射频技术论文模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇射频技术论文，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

篇1

引言

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

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

1射频识别技术简介

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

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

典型的射频识别系统包括射频卡和读写器两部分。

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

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

工作原理如图1所示。

2射频识别技术的分类

射频识别技术主要按以下四种方式分类。

(1)工作频率

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

(2)射频卡

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

(3)射频卡的有源与无源

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

(4)调制方式

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

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

3国际射频识别技术发展状况

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

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

4射频识别技术在我国的发展

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

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

4.1安全防护领域

(1)门禁保安

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

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

(2)汽车防盗

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

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

(3)电子物品监视系统

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

4.2商品生产销售领域

(1)生产线自动化

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

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

(2)仓储管理

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

(3)产品防伪

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

(4)RFID卡收费

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

4.3管理与数据统计领域

(1)畜牧管理

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

(2)运动计时

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

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

4.4交通运输领域

(1)高速公路自动收费及交通管理

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

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

(2)火车和货运集装箱的识别

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

篇2

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

典型的射频识别系统包括射频卡和读写器两部分。

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

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

工作原理如图1所示。

2射频识别技术的分类

射频识别技术主要按以下四种方式分类。

(1)工作频率

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

(2)射频卡

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

(3)射频卡的有源与无源

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

(4)调制方式

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

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

3国际射频识别技术发展状况

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

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

4射频识别技术在我国的发展

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

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

4.1安全防护领域

(1)门禁保安

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

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

(2)汽车防盗

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

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

(3)电子物品监视系统

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

4.2商品生产销售领域

(1)生产线自动化

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

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

(2)仓储管理

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

(3)产品防伪

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

(4)RFID卡收费

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

4.3管理与数据统计领域

(1)畜牧管理

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

(2)运动计时

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

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

4.4交通运输领域

(1)高速公路自动收费及交通管理

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

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

(2)火车和货运集装箱的识别

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

目前，射频自动识别系统的安装遍布全国14个铁路局。2001年3月1日，铁道部正式联网启用车次车号自动识别系统，为自备车企业、合资铁路和地方铁路实现信息化智能运输管理提供了重要良机。

5结论

篇3

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

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

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

现代智能化物流管理

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

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

射频识别技术的技术优势分析

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

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

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

射频识别技术的应用优势分析

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

的效率和效益,这具体表现在以下几个方面:

零售领域

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

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

物流运输领域

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

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

商品库存领域

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

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

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市场在扩大的同时也呈现出细分化的趋势，消费者越来越突出与强调对个性化或个人特有的风格的追求，也就是说当前人们对产品的选择，主要基于个人独特的感受和所在阶层或小团体的价值观，由此导致产品的设计正逐渐由寻求“原型”到追求“个性”。而当前“原型”与“个性”相互矛盾的倾向并列，造成一种矛盾双方并列存在的时期。正如TufanOrel所说：一方面，消费者们期望变得自然，具有创造性，和成为自己趣味的主人；另一方面，各种模型、趣味或风格标准又不断强加于消费者，为的是使他们将自己的生活环境“个性化”。而如何才能在原型与个性、独特化与标准化之间找到平衡，以广博得创新应对多变的市场，也是数码产品所要面对的问题。而在这一问题上，我们也一直在不断地思考与尝试，寻求解决“原型”与“个性”的方法，例如，在手机产品设计中由系列产品的组合到单一产品的变异，利用模块化的设计进行单一手机的造型形态的变化，满足不同消费者的需求与审美。像索爱SO703i这款手机就提供了Style-Up面板更换功能，只要将Style-Up面板与安置在手机上的“香囊”粘贴在一起，手机就能够发出香味。同时，不同的Style-Up面板具有不同香味的Style-Up面板，比如蓝色的面板和香囊粘贴后可以散发海洋一样的香味，因此可让消费者根据自己的喜好有所选择。

二、功能的多元化、集成化

数字技术在音、视频传输及信息的互动方面存在传统的模拟技术无法比拟的优越性，伴随着数字技术的推广与成熟，现代个人数码产品的功能呈现一种由标准化、单一化向灵活化、集成化的转变，多数产品都集多功能于一身。以手机为例，现代的手机除了基本的通讯功能外还集摄像、游戏、音乐、电子阅读器等为一身，根据不同的消费需求，产生了不同的产品概念，已经脱离了传统的手机概念。

