时间：2023-03-10 15:06:54
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在这个项目中，组员共同探讨了将中国皮影戏的人物动静态表现与页面相互关联的交互设计和软件实现话题。笔者遵循交互网站页面的设计规范，页面按钮实现了交互设计，同一个页面中使用的选择按钮实现效果相同，通过指针弹起和点击时的不同效果实现页面切换命令，其中还将页面的图片进行了按钮链接，真正实现交互网站图文并茂。做交互设计时遇到的最棘手的问题就是每个页面的按钮链接。首页的链接有六个，二级页面的链接按照展示的内容制作。以首页的表演形式为例，点击首页表演形式按钮，按F9键跳出动作面板，在影片剪辑控制里面双击“onrelease”，然后在“浏览器/网络”里双击loadMovieNum，然后在括号里面英文状态下输入｛“biaoyanxingshi.swf”，1｝，这样首页链接到表演形式的二级页面就完成了。其他的链接步骤都一样，只是输入的链接名称不一样。要注意的是，要把所有要链接的文件名以英文命名，而且要放在同一个文件夹里。在链接网页页面时候，三级页面的返回是链接到上一级页面即二级页面，二级页面返回到一级页面，首页链接也一样，都是通过一级一级的链接完成，所有的链接都是在Flash中完成的。
1.1MediaQueryMediaQuery用于根据不同分辨率尺寸调整相应样式。现在市面上基于IOS系统平台和Android系统平台的移动设备占大多数,同时他们的自带浏览器内核都为webkit内核,所以我们可以使用viewport属性和MediaQuery技术实现网站的响应式交互。这种方法能够非常方便的实现基准字号font-size在不同分辨率下显示完全,不会出现阅读困难。
1.2FluidgridFluidgrid即流体布局。其作用在于将网页上一些元素的框格由固定模式调整为相对模式(如百分百或比例等)。使用Fluidgrid能够使网页根据屏幕的宽度自动调整页面宽度,进而保证页面内容显示完整,原有功能继续可用。
1.3FlexboxFlexbox是css规则总新添加的一种模型属性。它类似于APP结构,展示方式是固定头部与底部,中间部分内容的高度实现自动适应。Flexbox的出现打破了常常使用的原有的浮动布局方式,实现了垂直等高、水平均分、按比例划分。如果希望目前的网站能够以正常的网页方式编写,并且以WabApp的外观显示方式出现在用户面前,那么Flexbox是非常适合的一种方式。
2响应式交互建设流程
2.1确定内容架构根据网站定位以及用户分析,确定网站整体风格、展示结构,如页面层级、页面内容等,对网站进行整体规划,厘清脉络关系。
2.2设计移动框架移动优先理念是基于对移动设备与PC设备之间关系的深刻理解而产生的,移动设备许多特性让设计更全面及强大。比如移动设备上的语音识别、基于地理位置定位、手势操作等,人们发现移动设备交互比PC拥有更多可能性。从移动设备开始让设计师更早思考如何发挥这些特性及优势。
2.3设计响应式框架我们需要基于移动端框架拓展开发出PC端及平板电脑端框架。首先确定响应模式,那么从手机端显示到平板电脑显示再到PC端显示,整个网站布局如何变化,内容如何编排,优先级如何调整等都是需要设计的部分。同时我们需要对规则继续进行细化，即为定制流体栅格系统(屏幕占比)。
2.4模块设计在确定了响应式框架的页面结构以及相应模式后,我们要开始进行模块设计的工作。在产品设计时我们采用了移动优先的理念,但在整个产品的细节设计以及开发过程中,是否采用移动优先原则应根据实际情况具体分析。在这里,PC优先可以充分暴露业务复杂度,而且项目的设计、开发和测试在PC环境下拥有更成熟的工具和流程,因此,在必要的时候采用PC优先理念也是非常合理的。同时我们应注意的是,在开发模块的时候,必须时刻提醒自己:这个模块在当前设备上运行无误,在其他设备下是否会发生问题？
2.5响应式模块设计PC端模块完成后,接下来我们需要根据已设计好的PC端模块拓展出移动设备模块。这些模块必须符合设备习惯,充分利用设备特性,为用户体验带来便捷与舒适。
2.6测试优化这一步需要在真实设备下测试网站效果,并对暴露出的问题进行优化。测试优化内容包括:服务器承载测试及优化,软件性能测试及优化,用户实际体验测试及优化。
3响应式设计优化
该文之前提到过,响应式设计也存在一些自身的问题和弊端,可能会影响到用户体验。那么这些问题和弊端就必须进行进一步的优化处理。
3.1减少HTTP请求次数在目前的网络环境下,移动端用户的数据使用流量是有限制的,可以说这是相较PC端的一个劣势。那么为了节省用户流量,我们可以使用Ajax异步请求来优化页面内部的一些操作。使用服务器端及前端缓存等机制保存页面内短期不会变化的一些数据，这样可以在一定程度上降低用户的数据请求量。
3.2压缩Javascript和CSS将页面内Javascript和CSS进行优化精简之后,可以有效地降低页面大小。
