其中，這樣的食品機械產品不但能夠滿足功能的要求而且可把產品順利的打入市場，融入工業設計的產品相比就會具有較強的市場競爭力，一定程度上也促進了食品機械工業的發展。
3工業設計在食品機械中的應用
3.1工業設計創新理念的應用
創新是工業設計的核心理念。隨著社會經濟的發展，人們的生活水平得到了極大的提高。生活變得豐富多彩，對食品的追求也多樣化起來。利用工業設計的創新理念，設計出新穎的食品機械來滿足人們對食品多樣化的需求。一方面通過分析人們潛在的需求，明確產品概念，提出食品新機械的功能定位，從而推出新穎的產品，占據市場的制高點，為企業創造高額利潤。另一方面，對現有產品結構、材料、生產工藝等進行優化改進，進一步提高產品的質量、降低生產成本，從而贏得眾多消費者的認可，提高產品的市場占有率。
3.2外觀與功能結構的結合展示出食品機械的美
從外形圖上可以看到，整個面條機外廓造型曲線優美，配色細膩和諧，按鈕設計人性化。大面積外形對機械結構進行包裹覆蓋，可消除消費者對機械結構的恐懼，使用操作簡單和拆卸方便，無不顯示著工業設計在食品機械中展示出的美。造型設計與色彩完美地展示了面條機內在的性格。一個能實現功能的食品機械產品，不僅要滿足人的使用，還要適合人們的視覺審美要求，工業設計賦予面條機新的內涵。
3.3安全、可靠、人性化設計的體現
食品機械是食品的加工和生產設備，產品必須考慮安全、可靠、人性化的設計。讓產品與使用者取得最佳匹配是以人為本設計的根本理念。工業設計的應用，充分考慮如何使設計的機械設備系統、人機系統或人機環境系統最大限度地適合人類的形態、生理和心理特征，以求達到安全、舒適、高效生產和工作的目的。在食品機械領域，主要考慮的有系統的可靠性和人機安全性兩個方面，系統可靠性是指在預定的時間內和給定的工作條件下，食品機械能夠可靠、有效地進行工作，保證無故障時間和使用壽命達到預期要求。人機安全性是指食品機械設計中采取的技術措施，不僅能夠保證人體安全、舒適、衛生和健康地工作，而且能夠使機械故障和衛生問題產生的風險或造成的損失降到最低限度。工業設計在食品機械產品設計中的應用很大一部分體現在人機工程學的應用方面。隨著市場競爭的加劇，食品機械的競爭力不再是僅僅取決與產品技術的先進性和完善的功能，而是要考慮食品機械產品的工業設計。由于傳統的食品機械設計以設計產品為主要目標，更多地考慮產品本身功能的實現，而沒有把人作為設計的一個目標，沒有規范化地考慮人的因素，這就很難保證機器操作效率最佳，也不易判斷設計質量的高低。人機工程學強調將人和機器作為相互聯系的兩個基本部分構成一個整體，形成人機系統。人機工程設計的是人機系統，是把人作為系統設計的一部分，把人-機-環境三者作為一個系統進行總體設計。目前，我國食品機械行業工業設計還未引起企業和設計人員真正的重視。食品機械在進行設計和制造時，僅考慮功能要求而未考慮工業設計，致使有些食品機械產品表面粗糙，色彩搭配不合理，操作不符合人機工程學原則，許多零部件外露，不但有很大的安全隱患，還顯出產品的笨重和丑陋，這些因素極大的限制食品機械產品的市場競爭力。食品機械是生產設備，其形態應體現整體的對稱與平衡、節奏與韻律美感形式，根據需要輔助以局部形態的對比和變異形式，創造符合產品特征的審美意象。這樣既有利于標準化和經濟性的需要，也有利于表現和諧統一、含蓄豐富的美感，創造單純、寬松的工作環境和人文氣氛，緩解疲勞和壓力，可更好地提高工作效率。為此，人不再是被動地去適應機器，而是與機器共同完成一個系統目標，從而可以獲得系統的最高綜合效能。
4結語
為了更好地定義中國本土定制服裝品牌，本文作了如下界定:定制是一種消費行為;定制服裝指的是商品性質;定制服裝品牌是一種文化現象。將中國定制服裝品牌定義為:基于本土文化與消費特征的，以消費者需求為驅動因素與品牌導向的，以個體消費者的體型特征、氣質類型、個人品味、生活方式、購買習慣為設計基礎的文化現象，并形成包括產品、價格、促銷、渠道、人員、銷售過程、環境等相關營銷組合要素在內的品牌運營與管理體系。其作為一種文化現象，植根于本土環境與當代思潮。定制服裝的品牌模式分類以經營模式、業務模式、服務模式、盈利模式為核心維度，對定制服裝品牌在生產、設計、銷售、服務等過程中所形成的組合關系的相關探討［6］。通過對現有國內定制服裝品牌官網資料的整理與針對廣州、南京、上海、深圳、北京、杭州等地區主流商場中的代表品牌展開為期3個月的市場調研，明確了定制服裝品牌的市場份額、品牌運作方法與品牌類型。基于定制服裝品牌模式的核心維度分析，將定制服裝品牌模式劃分為3類:基于作坊式運營并專注于高級定制業務的定制服裝工作室或品牌;基于成衣品牌多元化發展與品牌上延的定制服裝子品牌;基于數字技術與流水線生產的大規模定制服裝品牌或團購定制品牌。為了進一步說明3類定制服裝品牌模式的差異，以業務模式、經營模式、盈利模式、服務模式這4個核心維度為切入點進行逐一比對分析。表1示出定制服裝的品牌模式分類及其核心維度分析。
2定制服裝品牌的動態多維定位體系
2.1定制服裝品牌的定位特征
2.1.1系統性特征品牌價值鏈是指建立在品牌價值基礎上的每個品牌運作環節的結合體，要求每個價值模塊發揮最大的協同效應。整條價值鏈的無縫對接依賴于全部環節的合理規劃，準確定位。因此，要建立系統定位的觀念，從某個具體定位點切入，進行品牌運作的全盤規劃［5］。服裝品牌定位的內容與范圍可以選自產品、價格、分銷和溝通等全部營銷組合要素中的任意一個，定位點的選擇與實現均依賴于與其他營銷組合要素的配合與所產生的協同效果。因此，借鑒品牌價值鏈理論的思想，形成具有系統性特征的定制服裝定位理論。2.1.2多層次特征定制服裝品牌的定位具有多層次特征。服裝品牌的定位是展開營銷戰略戰術的前提，服裝品牌定位的內容包括:目標消費者、品牌文化、產品設計風格、品牌差異點、產品價格、品牌發展戰略、產品功效、競爭優勢、情感定位等多個方面。同時，由于世界的復雜性、環境的多變性和消費群體的多元性，很難用單一的市場組合滿足所有的服裝消費者。因此，基于統一定位對品牌不同層次要素的組合搭配才是確保品牌順利實現溢價的基礎。其中，處于多層次結構中核心層的各定制服裝品牌要素成為品牌定位點選擇的備選項。2.1.3動態性特征定制服裝品牌的定位具有動態性特征。在進行定制服裝品牌定位時，一系列定位要素，如消費者、競爭品牌、品牌自身、行業環境、經濟政治環境等都處于持續的變化發展中，因此品牌定位往往需要不斷更新定制服裝品牌要及時檢查自身定位的準確性與時效性，因此定位又具有動態性結構特征。動態定位(DynamicPositioningModel)，以品牌目標消費者、競爭品牌、品牌自身為定位的主維度，以宏觀環境(政治、經濟、法律、文化等)、行業環境等內容為定位的輔維度，從多個內外維度收集動態信息實現對品牌的精準定位。圖1示出DPM動態定位圖。該模型以“變化”為前提假設，從5個維度實現品牌的定位與再定位過程［7］。
2.2定制服裝品牌的定位點分析
市場定位理論的核心內容是基于品牌目標消費者的偏好和尚未被滿足的需求，找到令競爭品牌處于劣勢的營銷要素組合。為了建立各營銷組合要素間的協同關系，需進一步甄別出一個最能體現品牌差異化的點，即“定位點”的概念。定位點是目標消費者所關注的利益或價值點，也是品牌各項營銷戰略、戰術制訂的基點，準確有效的定位點識別還是品牌實現差異化的根本［8－9］。定制服裝品牌定位點識別的具體步驟為:1)目標市場定位(即目標消費群的準確識別，并了解其需求);2)定位點識別(通過競爭分析，選取相應的品牌利益、屬性、價值定位點);3)品牌定位(通過各項營銷要素的組合運用實現定位)。表2示出不同定制服裝品牌的定位點選擇。定制服裝品牌定位點選擇的范圍具有一定的局限性，定制服裝品牌的利益定位點大多集中在產品、體驗、服務上。對于定制服裝品牌而言，消費者更加關注的是產品屬性帶來的體驗利益，因此利益定位點來源于購買動機或消費動機，諸如社會導向層面的炫耀、地位象征、獨特、贈禮、精致等。