欧洲一家公司研制出一种名为“SmartBadge”的ID胸卡式手机（图1），它将ID胸卡与手机这两样必备物品合二为一，平时可当作ID卡，在配上相应的耳机后便可接电话，用于通讯。

三、系统的网络化、平台化

随着网络与数字技术的发展，数码产品的兼容化、网络化、平台化正逐渐显现，以家庭为中心的多媒体综合处理系统正成为未来生活的一大发展趋势，网络与日常居家生活产品的融合正才成为时尚生活的代表，智能家居生活系统已不再是传说。例如：微软和惠普力推的MEDIACENTER多媒体中心操作系统、联想大力研发的关联电脑、海信“DNet-home”数字家庭系统都是数字技术与家电融合的显著代表。

四、交互的人性化、虚拟化

传统的“人机工程学”仅集中于用户与产品之间的物理性界面，然而现代更需要研究的是用户和产品之间的认识的和情感的关系。在信息化时代，信息的交互是数码产品设计的核心，是人机之间互动的平台，已经成为决定产品功能能否成功实现的关键因素之一。

当前，由于交互的频繁与产品环境的复杂，人机交互越来越多地考虑人的因素，注重交互方式与交互界面的研究。其中界面设计是一个多学科参与的工程，结合计算机科学、美学、心理学、人机工程学等工业和商业领域的行为，了解各类用户的习性、技能、知识和经验，执行和优化信息与通信系统以满足用户的需要。加之科技的发展与高端技术的运用，也为人机的交互带来了巨大的灵活性。虚拟现实技术的运用就带来了一种全新的模式，其通过借助于部分特殊虚拟外设，将交互基础由“以计算机为主体”转换成“以人为主体”，向用户提供一个身临其境、实时交互、自由构想的环境与平台，建立和谐、灵活、人性化，以人为中心的交互式系统。

总之，随着社会的发展，数码产品的普及与普遍化，产品的竞争也就由初期的高新技术转向产品的设计——市场的开拓、功能的开发、系统的建立、交互的人性化等等，由此就需要我们对数码产品的现状进行分析与研究，以便了解与把握数码产品的发展趋势。

参考文献：

[1]马克·第亚尼.非物质社会.四川人民出版社.

[2]江小浦.数码产品界面设计探讨.包装工程，2008，（6）.

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

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

1.自动化程度提高；

2.向“轻、薄、短、小”方向发展；

3.从提高生活质量出发，注重整体设计效应；

4.一看就懂，易于操作，功能适度。

二、行为心理与产品设计

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

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

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

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

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

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

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

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

1.可视性，用户一看就知道的物品状态和可能的操作方法。

2.正确的概念模型，使操作键的设计与操作结果一致。

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

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

三、设计原理中的心理学思维

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

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

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

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

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

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

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

内容摘要：人是设计的前提，是设计的对象和主体。人的需求是产品设计的主要依据，了解用户的行动结构和行为心理所得出的设计思路是优秀产品艺术设计产生的重要因素。

关键词：产品艺术设计行为心理学人性化设计原理

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2新型细纱机采用变频调速的实现方式

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

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随着信息技术的迅猛发展，出现了一些先进的设计制造技术，现代设计制造技术的发展方向就是不断吸收现代科学技术，实现设计制造技术的数字化、功能化、智能化和网络化。虚拟技术已成为当今最活跃的制造业设计技术，它的发展，促进了虚拟制造(VitrualManufacturing)的形成和发展，为机械产品的设计、加工、分析以及生产的组织和管理提供了一个虚拟的仿真环境，从而在计算机上“组织”和“实现”生产，在实际投产前对产品的可制造性等方面进行评估，保证一次成功生产，从而降低生产成本，减少上市时间，快速响应市场，提高企业竞争能力。