3.3减轻Javascript库负载目前很多响应式交互设计使用jQuery框架,事实上很多页面或许并不需要如jQuery一般强大的交互框架,我们可以用其他轻量级框架进行建设。目前针对移动端状态,有jQueryMobile、YUI、XUI等可供选择的框架。
3.4页面实现逐次加载移动终端设备由于屏幕大小有限,承载的信息量也有限,我们没有必要将全部PC端页面总内容一次性加载完成。我们可以使用逐次加载模式,当用户有继续观看的意愿,并对屏幕做出相应手势时,再继续进行加载新闻或图片。
3.5使用CND进行页面资源管理CDN是英文ContentDeliveryNetwork简写,意即内容分发网络。它的基本思路是将互联网中有可能影响数据传输速度和稳定性的环节避开,保证内容传输的稳定性。
3.6优化图片显示其核心思想是实现用户设备分辨率的自动区分,根据不同分辨率提供不同大小的图片以供用户加载。这样既能使不同终端用户都获得良好的用户体验,同时不会浪费用户数据流量和加载速度。
4优秀的响应式WEB框架
4.1GumbyFrameworkGumbyFramework是一个灵活的响应式框架,它建立在SASS基础之上。SASS是一款CSS预处理器,它功能强大,提供很多新的工具来支持使用者快速自主开发Gumby框架。Gumby的产品更新紧跟最新的行业技术标准和规范,同时支持chrome、firefox、Opera、IE8-10等多种主流浏览器。如果开发者刚刚开始接触响应式交互网站,那么使用Gumby是非常适合的。它自带PSDUI工具包,能够非常方便地帮助制作者开发出一个漂亮的响应式交互布局网站,且不需要太多专业性代码。
4.2FoundationFoundation由位于加州坎贝尔的产品设计公司ZURB设计开发,是目前非常现金的响应式WEB设计框架。它拥有很多布局模板、CSS样式表以及自己开发的优秀JavaScript插件。同时,Foundation强大之处还在于其将SASS有效整合,开发者可以使用Mixins概念简化开发行为,使组件的使用更加简单便捷。
4.3SemanticSemantic优势在于提供一个共享UI以供开发人员和设计师共同协作,共同开发,提升可控范围。Semantic使用自然语言习惯来辅助开发,让开发过程更便捷,同时,Semantic还可以实时进行debug输出,提示代码作用。
4.4PureCSSPureCSS是一款轻量级响应式框架,解压缩后只有5.7KB。它基于Normalize.css框架构建,没有使用任何JavaScript,只使用了HTML和CSS技术。该框架采用模块化结构,每一个模块样式都可以单独使用。
4.5TukTukTukTuk是一个高效快速的响应式CSS3框架,以轻量级的设计和面向对象的CSS为优势,非常容易扩展。5.6KubeKube是一款灵活的CSS框架,包括网格、按钮、表、排版样式等实用功能,可对forms,grids,buttons,tables,typography等属性设置样式,同时提供LESS文件,给开发人员带来了极大的灵活性。
二、从社会的行业上看
目前很多公司在招聘交互设计，需求量相当大，而且从事交互设计工作的人员多数是有工业设计教育背景。有些大型企业有自己的产品研发中心，他们将工业设计人员分在交互设计部门下面，这些说明了，交互设计对产品有必不可少的作用。从原理上看，工业设计的核心原理和交互设计是重合的，工业设计的很多理想理念和工作方法在交互设计中被采用，尤其是以用户为中心的方法。广义上，工业设计师的责任是定义新产品，使用对象和使用环境的相互关系，通过产品创造出更加满足人们的需求，使生活更加方便。必不可少的工作内容是通过设计产品的形式向使用者传达产品的功能品质等信息，即为一个产品找到其恰当的表现形式，创造出适用于用户和目标市场的不同的结构外观和风格，而交互设计却刚好是以用户为中心，做体验化设计。这几方面都证明了交互设计的出现和人们对其的重视使得工业设计从明确实实在在产品本身向着虚拟的系统方式转变。随着这些转变，使得工业设计教育教学中也出现与之相对应的教学方式。
三、从现有的工业设计教育方法来看
主要是从人们对产品的需求入手，研究不同人群对现有产品的需求，由工业设计师针对此需求提出多种设计设想，从这些概念中慢慢形成产品原形，制造完成结测试后投入市场成为商品。整个过程是从满足需求和工程制造的角度进行产品设计。尽管人们使用此产品能够达到预期的目标和任务，但用户在此过程中可能遇到的困难或者完成预期效率的高低并没有得到充分的重视。因此，有必要在此系统方法中导入交互充计的思想方法。交互设计解决问题的核心思路是以产品用户为中心，对用户使用产品时所产生的行为进行研究和规划，交互设计思想的导入使工业设计系统进行相对应的调整和完善。调整后，基于交互设计思想的工业设计系统，不仅研究用户需要什么样的产品，如何实现产品的功能，如何低成本高效率的制造出产品，更关注用户如何更加方便地使用这些产品，得到更好的体验。
四、交互设计思想在工业设计的领域不断深入