2.3定制服裝品牌的需求特征
定制服裝市場消費層次豐富，不同層面、不同層次的需求共同勾畫出一個多層次、具有特殊性的中國定制服裝市場［10］。消費者的需求特征是品牌動態多維定位的起點，主流消費群的分類與需求特征分解是定制服裝品牌動態多維定位體系建立的前提。采用K-均值聚類分析的方法，對100個定制消費者樣本進行分類。根據聚類結果，將定制服裝消費群體分為3個子群體，分別占比為31%，25%，44%。通過對3類定制子群體的比對分析，可以將定制服裝消費群的定制需求歸納為以下3類:商務、社交定制需求;特體定制需求;婚慶定制需求。
2.4定制服裝品牌的動態多維定位
為了更加準確地完成對定制服裝品牌的定位，首先要基于動態定位模型，對5個主要定位維度進行分析;根據定制服裝消費者對各個營銷組合要素的需求，選擇品牌相應的利益定位點、價值定位點與屬性定位點。最后根據定制服裝主流消費者的主要定制需求完成定制服裝品牌的動態多維定位。通過調研找出顧客選擇定制服裝的影響因素，根據重要程度排列為:符合體型特征(64%)、產品可選擇性強(58%)、符合工作及社交需求(55%)、享受定制服務(38%)等。將以上結論代入定制服裝品牌的動態多維定位體系。定制服裝品牌的動態多維定位體系可分解為3個步驟:S1動態定位過程，即對5個主要定位維度(消費者、競爭對手、企業自身、宏觀環境、行業)進行分析;S2定制服裝品牌定位點選取過程，即基于定制服裝消費者需求導向的營銷要素組合分析，選取相應的利益、價值、屬性定位點;S3定制服裝品牌核心定位點識別與應用過程，即選取定制服裝品牌的主定位點、次定位點、水平定位點，再完成定位范圍、寬度、數量、過程的選擇。定制服裝動態多維定位體系的應用幫助定制服裝品牌識別核心定位點，并應用到營銷要素組合(產品、價格、渠道、促銷)中，即:S1S2S3。
3定制服裝品牌的設計模式
3.1設計模式與模塊化思想
設計模式是基于企業背景與品牌模式的設計完成方式與設計問題解決方案。定制服裝品牌的設計模式是基于定制服裝品牌模式與設計類型的設計方法研究。模塊化是協調設計中多個需求，實現整體系統、創造多個不同的形態并降低產品成本的一種方法，采用模塊化設計思想對定制服裝的設計系統進行探討，有利于標準化的設計和規范的管理［11－12］。組成一個完整事物的各個環節處于離散狀態時，這些不能形成合力的環節的作用將極其微弱;反之，當這些環節進行有序連接后，就能相互助推，發揮出該事物應有的聯動效應。圖2示出定制服裝品牌設計模式的子模塊結構關系。本文對模塊化思想的借鑒正是將品牌設計過程中相關核心環節進行模塊化整理，并使之相互連接起來并發揮聯動效應。
3.2定制服裝品牌的核心要素
客戶對品牌的認識往往是通過對最終產品的認識來形成的。一個完整的產品包括許多要素，然而在很多情況下，最終產品質量與功能的提高往往取決于其中幾個關鍵因素。本文將對整個產品質量功能起到關鍵作用的要素稱為核心要素。通過對現有文獻、3種訪談結果的整理，確定了定制服裝品牌設計核心要素評價體系，分為定制服裝品牌形象、定制服裝品牌產品、品牌定制服務、定制服裝品牌市場網絡4個二級指標及相關的19個三級指標，構建了如圖3所示的中國定制服裝品牌評價要素指標的遞階層次結構。采用專家評價和核心定制消費者滾雪球調研法相結合的方法采集數據并構成判斷矩陣。根據中國定制服裝品牌要素評價的遞階層次結構關系，運用層次分析法，確定各準則層因素對目標層的影響權重并最終合成權重，表3示出中國定制服裝品牌評價指標的權重分析。各指標的組合權重為W=(0.0064，0.0144，0.0309，0.0030，0.0087，0.0122，0.0411，0.0636，0.0180，0.0913，0.0279，0.3178，0.1484，0.0309，0.0663，0.0138，0.0663，0.0064，0.0309)T，所有判斷矩陣的一致性比例(CR)均小于0.05，比較判斷矩陣的一致性可被接受。由此判斷，基于成衣品牌業務延伸的定制服裝子品牌的核心要素為:C31(0.3178)、C32(0.1484)、C26(0.0913);次核心要素層為:C42(0.0663)、C34(0.0663)、C24(0.0636)、C23(0.0411)、C13(0.0309)、C33(0.0309)、C44(0.0309);要素:C27(0.0279)、C25(0.0180)、C12(0.0144)、C41(0.0138)、C22(0.0122)、C21(0.0087)、C11(0.0064)、C43(0.0064)、C14(0.0030)。
3.3定制服裝品牌設計模式的構成
對定制服裝品牌的設計模式進行分解，定制服裝品牌的設計模式包括以下4個模塊:1)定制服裝品牌的三維設計模塊(ISS)，即整合設計(IntegratedDesign)、標準設計(StandardDesign)、系統設計(SystematicDesign);2)定制服裝品牌的動態多維定位模塊(S3);3)定制服裝品牌的要素分層模塊(Y)，即通過遞階層次結構的建立判斷各個要素的權重，將19個三級指標劃分為定制服裝品牌的核心要素層、次核心要素層和要素層，從而實現對有限定制服裝品牌資源的優化配置與品牌核心定位點的選取;4)定制服裝品牌的營銷要素組合模塊(MTM4P)，即根據品牌定位點的選擇過程，分別從利益定位、價值定位、屬性定位的角度對各營銷要素進行分析，進而識別品牌的核心定位點、次核心定位點和水平定位點。4個模塊的有機復合，推導出定制服裝品牌設計模式的復合架構。定制服裝品牌設計模式如圖4所示，包括4個模塊:1)定制服裝品牌的三維設計模塊(ISS);2)定制服裝品牌的動態多維定位模塊(S3);3)定制服裝品牌的要素分層模塊(Y=0.0064X11+0.0144X12+0.0309X13+0.0030X14+0.0087X21+0.0122X22+0.0411X23+0.0636X24+0.0180X25+0.0913X26+0.0279X27+0.3178X31+0.1484X32+0.0309X33+0.0663X34+0.0138X41+0.0663X42+0.0064X43+0.0309X44)+(MTM4P);4)定制服裝品牌的營銷要素組合模塊(MTM4P)。將4個模塊組合在一起，再加上一個時間軸的概念，即再定位的過程(W)，即得到基于動態多維定位的定制服裝品牌設計模式(Fashioncustomizationbranddesignmodel，FCBDM)的基本框架。
4結論
我國的服飾品工廠內部很少有專門的包裝設計人員，很多企業是委托給其他的設計公司進行設計，然而這些設計公司對產品本身的理解不夠透徹，所設計出來的產品包裝與產品存在著脫節的現象。有些公司為了節約支出，不再找專門的設計公司進行設計，而是直接購買市場上的成品進行包裝，使得服飾品的包裝設計沒有任何新意，不足以吸引人們的目光。有時候還會造成包裝與實際產品出現大的錯位，雖然節省了一些成本，但總體來說，是不利于公司發展的。服飾品的包裝設計是很重要的一個環節，需要用心研究，設計出個性的包裝，才能夠促進服飾品的發展。
2現代服飾品包裝設計創新