1虚拟制造的内涵及其分类

1.1虚拟制造的内涵

随着制造业技术的飞速发展，人们对制造的内涵也有了全新的、更全面的认识。制造是指按照市场需求，运用知识和技能、借助工具、采用有效的方法、将原材料转化为最终产品并投放市场的全过程。虚拟制造(VitrulaManufacturingVM)是指利用计算机模型和仿真来实现产品的设计和生产的技术，它以信息技术、仿真技术、虚拟现实技术和高性能的计算机、高速网络为支持，在计算机上群组协调工作，实现产品的设计、工艺规划、加工制造、性能分析、质量检验以及企业各级过程管理与控制等产品制造的本质过程。“虚拟制造”虽不是实际的制造，但却实现实际制造的本质过程，它在产品设计或制造系统的物理实现之前，就能通过模型来模拟和预估未来产品的形态、功能、性能以及可加工性等方面可能存在的问题，从而可以做出前瞻性的决策和优化实施方案，从而使制造技术发展到全方位预报阶段。虚拟制造是实际制造在计算机上的本质实现，它是各种计算机辅助技术面向产品全生命周期的集成化综合运用。

实际制造具有对物质、信息、能源进行转换的功能，即投人原材料、生产、信息、电力等能源，制造出所需的产品及与产品相关的信息。虚拟制造是将实际生产中的“物质”和“能源”信息化，针对实际生产系统中的信息及被信息化的“物质”和“能源”实现与实际生产在信息上的等价交换，虚拟制造虽然没有制造出实际产品，但却生成了有关产品的信息以及制造产品所需的信息。

1.2虚拟制造的分类

虚拟制造既涉及到与产品开发制造有关的活动，又包含与企业组织经营有关的管理活动。根据所涉及的范围及工程活动类型，可将虚拟制造分为三类：以设计为核心的虚拟制造；以生产为核心的虚拟制造；以控制为核心的虚拟制造。

1）.以设计为核心的虚拟制造。以设计为核心的虚拟制造将制造信息引人设计过程，利用仿真来优化产品设计，从而在设计阶段就可以对零件甚至整机进行可制造性分析，包括加工工艺分析、热力学分析、动力学以及运动学分析等。主要解决“设计出来的产品是什么样”的问题，以便对产品各方面性能进行仿真与评估；

2）.以生产为核心的虚拟制造。以生产为核心的虚拟制造将仿真技术溶人生产过程模型，以此来评估和优化生产过程，以低费用快速评价不同的工艺方案、资源需求计划、生产计划等。主要解决“这样组织生产是否合理”的问题，以便对生产过程进行仿真，对各个生产计划进行评估；

3）.以控制为核心的虚拟制造。以控制为核心的虚拟制造将仿真技术加到控制模型和实际处理中，实现基于仿真的最优控制。充分利用计算机的强大功能将传统的各种控制仪表、检测仪表的功能数字化，对生产线的优化等生产组织和管理活动进行仿真。主要解决“如何去控制”的问题。

2虚拟制造的特点

与实际制造相比，虚拟制造具有其本身的特点：

1）.虚拟性。虚拟制造不是真实的制造过程，不生产实际的产品、不消耗真实的材料与能源，是通过数字化手段来对真实制造过程进行动态模拟以实现制造的本质过程；

2）.基于数字化模型的集成。虚拟制造过程依赖于模型，涉及到的模型有产品模型、过程模型、活动模型和资源模型。通过这些数字化模型在计算机上的集成，实现对产品的设计、制造、测试、装配等操作，而不再做对传统的原型样机的反复修改；

3）.支持敏捷制造。由于整个过程的信息存储在计算机内，能够根据用户需求或市场的变化快速改型设计，快速投人生产，能够大幅度压缩开发新产品的时间、提高质量、降低成本；

4）.分布合作。借助于计算机网络，虚拟制造可使分不在不同地点、不同部门的不同专业人员对同一个产品模型同时工作，相互交流，实现信息共享，减少大量文档生成及其传递的时间和误差，从而使产品开发更快捷、优质、低耗地响应市场变化；

5）.仿真结果的高可信度。虚拟制造就是通过模型的验证、效验等仿真技术来检测设计出的产品或制订出的生产规划，使得产品开发或生产组织一次成功，所以它能真实地反应实际对象。