其应用不仅在计算机相关的产品领域，交互设计并不只是设计活动中的一个过程，也并不只是关注软件界面设计和网页设计，交互设计的思想、原则和方法应贯穿在整个工业设计过程之中。为了解决目前人与产品这间在交互方面存在的问题，是为了人与物之间的协调与和谐。基于交互设计思想的工业设计系统，优化了产品设计部门的人员构成，提出工业设计师，交互设计师与其他设计人员协作共同完成，这为工业设计研发提供了一条新的思路，使产品在投入市后成功率更高，人们也相对应的得到更好的产品用户体验。同传统设计教育的重技巧、经验传授，重感性直觉与灵感产生的培养训练有所不同，现代工业设计教育更加重视知识的背景、创意过程、思维方式、运用方法，以及培养学生的创造能力和研究能力。
1.2交互设计要点对于交互设计要注意的问题有很多，大致分为颜色、声音、图标、对话框、国际化等。（1）颜色的使用。界面配色方面，要注意元素的颜色、相邻界面的颜色、文本的底色等，并且要使界面变得更醒目但不刺眼。还要考虑到文化得差异，一些颜色在不同的地区表示着不同的含义，要想受众面变得更广，要注意考虑每个地区的风俗与文化。颜色固然可以使界面鲜明，但是在传播的过程中，过度使用会使用户有厌烦的心理，要做到每个颜色都有它的意义。（2）声音的使用。声音能够让人们清楚地明白界面的内容，但是过度的声音会使环境变得吵闹，要注意人们的心理，适当地用声音做提示。同时，声音不能单独出现，需要配合着通过不同的方式传播信息，避免声音的遗漏。（3）图标的使用。界面中图标的统一十分重要，大图标小图标相互转换，简单并且与原始状态相近，这样会使用户更快速地找到图标，而且，图标不能滥用，不能出现冗余的情况。（4）对话框的使用。对话框的表示要有实际的信息，但是要尽量简洁没有负担，利用空白来规划整体，将用户的平均知识水平考虑进去。（5）国际化的使用。要考虑到用户的所在地，对当地的风俗了解，可以将具有当地特色的图像、动画融合进去。在一些特殊的文字要用当地的语言描述，国际化并不一定要完全使用英语。
2交互设计的发展趋势
2.1发展现状交互设计在我国的发展相对国外来说起步较晚，但是在最近几年，发展势头正猛，相关企业设置了关于交互设计的研究小组，发展研究交互设计，根据日常生活状态，将交互设计渗透到网站设计、界面设计等领域。交互设计研究机构。例如，洛可可、青蛙设计等也开始大跨步地发展。我国虽然理论研究较为落后，但是这方面的研究潜力是无限的。工业设计和产品设计将交互设计融合在一起，成为发展智能产品的重要组成部分。
2.2发展趋势我们在发展交互设计的同时，还要积极地借鉴国外的发展情况。对交互设计研究中要注意两点：一是要注意典型用户群，对典型人群做针对性的分析和科学的研究，深入探索用户需求。二是要注意环境情况，做好产品定位，设定一个大体的环境，在环境中进行设计，在环境中让测试者使用，鉴定产品交互设计的情况，进行改进和生产。
(2)感知机能的变化。人如果脱离了社会就是一个个体,在社会中只有不断的吸收外界信息才能使自身不断成长,接收外界的信息一般使用视觉、听觉和触觉一些渠道来完成。人体的这种获取信息机能如果消退,能够在很大程度上降低人体对外界信息的利用,利用信息的质量会快速下降,使人与环境互动过程出现问题。对于社会中的弱势群体来说,身体上的不便使他们降低了和外界互动的过程,身体中的多项机能不能发挥作用,在一定程度上会影响到和产品的交互能力。
2交互设计对弱势群体产生的影响
(1)手势识别。由于弱势群体信息能力有所下降,不能很好的与产品进行交互行为,比如,一些人不能按照说明书上的指示进行正确的操作产品,在这种情况下如果手势可以解决他们的这些问题就更为方便。人可以通过手势对产品下达命令,通过这种交互方式来达到自身的目的,将会提高弱势群体的生活质量。
(2)触觉交互。视觉和听觉是人体获取信息最为关键的部位,随着身体机能的减退,视觉和听觉会随之减退,甚至无法发挥作用,但是触觉不会随着机能的减退而变化,所以,触觉尤为重要。我国目前有一些触觉交互产品应用在弱势群体当中,比如,一种利用触觉感应的鼠标、动感游戏控制器,遥控器能够对手部和身体的压力进行分析,并把动作时的压力转变为一种命令信号。
(3)语音识别。语言是人体获取信息最大的渠道,比较方便,如果一些身体不便的人在和产品进行交互时能够通过语言直接对其控制,能够大大简化交互过程并且实现交互目的。把命令用一句简洁的话表达出来,让产品进行识别和分析,并执行任务。这种交互过程大大降低了与其产品交互的过程,提高了产品工作效率。
二、对交互设计人才培养模式的思考
（一）以培养扎实的专业理论知识为基础交互设计是一门新型的学科，它与工业设计一样具有多学科的综合背景，是一门技术与艺术、理性与感性相结合的科学，并充分体现了交叉学科的特点，综合了计算机技术、心理学、统计学、人类行为学和设计学等多方面的专业知识，同时兼顾了软硬件的技术开发。在许多专业理论书籍中它的用户研究与设计方法和手段也未能从根本上与工业设计专业严格地区分开来。所以我们可以参考工业设计的培养模式，并在其基础上发展交互设计人才的培养模式。交互设计的核心是“以人为本”，目的是让人们的生活更美好。在香港理工大学设计学院的硕士研究生课程中把用户研究作为交互设计及其它设计研究方向的公共基础课。同时建议在高校的课程中合理开设设计心理学、人类行为学、产品开发设计、产品系统设计、传播学概论、市场营销学、专业英语、设计表达、设计管理学以及文字性训练课程，构建以提高实践能力为中心、以市场需求为导向、以设计能力为基础的课程体系。