2.1設計功能人性化服飾品的包裝主要是為人服務的，因此應根據消費者對服飾品的需求進行科學、合理的設計，突破原有的思維模式，設計出人性化的現代服飾品包裝。服飾品生產公司在進行服飾品的包裝設計時應始終堅持以人為本的思想，在功能上結合人的需求以及使用方便的準則，設計功能人性化的服飾品包裝。例如南方氣候比較潮濕，在對服飾品的包裝袋內放入氣味清香的干燥劑，不僅使得服飾品更加清香，使人聞到后心曠神怡，也防止了服飾品因潮濕的天氣而變形，這樣的包裝更加彰顯了設計功能的人性化。對于不同的人群有不同的需求，在設計服飾品包裝時，應根據該服飾品所針對的人群進行設計，如為盲人設計的服飾品包裝應該更為輕便簡潔，方便他們識別或者攜帶?？梢栽谕獍b上標識讓盲人輕易識別的盲文，以及有凹凸感的文字或圖畫。只有通過服飾品包裝的人性化設計才能更好地吸引消費者，在滿足不同消費需求的同時，也再次實現了服飾品包裝的人性化設計創新。
2.2綠色設計環?；踩c環保是所有設計都應考慮的重要因素。現代社會，人們除了對美的要求不斷地升高，對環境的保護意識也在不斷提高。在進行服飾品的設計包裝過程中，應充分考慮其環保性。一般情況下，商家為了保證鞋子的美觀性，在鞋內放置泡沫塑料作為支撐，根據實際的包裝設計需要，可以利用廢棄紙漿制造的鞋撐。這樣不僅能夠實現廢舊紙張的再利用，還可以減少泡沫塑料制造以及使用帶來的污染。原有的服飾品設計理念缺少環保意識，不能很好地將環保意識融入到服飾品的設計當中。在對現代服飾品的包裝設計中，制作服飾品的材料應不斷創新，尋找對環境污染小的材料進行生產加工，將更符合人們的要求。人與自然和諧的相處是全人類共同的愿望，因此人們在追求美的同時，不忘保護環境，這樣的綠色設計對人類的可持續發展具有重要的意義。
2.3趣味設計個性化現代服飾品要想有穩定的市場，需要不斷的在設計包裝上下功夫。勇于創新，追求個性，以吸引人們的目光。在市場上很多服飾品的款式大同小異，在消費者進行選擇時，對于各家的服飾品都差不多的情況下，只要在包裝設計上稍稍注意個性化的設計就會吸引消費者的目光。在設計現代服飾品時，要想在激烈的競爭中展現出自己的優勢，應該將服飾品的包裝設計得更加富有趣味性，追求個性的消費者，對趣味性的包裝設計會比較感興趣。例如在設計一條短褲時，可以將短褲的圖案設計成一片片新鮮的牛肉，然后進行包裝，套上保鮮袋，在進行展銷時，就像是一盒真的牛肉片擺在眼前一樣。這樣個性且富含趣味性的設計將會引起喜歡個性的年輕人的追捧。又如在對兒童帽子的包裝設計上，將帽子放進與帽子形狀相符合的包裝袋中，并在包裝袋表面畫上一個天使，然后安裝上立體的天使的翅膀，將帽子掛起來，這樣帽子看起來就像是被一個飛來的天使抱在懷中一樣，充滿了童趣，極大吸引了兒童的目光。因此，在對服飾品的包裝設計時應注重趣味性的個性設計，不斷提高現代服飾品包裝設計的競爭力。
3結語
關鍵詞：經濟設計競爭
設計是一門綜合性極強的學科,它涉及到社會、文化、經濟、市場、科技等諸多方面的因素。設計在很大程度上是既具藝術性,又有經濟性的一種實用的藝術形態。
經濟,一般可以從兩方面來理解,一為節省原則,一為物質資料生產運作和發展的體系。微觀經濟學重點分析這個體系的供給與需求、市場與價格、投資與利潤、生產與技術、政府、信息、消費等基本課題。發展經濟學重點分析這個體系的經濟增長動力、模式、資源、生產、貿易和政府指導等基本課題。
設計界所推崇的設計是為明天的生產而準備的造型計劃。經濟的核心是物質資料的生產,而設計的價值又主要在于經濟。這就是說,經濟和設計之間存在著天然而內在聯系。經濟所指的節省原則和物質資料生產運作和發展的體系這兩個方面都與設計存在著密切的關系。
設計作為生產的準備工作的重要組成部分,在一定意義上說,應該為大批量和大規模的生產服務。設計的成果如果不能投入生產,只能算是一種設計師的游戲。而設計的成果實質上是一種造型計劃。往往以設計圖、工程圖、模型和實物樣板、或者工程樣板出現。在圖形的后面,則是一些數據、符號,如尺度、強度、硬度、光潔度、光照度,包括工程概算、預算、成本控制、利潤預計等等。這些實際涵蓋了四個方面的內容:一是微觀經濟學的;二是發展經濟學的;三是工程技術的;四是文化藝術的。
無論是經濟還是設計,作為個體來說,本身就有著深奧的學問,而要從經濟的角度去認識設計,從設計的角度去看經濟,則更是一個復雜的體系。我們通過分析設計與經濟的天然而內在的聯系,來說明設計對于經濟的意義。
首先,從設計與生產方面來看,生產是經濟的核心,是把自然的人力和物力轉化成社會必須的物質資料的關鍵環節。如果說經濟是基礎,那么生產就是這個基礎的基礎。
設計是先于生產的,是商品生產鏈條上的第一環。在現代設計沒有發生以前,設計與生產在多數情況下并沒有分開,在一般情況下,設計與生產乃至消費集于一身,手工業生產的工人們往往既是設計師,又是工人。只有在皇宮、廟宇、教堂、陵墓、道路和橋梁一類的大工程中,設計才和生產分開。設計先走一步,生產以設計為依據,統一指揮不同工程的工人有條不紊地進行施工。工業革命以后,隨著生產方式的變化,設計在大批量生產的企業中從生產線上分離出來,但作為生產結構第一環的概念從來沒有動搖過。
設計與生產分離,無論是對設計環節,還是對生產環節,都是一種便利,或者說進步。正是這種便利或進步,才促進了二者的快速和更好的發展。然而,這中間也經歷了一個過程。這個過程就是在工業革命發生以后的一定歷史時期,因為設計和生產分離的關系沒有處理好,人們對于設計什么、為什么設計、怎樣設計等諸多問題,或沒有引起注意,或沒有找到解決的辦法,因而,設計和產品生產相脫離,一方面,設計師在以何形式風格設計面前無所適從;另一方面,為滿足機械化生產的需要,使設計者的創意思維受到限制。正因為如此,所以工業革命以后很長一段時期,其產品以缺少必要裝飾和造型丑陋而著稱,沒有受到消費者的認同,甚至在當時設計界存在要不要回到手工藝生產時代的設計方式去的爭論。爭論的結果,終于引發了現代設計的開始。
設計從生產線上分離出來以后,一部分仍留在企業,一部分走上社會,但仍然面向企業,為企業的生產作設計,靠生產轉化設計成果,以生產的需要為生計,以生產為自己的價值體現。這種情況隨著社會經濟的發展,在現代設計史上表現愈益突出,特別是那些知名企業、品牌產品?？傊?設計需要生產是生存性的、價值性的和成就性的。
在設計與技術方面,自古以來,人類一直高度重視技術的發明、改進、傳承和發展,并生活在自然、社會和自己創造的技術環境之中。在這個環境中,沒有設計就沒有生產、技術落后就生產落后。這不僅表現農業、手工業生產領域,而且在機械化生產條件下,始終如此。例如在今天,先進的農業和落后的農業比較,先進的農民憑借知識,可以駕駛拖拉機、播種機、收割機,用自動化系統控制排灌,用飛機施肥、除草、殺蟲,幾個人可以耕種數千公頃的土地。而沒有知識文化的農民,靠牛犁田,用鋤除草,缺乏肥料,旱澇不保,幾個人千辛萬苦種不了幾畝地。前者的收獲可以養活幾百個高消費者,后者則只能養活自己或幾個人。雙方的差別達幾百倍,其差距何在?最根本的莫過于技術。因此,可以說技術就是力量,就是生產和經濟的力量,就是國家實力的重要組成部分。
技術從何而來?怎樣才能提高技術?改進技術?這些都離不開設計。如屬于運載技術的汽車,它的發明、發展、成熟以及開發出的廣泛的用途,全都離不開設計。汽車的發明始于蒸汽力代替馬力的概念,這時的發明家同時要兼設計家的職能,把馬車變成汽車。經過一百年左右的試驗都不成功,發明家便把注意力轉移到蒸氣機的變革,要它輕,能耗低、能效強,終于發明了內燃機,解決了動力技術的基本問題。這之后,各種各樣的科學家、企業家、工程師都加進了設計師的行列,一方面改進發動機的技術,另外設計傳動、承載、控制和利用技術,改進技術的質量,改變應用的方向,改變應用的技術匹配等等,終于完成了汽車大家族的發明,也締造了現代社會重要組成部分的汽車技術文明。從汽車的發明發展歷史可以看出,設計參與了技術發明和發展的全過程,它本身就是一門復合型的技術,又是各類技術的應用媒介。為了生產它適應各類技術,為了創新完善用各類技術,并成為創造最新技術的排頭兵。因此我們在某種意義上說:設計就是力量,就是生產和經濟的力量,就是技術產業化、商品化和市場化的必由之路,當然也是國家實力的重要組成部分。世界現代設計史上,各個國家經濟實力的升降,實質是各國設計水平的反映和體現。