3虚拟制造的关键支撑技术

虚拟制造借助于虚拟环境中获取的各种信息，集成和综合了可运行制造的环境，用来改善从装配产品的概念设计到动态仿真的各个阶段。虚拟制造技术涉及面很广，如环境构成技术、过程特征抽取、集成基础结构的体系结构、制造特征数据集成、多学科交叉功能、决策支持工具、接口技术、虚拟现实技术、建模与仿真技术等。其中后三项是虚拟制造的核心技术。

3.1虚拟现实技术

虚拟现实(VirtualRealityVR)技术是美国JaronLanier于1989年首次提出的，该技术的内涵是由计算机直接把视觉、听觉和触觉等多种信息合成，并提示给人的感觉器官，在人的周围生成一个三维的虚拟环境。从而把人、现实世界和虚拟空间结合起来，融为一体，相互间进行信息的交流和反馈。虚拟现实技术或由它构建的系统，最重要的特征在于沉浸感(Immersion)，交互性(Interaction)和构想性(Imagination)。

虚拟现实技术综合利用计算机图形系统、各种显示和控制等接口设备，在计算机上生成可交互的三维虚拟环境。虚拟现实系统(VRS)由人机接口、软件技术、虚拟实现的计算平台等部分组成。利用VRS可以对真实世界进行动态模拟，通过用户的交互输人，并及时按输出修改虚拟环境，使人产生身临其境的沉浸感觉。

3.2建模技术

虚拟制造系统是现实制造系统在虚拟环境下的映射，是现实制造系统的模型化、形式化和计算机化的抽象描述和表示。虚拟制造系统的建模包括生产模型、产品模型和工艺模型。

(1)生产模型。可归纳为静态描述和动态描述两个方面。静态描述是对系统生产能力和生产特性的描述，给出产品设计方案的可能性；动态描述是对系统动态行为和状态的描述，进而预测产品生产的全过程；

(2)产品模型。产品模型是制造过程中，各类实体对象模型的集合。对虚拟制造系统来说，要使产品实施过程中的全部活动集成，就必须具有完备的产品模型，即产品模型描述的信息既包含产品结构、产品形状特征等静态信息，还包含能够进行干涉检查，各项性能分析等方面的动态信息，是能够通过映射、抽象等方法提取产品实施中各活动所需所有信息的模型；

(3)工艺模型。将工艺参数与影响制造功能的产品设计属性联系起来，以反应生产模型与产品模型之间的交互作用。工艺模型必须具备以下功能：计算机工艺仿真、制造数据表、制造规划、统计模型以及物理和数学模型。

3.3仿真技术

仿真就是应用计算机对复杂的现实系统经过抽象和简化形成系统模型，然后在分析的基础上运行此模型，从而得到系统一系列的统计性能。由于仿真是以系统模型为对象的研究方法，借助于计算机的快速运算能力，可以用很短时间模拟实际生产中需要很长时间的生产周期，因而可以缩短决策时间，避免资金、人力和时间的浪费，并可重复仿真，优化实施方案。

仿真的基本步骤为：研究系统、收集数据一建立系统模型*确定仿真算法*建立仿真模型神运行仿真模型*输出结果并分析。虚拟制造系统中的产品开发涉及到产品建模仿真、设计过程规划仿真、实际生产过程行为仿真、装配过程仿真、检验过程仿真等，以便对设计结果进行评价，实现设计过程早期反馈，减少或避免产品设计错误。

4虚拟制造技术的现状分析

尽管虚拟制造技术近年来在国际上取得了迅速的发展，但是目前还缺乏从产品设计全过程的高度开展虚拟制造的研究，集中体现在以下方面。

4.1基于集成的数字化产品模型技术尚处于概念阶段

(1)CAD模型中的产品信息含量太低。CAD模型是在产品的设计过程中形成的，很多信息(几何的非几何的)需要记录在其中，它是重要的数据源。在虚拟制造中，很多分析模型需要从CAD模型中提取相应信息。然而目前的CAD模型主要是从几何实体的角度描述产品，远不能全面的描述产品，能够提供的共享信息太少；