（二）针对性地培养学生的职业技能由于交互设计的应用领域范围非常广，所以有了专业的基础知识外还需要培养学生特定的职业技能，培养学生掌握与使用设计工具的能力。设计是一门有目的的创造性活动，交互设计也不例外，除了让人们的生活更美好外，它还有一定的商业目的。例如在计算机与互联网行业，交互设计师需要掌握特定文化背景的人类行为和心理特征，并把自己的设计通过思维导图、流程图和线框图等表达工具呈现出来。这就需要交互设计师掌握快速原形工具、画流程图和线框图的软件。如业内多用AxureRPPro或Silverlight去画线框图，用于画思维导图的工具有MindManager、FreeMind等，用于画流程图的软件有MicrosoftOfficeVisio、Word等，用于界面设计软件有AdobePhotoshop、AdobeIllustrator等，此外还需要掌握HTML和CSS等软件的应用。在传统产品行业，交互设计师除需掌握上述所说的原型设计工具外，还需掌握平面设计工具如AdobePhotoshop、AdobeIllustrator等、适当掌握三维设计工具Rhino、Pro/E、Solidworks等，以及渲染工具Vray、Keyshot等。此外，除了上述的硬性技能条件外，交互设计师还必须掌握诸如团队协作能力、沟通交流能力、语言表达能力、文书表达能力、良好的心理素质与抗压能力等软性条件。因为交互设计是一个交叉性很强的领域，一个完整的交互设计活动通常需要由不同学科背景的人共同完成，在团队合作过程中沟通协调能力显得尤为重要。
（三）培养良好的生活态度、文化修养与自主学习能力设计师的生活态度与文化修养非常重要。这里的设计师不仅仅指交互设计师，而是所有对人类文明做贡献的人，是广义的设计师。设计师们应该懂得如何关心人、关心社会、热爱生活。然而，对于这方面的培养在高校教育中还较为欠缺，但这不能仅仅依靠高校教育，造成这种状况的原因是复杂的。每位学生的文化教育背景与经历都不一样，很多时候教师在教授专业知识之余很少有精力再对每位学生进行专门的指导，生活态度与个人修养还是得靠学生自己努力。但高校还是可以尽量提供条件，譬如可开设设计鉴赏课程，在课程中评讲部分设计优良、对人类生活有重大贡献的产品，从而引导学生的设计思维，开拓学生眼界。还需教授学生如何通过网络与书籍找到自己想要的资料，了解行业最新动态。现今社会发展非常迅速，很多时候交互设计行业的最新动态也绝非在教学课本中出现，而是通过互联网或各种交流峰会来，如腾讯、淘宝、搜狐、阿里巴巴等都有专业团队在博客上发表交互设计界的最新研究动态，还有部分专业网站如“蓝色理想”“、互联网的一些事”等也会与交互设计及UED相关的信息。在我国，每年都会举行交互设计体验日，它是由广东省工业设计协会交互设计专业委员会主办的，高校和业界共同参与的，是交互设计行业里的重要活动。为此，我们必须培养学生的自主学习能力与创新能力，懂得利用各种途径与手段及时了解行业的最新信息。
（四）增强校企合作，鼓励自主创新交互设计的核心是以人为本，但同时也与商业市场有着紧密的联系。创造产、学、研配套的教学环境，为学生提供多元化的教学环境与教育资源，为人才培养提供不同的模式，使学生能够将知识与实践相结合显得尤为重要。在产学研结合中，企业是主体，也是创新的内在驱动力。在人才培养过程中可以把企业的实题项目带到课堂上，不仅可以利用企业的设备与资源，也为教学提供了来自行业前沿的资讯。同时高校也可与企业挂钩建立就业实习基地，将学生中优秀的创意与作品通过企业的资源和平台得以实现，把学生扎实的专业理论带到企业的产品开发项目中。设计是一项富有创造性的活动，在专业教育中培养学生的创新思维与自主创新能力非常重要。此前，有90后大学生创造了一款名为“超级课程表”的手机软件，马上在短时间风靡各高校，两年间已拥有学生用户600多万人，并获得逾千万元的融资。这是一个自主创新的成功例子。创新的方式多种多样，学校所做的就是多鼓励并尽量提供自主创新的平台和条件，最重要是培养学生的主动性。
最近几年我们将交互设计模块化教学逐步渗透到产品设计专业的本科教学中。我们在教学过程中加强产品设计专业基本技能与设计方法的训练，在此基础上培养学生发散性思维的能力，以便更快的适应当前就业的需要。
1．2模块化教学改革的根本
进行交互设计模块化教学改革应该坚持几个原则:一是以目前的产品设计系统化为目标，以用户的实际需求为目的搭建课程体系，首先培养学生的理论基础知识，进而学习专业的职业规范和技术;二是将CBE能力本位模式的方法应用在教学过程中，找出产品设计与交互设计的相似性与不同点。将两者在教学的课程建设上互为补充，相得益彰，既可以在课程横向结构之间建立一种呼应的关系，也可以在课程纵向结构之间在内容上建立逐渐深入的关系;三是课堂教学与科研项目紧密结合，教师在教学中引入实际项目，注重理论联系实际的确实运用。