再來看看設計和市場的關系。在當今這個現代化、信息化程度高的時代,空有藝術性、美的外觀,而不能為人類生存和發展服務,不能推動經濟和時展的設計,在現今是沒有市場,是不能為廣大所接受的。設計要為發展社會經濟服務。社會經濟狀況的好壞,可以制約藝術設計的發展;藝術設計的發展對社會經濟具有推動作用,而不能決定經濟發展的狀況。歸根結底,設計的價值必須投入到社會經濟活動中得以實現。
在現代經濟活動中,購買商品、勞動力、資金等的一方被稱之為買方,而出賣這些東西的一方則被稱為賣方,賣買相互作用,使交換成為可能,這樣的人員、環境、行為、性質的交換都被稱之為市場,貨物買賣是商品市場,政府買賣是政府市場,廠家買賣是企業市場,路邊臨時交換稱之為路邊市場等等。設計也需要市場,特別是設計脫離企業,與生產分離,成為一個相對獨立的行業以后,其所面對的是為多家企業服務,如果作出的設計沒有人采用,被采用投入生產的設計的產品沒有人買,設計家或設計組織的服務就成了一句空話,設計師的生存就受到威脅,設計的發展也就無從談起。設計本身就是一種生意,這個生意是否能夠成功,不在于設計者,不在于個人觀點,而在于它是否能夠在社會經濟活動中實現其自身的價值,在于是否能夠被廣泛地運用、造福于社會經濟生活,為經濟的更好的發展所服務。
工業革命對社會經濟最大影響莫過于商品生產的快速發展,以及賴以存在的社會經濟關系的固化。商品生產以市場為基礎、導向,市場決定了商品生產的各個環節。在市場經濟條件下,設計主要的方面是設計市場,設計市場的商店、賓館、寫字樓、貿易公司和銀行大廈,設計商標、包裝、廣告、櫥窗和裝飾,設計進入市場的企業和品牌形象等。為市場服務,營造環境和氛圍,為市場帶來商機和商譽,為企業的品牌推波助瀾,形成消費時尚和大眾文化,使名牌長盛不衰,使意識消費的價值高出物質消費的幾十倍、上百倍。這就可以促使市場需要設計,購買設計作品和服務,讓設計貫穿市場的始終,成為市場不可分離的一部分。
現代設計發展史上,為市場服務不僅體現在設計的各個方面和整個的發展過程中,而且大凡設計發達的國度,成果出眾的設計組織,乃至設計師,都是與市場緊密結合的典范。
最后談到消費與設計。消費是經濟的一個基本環節。生產創造物質資料,包括以物質為形式的文化藝術資料,由流通到分配到社會的方方面面,然后在滿足物質文化生活需要的過程中消費。一個經濟循環就這樣完成,一個新的經濟循環也就這樣開始。在商品經濟時代,社會經濟的正常運轉實質上就是生產與消費的一種總體平衡下不斷發展的結果。
消費決定生產和市場。消費需要什么就生產什么,市場就買賣什么,這樣經濟才有活力,才能稱之為市場經濟。設計師必須非常認真地認識和應用這一真理。深入研究消費,摸清消費結構,找出發展變化的規律。對于一個設計師來說,其設計的目的,可以從三個層面來考慮:首先為最穩定的消費設計,其次為空缺的消費設計,然后為應該到來的消費設計?，F代設計的發展,不僅體現了設計師的這種設計觀念,而且把消費作為設計的動力、環境與條件,作為設計靈感的源泉和通向成功的橋梁。
經濟水平的高低制約著消費的水平,我們并不倡導設計只為“貴族”服務,但我們不得不承認,追求美的更多的是“貴族”,他們審視美的存在,重視美的空間,知道如何享受生活如何制作快樂。以他們為定位,能體現現代設計的新時尚,追趕時代的新步伐,與國際接軌,向世界看齊。這樣的設計豈止帶動一個企業的發展,國家與民族的經濟也會長足發展。
設計的高定位不是把生活水平較低的群體拋棄,畢竟貧苦的勞動人民還是占了大多數。設計也要掌握這一群體的需求,忽視不得。由于這一群體人數眾多,審美觀相對較低,要求的設計相對粗糙,設計要向著大批量化發展,以便滿足需求。整個民族的設計理念要想整體提升,必須要以高定位的設計為龍頭,高精的設計理念為指導,把高消費群體作為設計定位的主要方向。低消費群體需要不斷的帶動,一步一步提高產品中美的價值,進而提高審美。這樣設計才有可能為更多的人接受,創造更多的經濟價值。經濟價值創造出來了,人們的生活水平提高了,要求的設計也隨之提高,設計便走向高層化。
我們這個高度文明的社會里,設計已經作為一門學問和一種文化出現在我們周圍。設計的出現本身就代表一種文明的進步與飛躍。尤其是在現實的社會中,這種表現更為明顯。而經濟又是我們得以發展的制約因素,所以經濟的發展狀況影響到整個國家的正常發展與生活,但是設計的本身就等于經濟進步加高度文明。所以經濟的發展直接制約著設計的進步。因此,只有人民的生活水平提高了,反過來才能影響設計的發展。
總體來說,設計和經濟雖然具有內在的關聯,但是,所有的設計并不一定非要和經濟掛鉤。因為設計作為一門藝術,是一種文化,但這門藝術、這種文化是要建立在歷史的臂膀上,是時間讓它得以發芽、開花,直到新的一代降臨。這就是一個文明的結束,又是一個新生命的開始。這也是設計與文明的關系。而一個社會經濟的發展同樣也會制約著設計的發展和文明的進步。但是在我們現在的社會中,設計被作成大批量生產的產品出售,成為產品設計,也就是工業設計,成了一個用來換錢的工具,可以說,一個好的產品設計就等于經濟利益加顧客信譽。這種關系會一直延續下去,直到一個新的文明的開始。所以說,一個好的設計會影響到經濟,同時經濟的發達程度會直接制約著設計。商家們之所以重視設計,是因為他們需要通過設計,來獲得外形的不斷創新、結構的不斷完善、用途的不斷擴展,而提升商品的購買率,達到其經濟目的。設計者們之所以從事設計,是因為他們需要通過設計,來使得大眾購買到更稱心的產品、商家獲得更豐厚的利潤、而自己得到更多的經濟資本。
設計與經濟的關系是密切的同時又是簡單的。設計不可能脫離經濟,而經濟也不可能離開設計。如果說設計是經濟的翅膀,那么經濟便是設計的足。簡單來說,就好象一只鳥兒,要想飛翔便離不開翅膀,沒有翅膀的鳥兒只有在地下跑的份;而鳥兒沒有足同樣是可悲的,試想一只只能飛而不能下地歇息的鳥兒會多么辛苦,最后只有累死的份。在現今社會,設計的地位不斷提高。
隨著世界經濟一體化的加快,設計成為了任何有形產品和無形產品營銷的重要手段之一,成為了樹立企業形象的標志。研究市場變化下的消費者與生產營銷商的之間的互動關系,以“最經濟的設計之產品”來為生產營銷商贏得最大利潤和提高產品的市場占有率,以消費群體公認的且生產商能夠滿足的“美”來贏得消費者的芳心,是任何一個生產營銷商的追求。
設計本身是應用性的,設計不一定是藝術。藝術是藝術家審美理想的物態化,它可以是藝術家個人審美情趣的個性表達,而設計并不是完擬藝術的本身,經濟性是其首先要表達的涵義。從哲學上講,藝術家可以以我為本,可以自己創造個人的唯心世界,不必考慮客觀世界的他物或他人的情趣。而設計必須以唯物主義哲學為指導分析客觀世界,服務真實世界。藝術領域希望有梵高這樣生前不受尊重的藝術家存在,但對于設計界絕對不歡迎梵高似的藝術設計家。在經濟之中,設計不再是藝術貴族世家的子弟,它已是一個工業大生產無產者。總之,設計是不可能脫離經濟的,而經濟也不可能離開設計。這是恒久不變的真理。
參考文獻:
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關鍵詞：射頻識別技術射頻卡分類
引言
射頻識別技術(RFID，RadioFrequencyIdentification)實際上是自動識別技術(AEI，AutomaticEquipmentIdentification)在無線電技術方面的具體應用與發展。該項技術的基本思想是，通過采用一些先進的技術手段，實現人們對各類物體或設備(人員、物品)在不同狀態(移動、靜止或惡劣環境)下的自動識別和管理。