(2)现有的CAD模型无法支持产品的概念设计。产品的全新设计要经过概念设计、详细设计、产品工艺规划及制造几个过程，而CAD模型只支持产品的详细设计；

(3)缺乏良好的产品信息重用机制。由于目前各应用软件间的产品数据交换主要是通过专用的数据接口来实现，这种转换也是同一问题数据的简单映射，无法实现模型间数据的自动转换和衍生，无疑增加了虚拟制造产品开发的复杂性。

4.2产品创新支持工具尚不充分

(1)缺少创新设计支持系统。产品创新设计是一门综合性科学，需要新技术、新材料、新工艺的支持。虚拟制造的环境为创新设计提供了很好的运行机制，但是还需进一步组织开发创新设计的支持系统；

(2)缺乏将知识与虚拟制造结合的工具。知识可以创造革新产品和新技术，产品创新注重知识。但是由于知识表达与组织的复杂性与重要性，如何将其与虚拟制造的数字化产品结合起来是一个有待解决的难题；

(3)缺少交互式外形设计技术与虚拟制造的集成工具。

目前，虚拟制造被认为是最有发展前景的产品创新技术。如何解决将有关产品整体定位、外观设计的交互式外形设计技术引人到产品虚拟制造中并与之有机地集成起来尚需进一步研究。

4.3产品数字化技术

(1)基于产品数据管理(PDM)与其他软件的集成问题。产品数字化的核心是PDM技术的应用，目前，出现了各种版本的PDM软件，但是缺乏标准，由此造成了PDM软件与其他应用系统的集成问题。在虚拟环境下，各专业、各部门人员基于同一产品模型协同工作，必须解决PDM与其他应用软件的集成；

(2)虚拟产品开发的产品数据组织体系。虚拟产品开发方式生成的产品数字样机的产品结构树既要反映产品设计阶段的构造层次结构、产品的装配顺序，还要反映生产流程，制造部门可以直接根据产品数字样机进行制造。因此，研究适合虚拟产品开发的产品数据组织体系是切实必要的；

(3)与数字化产品模型相关数据的组织和管理。

产品的数字化包括建立产品的数字模型及其相关的性能指标，包括结构分析、运动学分析、动力学分析、热力学分析的结果，为产品的定型提供理论依据，并对产品性能进行改造。如何有效地解决数据的组织和管理，使之有效地适合虚拟制造的需要是目前研究的热点。

4.4制造过程仿真建模方法和技术

基于物理模型的制造过程仿真技术已经得到广泛应用，但建模方法与建模技术仍未有突破性进展。

(1)虚拟加工工具有待完善。目前已有很多商品化软件可以进行“可加工性”评价，但虚拟制造还需研究开发大量的虚拟加工分析工具，如具有切削力分析功能的加工过程仿真系统等；

(2)虚拟装配的基础理论研究。虚拟制造对虚拟配中的公差分析与综合技术还缺乏理论基础，在模型的生成以及对ISO公差标准、形位公差的支持方面还存在很多问题，迫切需要解决；

(3)装配工艺规划的进一步研究。目前基于虚拟装配工艺规划的研究存在很大的局限性，主要是指:仅考虑沿坐标轴方向的平移，装配运动方式过于简单；偏重于几何计算，工程语意知识的利用有待加强；装配顺序的选择标准不够广泛和统一；

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我们可以拿普通笔记本电脑外壳和Macbook的外壳进行实例比较，普通笔记本电脑外壳里面的增强结构和壳是分开加工的，多半都是冲压或者塑模，然后再用螺丝、铆接等方法固定在一起的。然而冲压和塑模加工的时候只能上下两个方向用力，但是工件本身上下面和侧面都是有结构的，所以不管如何努力，这种方式生产的工件不会加工出来直角结构，冲压有回弹，塑模有拔模角。但Unibody技术中的CNC和激光就不用考虑这些，只要刀头进得去，想要什么样的就能要什么样的，这样壳和增强结构成为一体，对强度的增加是非常的明显，就可以用更少的材料获得足够的强度，并且没有那些连接件和连接结构。外观看起来会更漂亮更精细。