1．3交互设计模块化教学的搭建方针
在构建产品开发设计课程中的交互设计体系时，我们参考了CBE模式的DACUM(DevelopingACurriculUM)课程开发模式。CBE模式是以能力为本位的模块化教育模式，这种模式很适合以实践为主的产品设计专业本科教学的要求，在此基础上进行交互设计相关的职业岗位分析与职业技能的分析:通过大量的取样调查，我们对交互设计所从事的工作进行类别归纳。从调查结果可以看出，学生毕业后可以从事交互设计、界面设计、用户调研与分析、动画设计等工作。从而我们可以确定在产品开发设计课程中进行交互设计，需要从上面提到的几个就业方向进行培养。
2交互设计在产品开发设计专业的应用效果
笔者在近几年产品开发设计专业的教学过程中渗入了交互设计模块化教学理念，同时还开设了《产品服务设计》的课程，从中深深感受到学生有着强烈的热情来学习交互设计。在这几年的实践教学中有值得继续发扬下去的经验，也有需要不断改进提高的地方。
2．1将共同的知识点进行揉合
我们将交互设计作为考查课程加入到产品设计专业本科教学课程设置以后，如何将交互设计与产品设计的相关课程很好的融合在一起是一个需要不断探索的难题。经过分析，制定了交互设计与产品设计在坚持各自研究方向的基础上，将自己的研究特色应用在对方的课程教学体系中，形成了、交叉共生、各具特色的课程结构。例如在产品设计专业本科二年级的课程体系中增开了几门与交互设计相关的课程，如《图形创意设计》《互动多媒体设计》等课程。在《计算机辅助图形设计》课程的教学过程中，会教授学生如何通过计算机辅助设计工具进行文字、图像的设计创意的技能，为后期学习界面设计做好充分的铺垫。在《互动多媒体设计》课程中会贯穿几种应用较为广泛的动画设计软件的教授，并要求学生能熟练的与平面设计软件结合起来使用，这些课程的开设都是为培养学生具有交互式原型设计的能力。设计程序与方法是交互设计与产品设计区别最大的地方，所以我们在产品设计专业三年级和四年纪的课程构架中增加了《界面视觉设计》《软产品开发设计》等课程。这些课程的教学目标是将交互设计的研究内容及其起源、发展脉络融入到产品设计的相关课程中，课程的核心观点来自于“以人为中心的设计”，即在设计过程中以整体用户体验为设计决策的中心［2］。在进行用户研究的同时还会有角色建模、场景分析、任务分析、原型设计等一系列相关内容需要进行分析。“以人为中心的设计”体现在交互设计与产品设计的教学上，主要区别在于产品设计教学侧重研究人与产品在使用功能、外观形态、内部结构、包装运输等实体的内容;交互设计教学则以洞察人的需求和设计人的行为活动为内容，以数字化艺术设计或服务系统为载体来实现人的操作行为。从技术层面划分，产品设计注重工艺、材料、成型方法等客观性的因素，交互设计则侧重研究人类学、社会学、心理学与信息科学等主观性的因素。通过对两门专业课程目标定位的差异性来看，《界面设计》主要讲述运用点、线、面、色彩、空间等元素来设计符合视觉舒适度的画面，侧重方法的研究;《软产品开发设计》则侧重于设计流程内容的讲解。在现实中，设计方法与设计流程是相辅相成的关系，设计方法是贯穿在整个设计流程中的，而设计流程又通过一个个相互关联的环节和步骤来解决一系列的设计问题。
2．2理论与实践相结合
用户研究所包含的范围很广泛，在具体的教学中我们只能根据产品设计专业的培养目标来教授相应的教学内容来适应学生毕业后的就业方向，如互联网、终端产品、信息产品的界面设计。在实践环节模块的课程设置中，我们把提高学生的操作能力作为教学的主要目标，而对于专业知识的学习是能力提升的媒介，也就是贯彻“知能合一”的教学理念和方法。我们无法预知学生毕业后会从事什么样的具体工作，行业以后会朝向哪个方向发展都是一个变化的和存在多元因素的问题。教师在课堂上也无法教会学生毕业后所有需要用到的知识，所以传授给学生最基本的专业设计理念和方法，并培养学生具有很强的自学能力，能够通过自己的体验来分析、掌握某一种行业的发展趋势及发展需求将是学生受益终生的事情。在这种能力的前提下，他们在将来就可以做到与时俱进，从而获得更多的个人发展空间。在课堂教学的同时，为了让学生充分感受企业中的工作氛围，我在产品设计专业四年级学生的《产品设计WorkShop》课程中，挑选了5个学生组成一个工作组。并布置给该工作组一个设计大赛的任务，大赛的命题是2014年腾讯QQ空间设计大赛，以腾讯QQ空间应用开放平台的开发为题，大赛内容是体验从空间内容策划、应用技术支持、用户需求调研、设计到原型开发的全部开发过程。由于学生是新接触交互设计，对项目的实施展开有一定的困惑，所以我把工作组的任务分成了前期策划、概念初期、概念中期、概念后期以及技术支持五个阶段。前面三个阶段的任务由工作组一起来完成，5个学生根据每个人的特长在团队中承担不同的角色，并按照项目任务进度表按计划的展开工作。进行到概念后期时，为了提高每个学生的实践操作能力，项目需要每人提交一份视觉设计报告和演示DEMO，然后对每套方案进行评价，从中挑选出一套最有创新性的方案进行开发，完成腾讯QQ空间网页设计。由于比赛都有时限性，工作组的学生们会在既定时间内按照进度表来控制每个环节的进展，整个课程结束后，学生对交互设计的方法、流程、合作方式，以及后期技术支持有了一个更加系统的认识和感受。在这种实践性的课程模式中，将教学中的理论知识与项目中的实践活动相结合，并通过团队合作的形式来完成项目，达到了理论联系实际的教学效果。