目前，應用最廣泛的自動識別技術大致可以分為光學技術和無線電技術兩個方面。本文主要介紹自動識別技術在無線電技術方面的應用。
1射頻識別技術簡介
20世紀80年代，由于大規模集成電路技術的成熟，射頻識別系統的體積大大縮小，使得射頻識別技術進入實用化的階段，成為一種成熟的自動識別技術。
射頻識別技術是利用射頻方式進行非接觸雙向通信，以達到識別目的并交換數據。它與同期或早期的接觸式識別技術不同。RFID系統的射頻卡和讀寫器之間不用接觸就可完成識別，因此它可在更廣泛的場合中應用。
典型的射頻識別系統包括射頻卡和讀寫器兩部分。
射頻卡是將幾個主要模塊集成到一塊芯片中，完成與讀寫器的通信。芯片上有EEPROM用來儲存識別碼或其它數據。EEPROM容量從幾比特到幾萬比特。芯片僅需連接天線(和電池)，可以作為人員的身份識別卡或貨物的標識卡。卡封裝可以有不同形式，比如常見的信用卡及小圓片的形式等。與條碼、磁卡、IC卡等同期或早期的識別技術相比，射頻卡具有非接觸、工作距離長、適于惡劣環境、可識別運動目標等優點。
在多數RFID系統中，讀寫器在一個區域內發射電磁波(區域大小取決于工作頻率和天線尺寸)。卡片內有一個LC串聯諧振電路，其頻率與讀寫器發射的頻率相同。當射頻卡經過這個區域時，在電磁波的激勵下，LC諧振電路產生共振，從而使電容內有了電荷。在這個電容的另一端，接有一個單向導通的電子泵，將電容內的電荷送到另一個電容內儲存。當所積累的電荷達到2V時，此電容可作為電源為其它電路提供工作電壓，將卡內數據發射出去或接取讀寫器的數據。讀寫器接收到卡的數據后，解碼并進行錯誤校驗來決定數據的有效性，然后，通過RS232、RS422、RS485或無線方式將數據傳送到計算機網絡。簡單的RFID產品就是一種非接觸的IC卡，而復雜的RFID產品能和外部傳感器接口連接來測量、記錄不同的參數，甚至可與GPS系統連接來跟蹤物體。
工作原理如圖1所示。
2射頻識別技術的分類
射頻識別技術主要按以下四種方式分類。
(1)工作頻率
根據工作頻率的不同可分為低頻和高頻系統。①低頻系統一般指其工作頻率小于30MHz的系統。其基本特點是：射頻卡的成本較低、標簽內保存的數據量較少、閱讀距離較短(無源情況，典型閱讀距離為10cm)、射頻卡外形多樣(卡狀、環狀、鈕扣狀、筆狀)、閱讀天線方向性不強等。低頻系統多用于短距離、低成本的應用中，如多數的門禁控制、動物監管、貨物跟蹤。②高頻系統一般指其工作頻率大于400MHz的系統。高頻系統的基本特點是射頻卡及讀寫器成本均較高、卡內保存的數據量較大、閱讀距離較遠(可達幾m~十幾m)、適應物體高速運動性能好、外形一般為卡狀、閱讀天線及射頻卡天線均有較強的方向性。高頻系統多應用于需要較長的讀寫距離和高的讀寫速度的場合，像火車監控、高速公路收費等系統。
(2)射頻卡
根據射頻卡的不同可分成可讀寫(RW)卡、一次寫入多次讀出(WORM)卡和只讀(RO)卡三種。RW卡一般比WORM卡和RO卡貴得多，如電話卡、信用卡等。一般情況下改寫數據所花費的時間遠大于讀取數據所花費的時間(常規為改寫所花費的時間為s級，閱讀花費的時間為ms級)。WORM卡是用戶可以一次性寫入的卡，寫入后數據不能改變，且比RW卡要便宜。RO卡存有一個唯一的號碼，不能逐改，保證了安全性。RO卡最便宜。
(3)射頻卡的有源與無源
射頻卡可分為有源及無源兩種。有源射頻卡使用卡內電池的能量、識別距離較長，可達十幾m，但是它的壽命有限(3~10年)，且價格較高；無源射頻卡不含電池，利用讀寫器發射的電磁波提供能量，重量輕、體積小、壽命長、很便宜，但它的發射距離受限制，一般是幾十cm，且需要讀寫器的發射功率大。
(4)調制方式
根據調制方式的不同還可分為主動式和被動式。①主動式的射頻卡用自身的射頻能量主動地發送數據給讀寫器。②被動式的射頻卡，使用調制散射方式發射數據。它必須利用讀寫器的載波調制自己的信號，適宜在門禁或交通的應用中使用。因為讀寫器可以確保只激活一定范圍之內的射頻卡。
目前使用的多數系統中，一次只能讀寫一個射頻卡。射頻卡之間要保持一定距離，確保一次只能有一個卡在讀寫區域內。讀寫距離長，射頻卡之間的距離就要大，應用起來很不方便?，F在的射頻卡具有防碰撞的功能，這對于RFID來說十分重要。所謂碰撞是指多個射頻卡進入識別區域時信號互相干擾的情況。具有防碰撞性能的系統可以同時識別進入識別距離的所有射頻卡，它的并行工作方式大大提高了系統的效率。
3國際射頻識別技術發展狀況
射頻識別技術在國外發展得很快。RFID產品種類很多，像德州儀器、Motoro1a、Philips、Microchip等世界著名廠家都生產RFID產品。他們的產品各有特點，自成系列。射頻識別技術被廣泛應用于工業自動化、商業自動化、交通運輸控制管理等眾多領域。如澳大利亞將它的RFID產品用于澳機場旅客行李管理中并發揮了出色的作用；瑞士國家鐵路局在瑞士的全部旅客列車上安裝RFID自動識別系統，調度員可以實時掌握火車運行情況，不僅利于管理，還大大減小了發生事故的可能性；德國BMW公司將射頻識別系統應用在汽車生產流水線的生產過程控制中等。
據有關權威數據顯示，射頻識別產品在全世界的銷量以每年25.3%的比例增長。由此可見，射頻識別技術具有廣闊的市場前景。
4射頻識別技術在我國的發展
我國政府在1993年制定的金卡工程實施計劃，是一個旨在加速推動我國國民經濟信息化進程的重大國家級工程，由此各種自動識別技術的發展及應用十分迅猛。現在，射頻識別技術作為一種新興的自動識別技術，也將在中國很快地普及。
目前，我國的射頻識別技術在下列幾種應用中發展前景較好。當然，這里僅僅羅列了射頻識別技術應用的一部分。任何一種技術如果得到普及，都將會孕育一個龐大的市場。射頻識別將是未來一個新的經濟增長點。
4.1安全防護領域
(1)門禁保安
將來的門禁保安系統均可應用射頻卡。一卡可以多用。比如，可以作工作證、出入證、停車卡、飯店住宿卡甚至旅游護照等，目的都是識別人員身份、安全管理、收費等等。好處是簡化出入手續、提高工作效率、安全保護。只要人員佩戴了封裝成ID卡大小的射頻卡、進出入口有一臺讀寫器，人員出入時自動識別身份，非法闖入會有報警。安全級別要求高的地方、還可以結合其它的識別方式，將指紋、掌紋或顏面特征存入射頻卡。
公司還可以用射頻卡保護和跟蹤財產。將射頻卡貼在物品上面，如計算機、傳真機、文件、復印機或其它實驗室用品上。該射頻卡使得公司可以自動跟蹤管理這些有價值的財產，可以跟蹤一個物品從某一建筑離開，或是用報警的方式限制物品離開某地。結合GPS系統利用射頻卡，還可以對貨柜車、貨艙等進行有效跟蹤。
(2)汽車防盜
這是RFID較新的應用。目前已經開發出了足夠小的、能夠封裝到汽車鑰匙當中含有特定碼字的射頻卡。它需要在汽車上裝有讀寫器，當鑰匙插入到點火器中時，讀寫器能夠辨別鑰匙的身份。如果讀寫器接收不到射頻卡發送來的特定信號，汽車的引擎將不會發動。用這種電子驗證的方法，汽車的中央計算機也就能容易防止短路點火。
另一種汽車防盜系統是，司機自己帶有一射頻卡，其發射范圍是在司機座椅45~55cm以內，讀寫器安裝在座椅的背部。當讀寫器讀取到有效的ID號時，系統發出三聲鳴叫，然后汽車引擎才能啟動。該防盜系統還有另一強大功能：倘若司機離開汽車并且車門敞開引擎也沒有關閉，這時讀寫器就需要讀取另一有效ID號；假如司機將該射頻卡帶離汽車，這樣讀寫器不能讀到有效ID號，引擎就會自動關閉，同時觸發報警裝置。
(3)電子物品監視系統
電子物品監視系統(ElectronicArticleSurveillance,EAS)的目的是防止商品被盜。整個系統包括貼在物體上的一個內存容量僅為1比特(即開或關)的射頻卡，和商店出口處的讀寫器。射頻卡在安裝時被激活。在激活狀態下，射頻卡接近掃描器時會被探測到，同時會報警。如果貨物被購買，由銷售人員用專用工具拆除射頻卡(典型的是在服裝店里)，或者用磁場來使射頻卡失效，或者直接破壞射頻卡本身的電特性。EAS系統已被廣泛使用。據估計每年消耗60億套。