美国苹果电脑公司的设计部总裁JonathanIve就曾经说过：“产品设计其实就像雕塑艺术一样，雕塑家从石头中将灵魂解脱出来，产品设计师从铝合金、铁、玻璃、塑料中将灵魂解脱出来。”而我相信Unibody技术则就是这种将灵魂从铝合金、铁、玻璃、塑料中解脱出来的催化剂和媒介。同时我还认为这种技术会给产品造型设计方面带来一些变化，有可能会引起产品设计界“形式与功能”这个永恒话题的重新讨论。早在17世纪时，设计界就开始了“形式与功能”的讨论，但当时的设计强调产品的“形式”比“功能”重要，产品设计完全追求奢侈豪华；到了19世纪末20世纪初，现代工业的大发展和产品生产流水线的流行使得工业产品的成本急剧下降，这个时候产品更加注重批量化生产，要求产品的形式尽量简单易于制作，所以当时的设计师们为了使自己的产品设计能为大众所接受，将更多的精力花费在挖掘产品的功能性方面，并且由此发展出“极简主义”产品设计风格。20世纪初的人们由于迫切希望享受产品方便快捷的“功能性”，所以对产品的“形式感”并不是那么注重，然而今天的人们正处在一个“工业产品大爆炸时代”，人们可以对很多种工业产品进行选择，因此人们希望工业产品既能够有着良好的功能性又能够拥有十分个性化的外观形式。

Unibody技术所追求的精致制作工艺则正好迎合这种趋势，它在兼顾产品功能性的同时将产品外观形式美发展到极致。一般来说这种Unibody技术中采用的是高性能的多轴联动数控机床或激光加工。多轴联动数控机床有三轴机床也有五轴机床，通常三轴机床可以实现二轴、二轴半、三轴加工；五轴机床也可以只用到三轴联动加工，而其他两轴不联动。它能将数控铣床、数控镗床、数控钻床等功能组合在一起，零件在一次装夹后，可以将加工面进行铣、镗、钻、扩、铰及攻螺纹等多工序加工，能有效地避免由于多次安装造成的定位误差，可加工形状复杂、精度要求高的金属外壳。例如，Macbook的完整的背壳是用0.5mm的不锈钢板加工成型的，其最大截面在内部（腰鼓形弧线），使用了可收缩型芯，弧线设计十分符合人们的审美。但这样的外壳设计必定会为结构设计和装配带来一些挑战性，它需要有托架焊接到背壳上来支撑内部器件并强化结构性能，装备从底到上，由于元件众多，因此厚度方向上的精度控制尤其重要，所以在托架和衬片焊接完成后还需要进行多轴联动数控机床加工。但是我们也可看到Unibody技术在现阶段是有着一定的缺点的。首先这种加工技术的成本较昂贵，而且这种加工方式需要围绕着一个工件进行多次加工，没有办法形成流水线式的工序，所有的后续工件只能排队等着前面的做完，即便是批量生产，也十分难大幅度降低成本。

所以说尽管Unibody技术能够使工业产品的造型外观变得非常漂亮，但是就现在来说这个技术还很难在一时半会普及整个工业产品加工行业，因此我们只能等待这种技术的进一步完善并最终达到技术成本的降低，才能最终将这种技术广泛推广到整个工业产品加工行业。总的来说，随着现代人们对工业产品外观越来越苛刻的审美要求，Unibody技术会更加广泛地被运用在产品设计方面。相信在不远未来的一天，在一些高硬度的产品合金外壳表面也可以雕刻出中世纪维多利亚式的纷繁复杂的曲线纹理。甚至每个人都能拥有着属于自己的功能相同但造型各异的工业产品，并最终达到功能优良与形式美观的完美统一。