2．3合理进行课程设置
在进行模块化教学改革的进程中，由于积累的经验不足，使得交互设计在产品设计专业的教学课程结构设置中有发生冲突的地方。例如在某些课程教学内容上存在部分内容重复或者相近，而教师在教学中又没有知识点侧重的情况下就会给学生带来厌烦情绪，而降低课堂教学效果。所以我们在交互设计模块化教学改革过程中要充分协调每一门课程，合理规划课程结构，注重学生专业能力的培养。交互设计更为重视的是对于用户的行为和心理等主观方面的研究，所以在教学中需要增加设计心理学、人类行为学、人类社会学等方面的基础理论知识，但是目前产品设计专业的教学计划中列出的理论课程多半与产品的结构、技术、功能等知识有较强的关联性，在先导课程较为缺失的情况下，学生在后期的交互设计的学习上会出现知识链断点，对于完善学生的知识结构形成不利影响。
尽管现在还只是在很小的范围里传播，但看起来，设计有潜力成为又一个中国企业界人人谈论的能改变一切的“魔法棒”。外界的声音也在推动着这股潮流，《商业周刊》亚洲版试图在题为《中国设计(ChinaDesign)》的封面文章中回答：“中国大陆如何成为热门产品的全球中心？”菲利普·多德(PhilipDodd)，英国创意机构“中国制造”(MadeinChina)的主席，则在东西方媒体上都强调着这样的观点：“现在每个人都还认为，创意工业属于西方。看着吧，用不了多久，英国人就该学会如何去适应中国创意风行全球的局面。”
以前在企业界流行过不少“魔法棒”，比如质量、技术、品牌、学习型组织、互联网、韦尔奇等等，它们都或多或少产生了一定的作用，但最终我们都会发现，它们并不是神奇的魔法棒，不会立竿见影。过去的魔法棒的命运不外乎两种，一种是在失去表面的作用之后就被迅速抛弃，一种是成为无所不包的东西，它可以被用来解释所有的问题，却无法发挥什么实际作用。设计的流行可能是好事，它能够把中国企业的注意力稍稍从自主创新的一个方面——技术上稍稍移开，使得它们意识到，创新除了核心技术以外，还有设计这一条支柱。但是，如果我们希望从设计中获益，那么在设计成为一个包罗万象的流行词汇之前，我们不妨自问一下这样的问题，设计是什么？
设计包罗万象
提到“设计”这个词，我们会联想起什么？美、酷、新奇、让人眼前一亮，这大概是对设计的普遍期待，它常常被等同于美的外观。设计被视为塑造品牌形象的工具，是漂亮的标识、包装、场所，或者其他一些可以被用来营销的概念。设计也常常让人联想起由艺术家组成的设计团队，设计被看成艺术天才的大脑的神奇产物。设计也常常和奢华联系在一起，它通常意味着更高的价格……这一切是设计，又不是设计。改变产品、品牌的外在形象的确是设计的力量能立刻展现出来的地方。外形上的美是我们可以一下子发现的，产品是美的也逐渐像质量一样变成产品成功的必要条件，但是，设计不仅仅是这些。
所有人都看到了苹果和Google的设计，但是，把产品颜色变成苹果的略带透明的白色，或者把网站界面设计成类似Google那样的简洁样式就可以获得它们的设计感吗？答案很显然是“不”。在我看来，技术决定提供的顾客的功能，而设计决定如何把这些功能提供给顾客，它包括产品或服务的外形、产品与顾客的交互界面，包括在人们头脑中形成的意象，包括对提供哪些功能给顾客、而不提供哪些的决策，它涵括顾客在与产品和服务交互时的所有体验。
这正是为什么家居用品、时尚产业不是企业在试图改善设计时能找到多少借鉴的领域。虽然它们有很多非常美的产品、被认为是设计最多的地方，也有着最多的设计界明星，但是，问题在于，它们的功能本质上都非常简单，因而设计师把几乎全部力量都用在外形之上。企业界过多地向它们借鉴只会误入歧途。
交互的体验界面
在把设计视为与用户交互的界面这一层面上，以强调设计的易用性闻名的美国西北大学教授唐纳德·诺曼(DonaldNorman)曾这样分析道，设计必须反映产品的核心功能、工作原理、可能的操作方法和反馈产品在某一特定时刻的运转状态。
对功能和外形的平衡，我们可以看看处在另一极端的例子：Google。在后台，Google的服务器收集网络上几乎所有的信息，以复杂的公式进行运算、排序，但对用户而言，我们只需要在它那个简洁的页面中输入一个或几个要搜索的词，就可以得到我们想要的。2002年飞利浦公司把公司围绕“simplicity”(简单)这个词重新定位，它所采用的中文广告语是“精于心，简于形”。Google首页的设计师玛丽莎·梅耶(MarissaMayer)这样阐释它的成功：“在你想要的时候，给你你所要的，而不是给你所有你可能要的，甚至在你并不需要它的时候。”