4.2商品生產銷售領域
(1)生產線自動化
用RFID技術在生產流水線上實現自動控制、監視，提高生產率，改進生產方式，節約了成本。舉個例子以說明在生產線上應用RFID技術的情況。
用于汽車裝配流水線。德國寶馬汽車公司在裝配流水線上應用射頻卡，以盡可能大量地生產用戶定制的汽車。寶馬汽車的生產是基于用戶提出的要求式樣而生產的。用戶可以從上萬種內部和外部選項中，選定自己所需車的顏色、引擎型號和輪胎式樣等。這樣一來，汽車裝配流水線上就得裝配上百種式樣的寶馬汽車，如果沒有一個高度組織的、復雜的控制系統是很難完成這樣復雜的任務的。寶馬公司在其裝配流水線上配有RFID系統，使用可重復使用的射頻卡。該射頻卡上帶有汽車所需的所有詳細的要求，在每個工作點處都有讀寫器，這樣可以保證汽車在各個流水線位置，能毫不出錯地完成裝配任務。
(2)倉儲管理
將RFID系統用于智能倉庫貨物管理，能有效地解決與貨物流動有關的信息管理，不但增加了處理貨物的速度，還可監視貨物的一切信息。射頻卡貼在貨物所通過的倉庫大門邊上，讀寫器和天線都放在叉車上，每個貨物都貼有條碼，所有條碼信息都被存儲在倉庫的中央計算機里，與該貨物有關的信息都能在計算機里查到。當貨物出庫時，由另一讀寫器識別并告知中央計算它被放在哪個拖車上。這樣，管理中心可以實時地了解到已經生產了多少產品和發送了多少產品。
(3)產品防偽
偽造問題在世界各地都是令人頭疼的問題，將射頻識別技術應用在防偽領域有它自身的技術優勢。防偽技術本身要求成本低，且難于偽造。射頻卡的成本就相對便宜，而芯片的制造需要有昂貴的芯片工廠，使偽造者望而卻步。射頻卡本身有內存，可以儲存、修改與產品有關的數據，利于銷售商使用；體積十分小、便于產品封裝。像電腦、激光打印機、電視等產品上都可使用。
(4)RFID卡收費
國外的各種交易大多利用各種卡來完成，而我國普遍采用現金交易?，F金交易不方便也不安全，還容易出現稅收的漏洞。目前的收費卡多用磁卡、IC卡，而射頻卡也開始占據市場。原因是在一些惡劣的環境中，磁卡、IC卡容易損壞，而射頻卡則不易磨損，也不怕靜電及其它情況；同時，射頻卡用起來方便、快捷，甚至不用打開包，在讀寫器前搖晃一下，就完成收費。另外，還可同時識別幾張卡．并行收費，如公共汽車上的電子月票。我國大城市的公共汽車異常擁擠、環境條件差，射頻卡的使用有助于改善這種情況。
4.3管理與數據統計領域
(1)畜牧管理
該領域的發展起步于賽馬的識別，是用小玻璃封裝的射頻卡植于動物皮下。射頻卡大約10mm長，內有一個線圈，約1000圈的細線繞在鐵氧體上，讀寫距離是十幾cm。從賽馬識別發展到了標識牲畜。牲畜的識別提供了現代化管理牧場的方法。
(2)運動計時
在馬拉松比賽中，由于人員太多，有時第一個出發的人同最后一個出發的人能相隔40分鐘。如果沒有一個精確的計時裝置，就會出現差錯。射頻卡應用于馬拉松比賽中，運動員在自己的鞋帶上很方便地系上射頻卡，在比賽的起跑線和終點線處放置帶有微型天線的小墊片。當運動員越過此墊片時，計時系統便會接收運動員所帶的射頻卡發出的ID號，并記錄當時的時間。這樣，每個運動員都會有自己的起始時間和結束時間，不會出現不公平競爭的可能性了。在比賽路線中，如果每隔5km就設置這樣一個墊片，還可以很方便地記錄運動員在每個階段所用的時間。
RFID還可應用于汽車大獎賽上的精確計時。在跑道下面按照一定的距離間隔埋入一系列的天線，這些天線與讀寫器相連，而射頻卡安裝到賽車前方。當賽車每越過一個天線時，賽車的ID號和時間就被記錄下來，并存儲到中央計算機內。這樣到比賽結束時，每個參賽選手將會有一個準確的結果。
4.4交通運輸領域
(1)高速公路自動收費及交通管理
高速公路自動收費系統是射頻識別技術最成功的應用之一。目前，中國的高速公路發展非?？欤咚俟肥召M卻存在一些問題：一是在收費站口，許多車輛要停車排隊，成為交通瓶頸問題；二是少數不法的收費員貪污路費，使國家損失了相當的財政收入。RFID技術應用在高速公路自動收費上，能夠充分體現它非接觸識別的優勢——讓車輛高速通過收費站的同時自動完成收費，同時可以解決收費員貪污路費及交通擁堵的問題。利用射頻識別技術的不停車高速公路自動收費系統是將來的發展方向；人工收費，包括IC卡的停車收費方式，終將會被淘汰。預計在未來10年內，高速公路自動收費系統將有數十億元的需求。
在城市交通方面，解決交通日趨擁擠問題不能只依賴于修路。加強交通的指揮、控制、疏導，提高道路的利用率，深挖現有交通潛能也是非常重要的；而基于RFID技術的交通管理系統可實現自動查處違章車輛，記錄違章情況。另外，公共汽車站實時跟蹤指示公共汽車到站時間及自動顯示乘客信息，會給乘客帶來很大的方便。
(2)火車和貨運集裝箱的識別
在火車運營中，使用RFID系統很大的優勢在于：火車是按既定路線運行的，因此肯定要通過設定的讀寫器的地點。通過讀到的數據，能夠得到火車的身份、監控火車的完整性，以防止遺漏在鐵軌上的車廂發生撞車事故，同時能在車站將車廂重新編組。起初的努力是用超音波和雷達測距系統讀出車廂側的條碼，現在被RFID系統取代。射頻卡一般安在車廂頂邊，讀寫器安在鐵路沿線，就可得到火車的實時信息及車廂內裝的物品信息。
目前，射頻自動識別系統的安裝遍布全國14個鐵路局。2001年3月1日，鐵道部正式聯網啟用車次車號自動識別系統，為自備車企業、合資鐵路和地方鐵路實現信息化智能運輸管理提供了重要良機。
食品包裝生態設計的一般要求有：能源（資源）消耗量及回收與再利用的可行性、污染物排放量（如空氣、水、土壤污染物排放及固體廢棄物等排放）以及廢棄物的產生量等方面的定性要求。食品包裝生態設計的特殊要求除有EUP強調的能效要求（以能源投入/績效產出作為計算單位，其具體指標需要根據具體的食品包裝用統計方法確定）外，還應有對食品包裝最重要的食品安全限制性指標，主要有食品包裝材料中鉛、汞、鎘及六價鉻等四大重金屬的最高濃度限值應小于100mg/kg（100ppm）；污染物從與食品接觸的包裝材料或容器向食品或食品模擬物中的總遷移極限要求不得超過60mg/kg（對容器可換算為10mg/dm2）；應采用水性環保油墨，其中二苯甲酮和四甲基二苯甲酮的含量不得大于600µg/kg，等等。
2食品包裝生態設計體系
食品包裝生態設計的實施過程可以簡單概括為“工具—技術—方法”三步。首先利用生態設計工具（生命周期評價）及其相應的軟硬件平臺，對食品包裝生命周期各個階段的環境影響（資源、能源消耗和污染物排放都會對環境和人類健康產生影響）進行分析；在此基礎上，利用生態設計技術（生命周期評價技術、原材料選用技術等），按照一定方法（程序）實施生態設計。由此構建食品包裝生態設計實施體系，見圖1，包括軟硬件平臺（工具）系統、技術支撐（技術）系統和設計程序（方法）系統三大系統。
2.1食品包裝生態設計軟硬件平臺軟硬件平臺系統是實施生態設計過程的基礎，食品包裝生產企業應構建起相應的生態設計軟硬件平臺系統[17]，包括生態化設計管控措施、綠色材料供應鏈、生態化并行設計平臺、LCA軟件和生命周期管理制度等系統的建立。