作者：杨道陵

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

一、设计美学评价标准体系的架构基础

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

二、设计美学模糊评价标准的具体阐述及数学模型的建立

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

1.技术美

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

2.形式美

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

3.体验美

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

三、小结

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

参考文献：

[1]荆雷.设计艺术原理[m].济南：山东教育出版社，2002．

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（一）构图方式

中国传统剪纸是一门平面二维的纸质镂空艺术，它“线线相断”，却又“线线相连”，其基本单元是线条和块面，基本语言符号是装饰化的点、线、面[1]。由于材料的限制，剪纸很难表现层次多变的内容、物体体积、光影效果、深度和起伏，因此剪纸艺术采用平视构图，即任何形象的塑造都共存于一个特定形制的可视平面内。在没有体积、空间、透视、比例关系的约束下，通过对素材的极度概括和大胆取舍，用简练的线条进行概括，使剪纸画面重点突出、黑白关系虚实相衬，以增强作品的表现力，用平面的视角表现立体世界的物象。与西方的焦点透视不同，中国传统美术在透视上不追求纵深感，而有着“看得多、看得全”[2]的艺术特征。剪纸艺术采用散点透视的构图方法，将多种物象组合到一起，彼此独立互不交叉。

（二）造型手法

“中国民间剪纸的造型更趋于传情而不在写形，更在于写意而不在写实”[3]，因此传统剪纸作品的造型具有概括性、随意性、象征性和平面性的特征。剪纸是朴实的劳动人民对美好生活表达期许的一种艺术形式，因此在剪纸作品中，创作者善于把多种物象组合在一起，以表达想象中的美好结果。在剪纸作品中，无论是一个还是多个形象组合，皆以“以象寓意”、“以意构象”来造型，而不是根据客观的自然形态来造型。受工艺的限制，剪纸无法采用完全写实的方法，因此在创作时会突出表现物象轮廓特征，并运用变形、夸张的手法来突出表现对象的特点。

（三）文化内涵

传统民族风俗是文化和艺术的依据和载体：因为民族风俗，造物设计必然具备了民族文化的社会群体性和全文化性，这是造物艺术的独特性质。中国民间剪纸艺术作为民俗文化组成链条中的重要一环，它并不是以单纯的艺术形式存在，而是具有实用功能和社会功能。[4]传统剪纸艺术形成于经济发展落后的农耕时代，那时的人们希望远离贫穷、天灾、疾病的威胁，他们幻想另一个美好世界的神灵相互感应，愿他们多子、多福、长寿、吉祥，于是他们将这种美好的意愿和情感借用剪纸这种艺术形式来表达，将剪纸用来祭祀、祈福。随着社会的发展，剪纸的装饰性、实用性和艺术性不断增强，题材类型、表现方式、造型手法也更加丰富多变。从最初的祭祀祈福到后来的装饰，剪纸这种艺术形式作为民俗文化的载体，它深刻的反映了中国劳动人民原始的视觉思维方式、审美观念以及中国的本源哲学和世界观。

二、传统艺术在现代产品设计中的运用方法

柳宗悦认为，尊重传统并不是重复古代，若是那样就会陷入停滞或带来倒退[5]。中国传统艺术是有生命的，不能没有创造和发展，在传统的基础上发展才能让传统艺术富有更强的生命力和感染力。剪纸这门极具欣赏价值的传统艺术，其突出特色体现在图案视觉效果上阴阳形的交替使用以及图案的内容寓意表达，其视觉效果通过采用近似、渐变、变异、密集、放射、肌理等形式营造。剪纸艺术的色彩、构图、造型等是现代设计的重要素材，但对它们的应用不能停留在简单的复制、沿用层面，“要做到完美的融合，就一定要对剪纸艺术充分了解，将制作工艺、创作技巧、文化特征以及艺术个性等充分掌握”[6]。

（一）构图方式在产品设计中的应用

“剪纸艺术”独特的表现形式和材料加工技术，是区别于其它艺术形式的显著标志。[7]图1、图2是来自06伦敦设计节的两件作品，SusanBradley设计的光雕板饰。该作品用一层薄金属板制作而成，其中最为引人注目的是用剪纸手法制作而成的精美图案，这些剪纸图案极大地增强了产品的审美功能。虽然这些精巧的花纹都是用激光技术刻出来的，但其虚实相依，阴阳共存的风格和剪纸艺术中镂空的构图方式如出一辙，不仅突出了作品的形式感，也赋予了作品新意的视觉效果。