当然，Google和这两个例子所说的并不是说设计就应当是“少就是多”(LessisMore)、追求所谓极简主义，而是说设计应当与功能匹配，为顾客创造好的用户体验。Google的成功与其强大的搜索性能有关，也与其简洁的首页界面有关，它的成功更由于它强大的功能和简洁界面是匹配的。针对“少就是多”，著名设计师米尔顿·格拉塞(MiltonGlaser)曾说：“少不是多，恰恰够才是多。”但不管怎样，总的来说，对于产品界面的设计，世界知名的产品设计公司IDEO总经理汤姆·凯利(TomKelly)的一句话值得记住：我们其实都在的寻找各自的“简单明了的界面”。
在设计产品或服务与用户交互界面时，有时候还需要考虑到这样的情形：尽管用户根本不会用上很多繁复的功能和界面，但他们希望拥有感觉。比如很多人就用微软的Word软件录入文字，但他们仍希望用有着各种用不上的复杂功能的软件，尽管他们绝大部分时候用不上英特尔最新CPU的性能，但只要有可能他们都希望自己的计算机装的是最快的CPU。按分类广告网站客奇集(Kijiji)中国总经理王建硕的说法，我们仔细分辨，用户是“喜欢有之，还是希望用之”。
如果不能满足功能需求，再美的设计也是无效的。把设计称为“新企业的灵魂”的管理大师汤姆·彼得斯(TomPeters)非常痛恨一些酒店的设计，虽然那些酒店有着美轮美奂的设计。彼得斯一年大部分时间都在外进行商务旅行，他往往要在酒店房间坐着工作4-6个小时，但是，尽管酒店提供了舒适的睡椅和大衣橱，却没有舒适的写字台和椅子。很多星级酒店特别是针对商务人士的酒店没有意识到，它们的房间实际上是“办公室”。
功能与纽带
设计是要满足用户的需求，因而很多时候对用户需求的调查和分析被视为设计的第一步。在三星的设计中心，他们会请普通消费者将几大袋食品装进冰箱，设计师会记录下各种食品所摆放的位置，从而设计出符合消费者生活方式的产品。明基公司的设计团队有这样四个小组进行趋势研究：宏观社会趋势研究小组、研究生活和行为的微观小组、设计调研小组以及产品进入市场后观察消费者反应的市场调研小组。
这些用户调查显然是我们在改进设计时应该做的，但知名设计公司ZIBA所推崇的用户研究方法也值得关注：它不再是观察人们的一举一动，而是去挖掘他们这样做的最初动因。比如说，苹果的iPod并不只是代表音乐，用iPod听音乐的真正含义更接近于成为某一群人中的一个。对于中国人来说，轿车并不仅仅是交通工具，在它之上往往负载了很多别的意义。这大概是ZIBA公司总裁梭罗·凡史杰(SohrabVossoughi)在北京召开的一次会议上宣称“设计已死”的原因，他紧接着解释道，“我指的是那些只是美的、差异化的、让人眼前一亮的设计。”
2毛集枢纽互通立交互通区主要技术标准
2.1主线
公路等级：全封闭、全立交、双向四车道高速公路；设计速度：120公里/小时；路基宽27m，路面宽22.5m；设计荷载：公路—I级。
2.2相交道路
（合淮阜高速）公路等级：全封闭、全立交、双向四车道高速公路；设计速度：120公里/小时；路基宽28m，路面宽23.5m；设计荷载：公路-I级。
3毛集枢纽互通立交转弯交通量分析
根据交通量预测，主要交通流为永城合肥方向、祁门阜阳方向；次交通流为永城合肥、祁门合肥。
4毛集枢纽互通立交互通区控制因素影响
该互通立交布局的主要因素：合淮阜高速淮河大桥（距主线距离约1130m）、焦岗湖服务区（距主线距离约600m）、50万伏高压线、村庄、焦岗湖规划大堤、100兆太阳能光伏电厂等。
5毛集枢纽互通立交互通方案布局选型
由于受上述各种因素影响，同时考虑互通区相交道路的平纵指标，主线与合淮阜高速交叉处只能位于合淮阜高速的焦岗湖服务区与淮河特大桥之间，但该区域村庄密集，同时焦岗湖服务区与淮河特大桥间的间距又较小（1700m），因此该互通的布局选型存在较大的局限性。下面就互通的远景转弯交通量、工程造价、安全性及社会影响等方面，拟定三个互通方案进行比较。
5.1方案设计一
采用对称的部分苜蓿叶+定向匝道方案，主线及相关匝道与合淮阜高速交叉方式，采用上跨合淮阜高速。互通布设较紧促，匝道布设符合主转弯交通流向，安全性好；但互通与服务区之间无法设置辅助车道或集散车道相连，需改移服务区，社会影响差，工程总体规模巨大。
5.2方案设计二
采用变异苜蓿叶方案，主线及相关匝道与合淮阜高速交叉方式，采用上跨合淮阜高速。由于合肥祁门及阜阳祁门方向匝道分流点距服务区分合流点较近，互通与服务区之间需设置贯穿的集散车道做一体化设计。该方案基本满足主交通流需求，两条高速间的交通转换主要通过集散车道转换，对合淮阜的主线交通干扰小；但互通平面指标相对较低，交通组织较复杂，安全性较差，需对焦岗湖服务区匝道进行改造，拆迁量大，社会影响较差，施工期对服务区及合淮阜高速的运营有干扰，工程造价高。
5.3方案设计三