2.1.1生態化設計管控措施系統企業為了改進產品的生態特性和降低產品成本，確保其符合具體的食品包裝生態設計實施要求，應根據EUP指令的一致性評估要求，選擇1種自我評估模式建立食品包裝生產企業的生態設計管控措施系統。EUP指令的自我評估模式有“內部設計控制”和“環境管理體系”2種[7]，企業可以任選擇1種進行自我評估，以提交相關技術文件和檢測結果來驗證其一致性評估的真實性。歐盟要求企業主要采用自我評估的方式進行合格評定，根據其產品生態設計實施措施，對產品進行合格評定后加附CE（CONFORMITEEUROPEENNE）標簽，則制造商就具有了進入歐洲市場的護照，而被認為符合EUP的生態設計要求。給產品加附CE標志是制造商或其授權代表的自覺行為，具有一系列步驟及多種合格評定程序模式。另外，也可以參照歐盟EC/1980/2000法規的《生態標簽授予計劃》。內部設計控制是企業（或授權代表）自檢和自我申明的評定方式，是企業自我申明其產品滿足生態設計要求相關條款的過程。這一過程首先是食品包裝生產企業須建立食品包裝生態檔案（即產品清單數據）[1]。可針對生態設計要求，根據正常的使用條件以及設計用途，對食品包裝產品在其整個生命周期內對環境的影響進行評估（優先考慮通過設計可以得到顯著改善的因素），并建立相應的生態檔案。生態檔案的建立是一個龐大的工程，但也是生態化設計管控措施系統建立的關鍵。這對于我國食品包裝企業來講，也是實施生態設計最為困難的環節。通過生態診斷（即環境影響評價）確定其在整個生命周期過程對環境及安全衛生造成較大不利影響的因素，即確定生態設計的一般和特殊要求的參數，再根據確認的設計參數，在設計源頭采取所有必要的措施，確保其生產的產品符合相應的生態設計要求，并提供技術文件證明通過了一致性評估。通過ISO14000認證是實行生態設計、生產生態產品的最基本保證，因而也可通過建立環境管理體系，確保企業具有生產符合EUP指令要求的生態產品的能力。
2.1.2生態化并行設計平臺系統按照源頭設計的生態設計內涵，食品包裝企業必須構建滿足生態設計要求的并行設計平臺系統，將產品生命周期全過程的環境影響因素集成一體系統考慮，達到實施生態設計必須的人員集成、信息集成和過程集成[19]，從而建立產品壽命周期中各個階段性能的繼承和約束關系以及產品各個方面屬性間的關系，以追求產品在生命周期全過程中其性能最優。傳統串行設計無法從設計源頭控制產品在整個生命周期中對環境造成的影響，不能在設計源頭一并考慮產品整個生命周期所有環境影響因素[7]，不能盡早發現問題并采取所有必要措施提高產品的生態特性。
2.1.3綠色材料供應鏈系統食品包裝有毒有害物質殘留主要來源于包裝材料，建立和完善綠色材料供應鏈系統對是實施食品包裝生態設計的重要措施。實施食品包裝生態設計的源頭措施就是限制使用存在有害物質的原材料。近年來，我國為應對歐盟相關綠色壁壘，已建立起有關產品的綠色材料供應鏈，進行產品的生態設計必須以上游企業原材料的生態設計為前提，只有密切與上游企業合作關系，才能真正實施食品包裝的生態設計。
2.1.4LCA軟件及生命周期管理制度系統生態設計是面向全生命周期尋求減少對能源、資源的消耗和對環境的影響，需在設計階段對食品包裝生命周期全過程對能源、資源與環境的影響進行評估，以便于在設計源頭找到資源環境性能最佳的設計方案。因此，LCA（lifecycleassessment）既是進行產品生態設計的重要工具（方法），也是進行生態設計的重要原則[7]。為了實現設計環境性能優良的生態產品的生態設計目標，必須運用LCA軟件系統，將食品包裝整個生命周期過程視為一個生態系統過程，對所有可能的環境及其安全衛生影響因素進行分析，進行系統輸入與產出的綜合平衡，從而尋求減少影響的方案應用于產品設計之中。LCA軟件系統的建設，一方面需要引進如Boustead4.2、SimaproVer.4.0等LCA的商用軟件，或自行開發LCA軟件；另一方面需要建立起產品清單分析數據庫，供LCA影響評價使用[20]。另外，實施生態設計企業還應建立內部的生命周期管理制度[15]，對產品生命周期各階段、生產的各環節加強管理。例如，應建立企業內部設計、原材料采購和營銷等部門的緊密合作關系制度，為實施食品包裝生態設計提供保障。
2.2食品包裝生態設計程序
實施食品包裝生態設計須滿足食品包裝的生態設計要求，傳統食品包裝設計主要考慮經濟參數的設計，因而對食品包裝生態設計來講，僅是前期的產品初步設計，還需要進一步進行生態參數設計，從而設計出對環境友好又能滿足功能要求的食品包裝產品。食品包裝生態設計的基本程序有5步，見圖1。包括[9,15]根據經濟參數進行初步設計，除了考慮產品的有關標準、法規及生產、成本和使用等因素外，還應按生態和衛生原則選用原材料和進行相應的結構、工藝等設計；分析生態參數建立生態檔案；根據生態檔案進行生態診斷及設計開發；依據生態設計的一般及特殊要求對開發方案進行再次評價、再次改進設計，直到滿足生態設計要求；利用綠色成本核算技術進行綠色成本分析并評估產品的環境績效。
2.3食品包裝生態設計相關技術
實施生態設計必須利用相關的支撐技術進行生態特性評價、原材料選擇、結構設計和衛生安全設計等設計開發[21]。
2.3.1生命周期評價技術根據國際環境毒物學和化學學會權威性定義，生命周期評價(LifeCycleAssessment，LCA)是一種通過對能源、原材料消耗及廢物排放的鑒定及量化來評估一個產品、過程或活動對環境帶來的負擔的客觀方法[22]。生命周期評價被ISO14000列為子系統之一，是評價從原材料采集開始，直至再循環和最終廢物處置整個生命周期階段有關的環境影響的工具，能夠進行科學全面的量化計算，作為一種重要的環境分析方法對產品環境性能評價具有權威性，因而也是實施食品包裝生態設計的關鍵支撐技術之一。LCA能對產品生命周期每個階段的投入及排放對環境的影響進行評價，尋找出污染最嚴重的階段及其生態設計參數，為設計和改進產品提供依據。目標和范圍界定、數據清單分析、影響評價和結果解釋等4部分組成了LCA的技術框架[19]，為了避免運用LCA技術評價時的計算量大，應注意評價范圍的界定、準確采集投入及排放數據和設計或選擇好評價軟件。
2.3.2生態材料選用技術食品包裝是個系統工程，材料是基礎，其生態設計強調選擇生態包裝材料。生態包裝材料的選用原則是生態性、經濟性和必要功能性的綜合效益最大原則，應在保證產品功能和技術要求的前提下，綜合比較，擇優選擇。對于食品包裝材料的生態性應重點考慮：一是滿足安全衛生要求。這也是生態包裝材料的首要要求，有毒有害的材料及添加物應盡力避免選擇或替代，或考慮材料中毒性物質的穩定性并采取措施解決其遷移和釋放問題。目前食品包裝材料的主體仍是塑料軟包裝材料（復合材料），另外包括紙、金屬、玻璃和陶瓷等，其成分含量在包裝的整個生命周期過程中必須滿足不對人體造成危害的要求，有毒有害物質均需嚴格控制在限量范圍內。例如，揮發性有機物（VOC）的濃度總量，鉛、鎘、汞和六價鉻，以及氯乙烯單體、多氯聯苯、偶氮等。即應滿足食品包裝生態設計相關特殊要求的規定。二是滿足輕量化（減量化）要求[23-24]。輕量化（減量化）是實施生態設計的重要途徑，能降低對資源和能源消耗并減少廢棄物排放。為此，在保證實現功能和技術要求的前提下，應利用生態包裝材料，以減少污染排放、資源（能源）消耗少和便于回收利用；應解決好產品與包裝的合理定位，過度包裝對生態無益；應采用自然、無害和節省能的材料來滿足食品包裝產品功能的需要；應選擇科技含量高的復合材料替代傳統包裝材料，如采用紙塑復合材料和無菌包裝技術包裝如牛奶、果汁飲料等食品，其生態特性和保持食品的風味和質量方面都優于傳統包裝材料。三是滿足可再生或可回收要求（不破壞生態和可持續原則[25]。生態設計注重不破壞生態和可持續發展，避免使用不可再生或需很長時間才能恢復的原材料；為方便回收利用，原材料盡量品種相同及可再循環。目前紙塑料復合的包裝材料在食品包裝中應用較多，但紙塑復合材料不易回收處理；倡導使用再循環的材料［6］，降低新材料用量。