（二）造型理念在产品设计中的应用

传统民间剪纸纵横时空的造型手法是人们的愿望、理想和精神境界的一种体现。剪纸艺术纵横时空的造型理念是超自然形象的组合，是人为的虚化形成，它体现了作者无穷的想象力与创造力。不同特征属性的形象组合起来能给人深层次的思考和联想，更能体现出多种象征和寓意。如图3，托德•布歇尔设计的伊卡鲁斯之灯（IcarusLight，2005）：这是一款羽翼型灯，设计者以希腊神话里过于靠近太阳飞行而使翅膀融化坠落的少年伊卡鲁斯（Icarus）为主题，插上翅膀的灯饰既浪漫唯美又不失飘逸潇洒。这种设计题材反映了设计者的愿望以及他的精神世界。英国本土设计师YuJordyFu设计了一系列以“云”为主题的灯具（如图4），在这组产品中，设计师细心的将生活中的的点点滴滴用剪纸艺术记录下来，装点家居环境。YuJordyFu将剪纸从二维拓展到了三维的世界，将人、植物、建筑等多种元素有机的结合在一起，图案样式纷繁复杂却又极具概括性，配合着若明若暗的灯光，呈现出一番独特的视觉效果。设计师“以象寓意”，表达了对人与自然和谐相处的的美好愿景。

（三）符号化元素在产品设计中的应用

在满足产品功能的基础上，通过赋予产品具有中国传统风格的图案、色彩、材质，适当地更改产品的表面特征，可使之具有中国传统独特的韵味，这是一类较为常用且简便的中式产品设计方法。中国传统文化博大精深，对中式产品设计来说，则蕴含着丰富的图案素材，因此元素的选取、提炼与渗透是传统艺术在现代设计中应用的一个必不可少的环节，否则只是简单的装饰。在中国传统文化中龙和凤分别代表男性和女性，将龙纹和凤纹组合在一起成对出现体现了和谐对称的阴阳之美，所以古代人们喜欢用“龙凤呈祥”来形容夫妻间相亲相爱、相濡以沫、怡合百年的忠贞爱情。与“龙凤呈祥”一样，“囍”字也承载着对新婚夫妇比翼双飞、幸福美满、白头偕老的祝福。“龙凤呈祥”和“囍”字符号在新人结婚时运用最多最广，（如图4），该款台灯，采用了剪纸的艺术形式，并选择了传统剪纸作品中常见的吉祥图案。台灯的四个立面以“囍”字作为装饰骨架，在相接的两个立面上分别配以龙纹和凤纹，寓意“龙凤呈祥”。红色的外观加上暖色的灯光，增添了浓郁的中国传统韵味。

（四）意境美在产品设计中的应用

意境是中国传统美学思想的重要范畴，李可染认为“意境是艺术的灵魂，是客观事物精粹部分的集中，加上人的思想感情的陶冶，经过高度艺术加工，达到情景交融，借景抒情，从而表现出来的艺术境界，诗的境界。”剪纸艺术在创作与表现过程中体现了形式层的悦耳悦目、意象层的悦心悦意、意境层的悦志悦神。国内剪纸艺术设计用于产品设计的优秀例子不多，而国外一些设计师却借鉴了我国的剪纸艺术的理念，设计出了具有强烈视觉冲击力却有充满意境的作品，荷兰设计师托德•布歇尔就是其中最典型的代表。托德•布歇尔善于从中国传统剪纸艺术中汲取灵感，从他的作品中很容易看到中国传统剪纸艺术的影子，其设计作品大多围绕“自然”的主体，以动植物作为作品的主题风格。如图5，花冠之灯（GarlandLight，2002）是托德•布歇尔的成名之作，设计师将在森林里散步所感受的植物光影大胆融入作品中，采用切割的方法将薄金属剪裁出花草茂盛的剪影，层层叠叠的花草“剪纸”挂在灯光上，透着隐约而刺眼的光，运用三维立体的重迭剪纸技法令作品散发出仿佛童话故事里的仙境氛围。