2.3.3生態結構設計技術食品包裝結構設計關系包裝必要功能的實現以及包裝材料的用量和包裝廢棄后的回收等問題，對其資源環境效益有直接影響。生態結構設計技術面向節約能源（資源）的生態設計目的，是實施食品包裝生態設計的重要支撐技術。（1）減量化（減少化）設計[26]。計算機技術的廣泛運用為包裝設計的合理化及包裝整體的減量、輕型化提供了良好的技術支持。食品包裝生態設計應根據食品所需要的保護性等必要功能要求進行減量化（減少化）設計（包括容器形狀、結構形式、尺寸、封合方式等），盡量減少多余功能，避免過分包裝和欺騙性包裝，以節省材料、節約運輸空間和減少廢棄物的產生。歐洲包裝業按照歐盟“包裝與包裝廢棄物指令(94/62/EC)”對消費者可以接受且相對安全的最小包裝質量和體積實施減量化，每年減少了50萬t材料的用量［5］。食品包裝在減量化（減少）設計上，可以通過去除多余功能，根據不同消費者的利益訴求設計包裝體量或限制1次用量（如以1周消費為單位的包裝體量）等實現包裝產品的減量化，注重對包裝廢棄物的回收再用、再生或降解進行設計；采用輕質材料，減輕產品質量；通過減少異形結構等達到節約資源（能源）的目的，異形結構的包裝在用料及印刷、印后加工等后加工方面對資源（能源）消耗更多。確需進行異形設計，也可通過盡量減少折疊線、面的數量，減少壁板等來減輕用料、印刷以及印后加工等的負荷[27]。另外，從印刷及后加工角度，分體包裝盒結構設計一般會增加制版費用，后加工裁切也將增加工序，既造成了浪費，也增加了成本。采用盒體一體成型設計（如鎖底式、搖蓋式、姐妹式紙盒設計等），紙盒可以折疊起來，能夠節約后加工、堆碼、運輸和儲存等費用[28]。例如，在牛奶、飲料和水果等包裝紙箱中，采用一體成型結構設計在印刷、堆碼和銷售等方面都有好處。（2）色彩適量化設計。采取簡約化、“簡而美”的色彩適量化裝潢設計，避免有害原料成分、生產過程以及廢棄物對環境造成的污染，以及有害成分向食品的遷移。包裝印刷中使用的油墨、黏合劑等材料很多都含有有機溶劑等有毒有害物質，通過滲透、遷移而污染食品。統計顯示[27]，目前國內還沒有可食用油墨，紙質食品包裝材料都具有可滲透性，色彩種類越多，油墨印刷面積越大，更容易地轉移到食品中而造成污染，直接對人體健康造成傷害。在食品包裝生態設計中，應運用色彩適量化設計措施，避免過分裝潢，減少油墨材料等的有毒有害物質對人體健康造成的潛在危害?？梢栽谝韵路矫婵紤]色彩適量化設計[29]：一是盡量避免多色印刷設計，多采用單色或雙色印刷，以節約資源、能源，降低成本，提高食品包裝的環境性能；二是充分利用食品包裝材料本身的色彩及文理條件，用局部色彩設計方案，適量化設計裝潢圖案、標識和品牌名稱等必要元素，以減少油墨的使用量；三是盡力減少油墨與內裝食物的接觸，根據不同的情況（如即食性食品包裝、包裝與人的口部直接接觸位置等）可以不設計色彩，或盡量減少用色。（3）節能化設計。節約能源是EUP指令的核心，減量化和可回收設計等可降低資源和能源的消耗，但更直接有效的方法是提高食品包裝材料的生態特性。由于食品行業的發展，我國食品包裝行業已經成為能源消費的大戶，“碳足跡”的蹤影貫穿食品包裝材料生產到消費的全過程，“低碳包裝”成為食品包裝發展的必然方向。為減少CO2和有害物質排放，應選用清潔、可再生的資源（能源），同時采用各種節能技術，開展節能設計，發展節能低碳包裝。天然材料的開發使用是低碳化食品包裝材料的重要發展途徑[30]，目前在食品包裝中，塑料日益成為不可缺少的材料而得到飛速發展，特別是軟性的食品（藥品）用復合材料發展最快。近年來，用于食品包裝的塑料量占了塑料總產量的1/4左右，塑料包裝產量平均年遞增11％[31]。但目前大量石油基塑料對資源（能源）的消耗和造成的環境污染日益嚴重，且引起的食品安全問題突出。為了減少CO2等溫室氣體排放和保護不可再生的石油資源、減少消耗，非石油基塑料已成為目前研發的熱點。利用植物秸稈等為原料得到的非石油基塑料（生物基塑料），可降低30%~50%的石油資源消耗，實現數億噸CO2的凈減排。降解型生物基塑料主要包括微生物合成、天然合成和化學合成3類，其中，化學合成的聚乳酸(PLA)由玉米、木薯、甘蔗等天然材料經微生物發酵方法得到乳酸，再經過化學合成而形成，是規?；a最早和目前產量最大、應用最廣、價格最低的合成降解塑料。聚乳酸（PLA）比聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯等塑料材料的優點更突出，是最具發展潛力的新型包裝材料，目前國內PLA的大型生產商產能達1萬t/a[33]，在食品包裝領域，全降解型食品包裝材料代替非降解食品包裝材料在不久的將來即可實現。另外，非降解型生物基塑料雖無法降解，但其減少了不可再生資源的消耗和CO2的排放。
2.3.4衛生安全設計技術食品包裝的衛生安全是指食品包裝的原材料及其加工過程中使用的輔助材料（油墨、黏合劑等）中不應含有對人體有害的物質。食品包裝衛生設計，一是原材料安全無毒和無揮發性物質產生，具有穩定的組織成分。應使食品的特性與材料的性能相適應，以及食品的保護條件與材料的適用條件相適應；掌握添加劑等成分向食品遷移的情況，以及食品中某些組分向包裝容器滲透、被吸附等情況在流通過程中對食品的影響，以確保在包裝工藝實施過程中不會產生與食品成分發生化學反應的物質和化學成分。食品包裝材料中有害物質潛在的遷移值應滿足總遷移和特定遷移極限的規定；二是原材料在貯藏和轉移的過程中不會因氣候和正常環境因素的變化而發生化學變化。被包裝食品的生物、化學、物理學特性及其敏感因素（光線、氧氣、溫度、微生物及物理、機械力學等）決定著包裝材料及包裝工藝技術的選擇；三是應選擇環保型的油墨、黏合劑及涂料等輔助材料。美國嚴禁在食品包裝上使用有機溶劑型油墨，而以水基型油墨取代；四是注重應用新型食品包裝材料及技術。目前，一些特殊功能材料和技術成為包裝材料和技術的研發重點，如防光污染包裝材料、可食性包裝材料、化學污染及重金屬消除包裝技術和納米包裝材料等在國內外已有所突破。
2.3.5清潔生產工藝技術清潔生產已經受到世界各國的高度重視，我國已將清潔生產相關內容作為重點列入了國家“十二五發展規劃綱要”之中，食品包裝相對于其他產品包裝更需要實行清潔生產。食品包裝生態設計應采用節省原材料和能源、不使用有毒原材料、減少“三廢”排放等清潔生產工藝技術。實施清潔生產首先是節約能源、降低消耗，即用最少的資源投入來取得最大的經濟效益。一方面應以最少的包裝材料滿足包裝必要的功能。如簡化圖案設計突出功能要求，印刷工序就可以減少顏色數和墨層的厚度，節約油墨消耗；另一方面應通過提高食品包裝生產設備的精度或操作人員的技術熟練程度等，以提高材料的利用率和保證產品質量，達到節約資源和減少損耗的目的。另外，應實施食品包裝生產企業相關認證，這也是實現“清潔生產，節能降耗”的有效途徑。實施清潔生產關鍵在于清潔的生產工藝過程，應通過對生產工藝流程的審計，選定最佳方案[9]。
2.3.6綠色成本核算技術食品包裝生態設計通過前述生命周期評價、原材料選用和結構設計等技術提高了其產品及其制造設計方案的生態技術性能，還需要進一步進行綠色成本（效益）分析，實現生態效益與經濟效益的綜合平衡。綠色成本核算就是在傳統成本項目基礎上考慮資源環境得失后的核算[36]。聯合國環境與綜合經濟核算體系提出，綠色成本核算應考慮資源耗減、環境保護支出和環境退化成本等3個變量。具體來看，就是在進行傳統項目核算的基礎上，還應核算能源資源節約等的收益，回收材料的收益，污染減少帶來的生態成本節約的收益，以及材料再生、廢棄處置的環保支出等。綠色成本核算可以運用基于作業的成本分析(activity-basedcosting，ABC)等方法，在綜合分析食品包裝生命周期全過程的成本與收益基礎上，建立成本核算與評估模型，最終從經濟上選擇效益最佳的生態設計方案。
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