采用双“Y”型方案，互通布设于东南象限，主线及相关匝道与合淮阜高速交叉方式，采用上跨合淮阜高速。该方案祁门阜阳及阜阳祁门方向匝道分流点距服务区的分合流点距离较长，互通与服务区之间设置辅助车道贯通。该方案互通平面指标较高，对合淮阜的主线交通流及服务区干扰小，安全性较好，拆迁量小，社会影响较小，工程造价低；但互通匝道主交通流存在一定绕行。
5.4比选结论
方案三虽然主交通流存在绕行、合淮阜主线驶入服务区车辆与纵三汇入车辆存在交织，但互通远景各转弯交通量较小，同时互通区的匝道平面指标较好，对合淮阜的改造里程短，工程规模及拆迁小，社会影响小，施工期对合淮阜高速及焦岗湖服务运营影响小，安全性好，因此综合考虑方案设计三比较合适。
1.2信息交互模型应用方法。根据设计对象的不同，设计时必须采取多角度来分析问题，这是解决现代智能化安全看护服装设计问题的关键所在对智能化安全看护服装设计而言，交互式设计理念的运用在设计的前期、中期、后期都偏重相应的设计方法，本文按照时间维度对智能化安全看护服装分成3个阶段。
(1)前期设计构思——以“特殊用户需求”为中心的设计方法。在前期的智能化安全看护服装设计过程中，了解针对性设计的特殊用户群体成为前期设计研究的主要工作。通过对特殊用户环境和需求的综合分析，得知用户的安全需求是以看护为主要目的。因此以用户需求为目的的智能化安全看护服装设计前期阶段的主要任务就是把目标人群、安全隐患环境以及喜好方式进行具体、系统分析研究。因此，在设计初始阶段，摒弃最初款式的程式化设计，进而通过对用户的分析、田野式咨询，以及看护活动、交往活动来确定用户生活环境中存在的安全隐患、需求以及期望，进一步明确所要设计的智能化看护系统。例如，老年人之间的交流、思维方式与青壮年人之间的交流、思维方式存在很大差异，这种差异主要体现在交流的非明确性和活动过程中喜怒的倾向性，由此，活动中存在的安全威胁信息和表达信息的能力与方式受到极大限制。这样以“特殊用户需求”为关注点，把用户的实际需求转移到设计重心上，多角度分析观察用户在环境中存在的安全隐患因素。
(2)中期设计实践——以“用户活动”为中心的设计方法。特殊用户需求和安全活动环境分析是中期设计实践阶段推进的重要前提。这一阶段所关注的是寻找解决设计问题的框架和全面定义完备的设计细节。现代产品的设计大多通过“活动为中心“的设计方法完成。在进行智能化安全防护服装设计时，更多的是对穿着主体活动的考虑，从而对服装进行局部和细节创新设计，在整个设计过程中，会更多地以人体活动为中心，而不是以服装材料为设计中心。由此，这种设计方式对满足特殊人群活动的功能性需求具有格外功效。为了减轻看护人员的工作压力，促进看护人员与被看护者之间的交流，并有效地反馈看护信息。在该设计阶段中，对看护对象的各个活动目标的分析研究，均以“活动为中心”的设计为前提。在智能安全看护服装设计中，由于设计目标功能性明确，在设计时会采用现代电子技术和现代纺织材料技术等科技手段来消除对特殊人群在活动时产生的交流障碍。但是在整个设计过程中，人作为设计本体，其活动具有不可估量因素，由此针对产生各种特定的活动以及行为，其情感和乐趣可能会随着现代智能科技的引入而逐渐褪去，所以，智能安全看护服装更应该考虑穿着者的情感满足。
(3)设计验证阶段——系统设计方法。结构明确，逻辑严密。这一阶段的设计是让用户在测试方案上继续完善设计。在设计中，偏重于系统设计的阶段，从整体上反思和验证设计的最终产品。需要勾画出智能化安全系统的各个组成部分，如目标主体、感应器、传输装置、控制器、终端显示器以及客观环境，最终达到化整为零的效果。由此整个系统设计方法为整个智能化安全看护服装设计的最终完成可穿性验证提供了清晰的解决步骤。以智能化安全系统来说明智能化安全看护服装的组成部分，见图2。基于交互模型的智能化安全看护服装设计的不同阶段虽然侧重不同的设计方法，但其中的任何一种设计方法都不是孤立存在的，尤其对智能化安全服装设计而言，人一环境一安全需求是整个服装智能化安全设计的关键，毕竟智能化设计是灵活多变的，而且是用户与系统硬件环境之间相互动态的交往。
2信息交互模型下的智能化安全看护服装设计
2．1目标消费人群分析智能化安全看护服装设计是基于智能元件、安全因子以及用户需求的结合设计，对不同消费人群而言，其实现智能化方法不同。因此，在进行设计前，首先要分析目标消费人群及其所需的期望。由于智能化安全看护服装设计的特殊性，以看护功能作为设计的主要目的，从而针对性分析消费群体。
2．1．1儿童(学龄前)群体特征分析学龄前儿童年龄在3～5岁，在生理与心理方面和正常学龄儿童存在明显差异。(1)身体特征。学龄前儿童一般身高为93～107cm，有较好的身体平衡能力，活泼好动。日常生活中好奇心强，敢于探索活动。身体发育快，拥有较强的表现欲。(2)认知特征。与其他年龄段儿童相比，学龄前儿童认知能力强，对事物存在一定疑问，因此具有一定的“社交能力”。但这一阶段的儿童，在认知思维方面存在一定的缺陷，对事物逻辑判断能力差。(3)需求能力。3～4岁的孩子已喜欢与相仿儿童交朋友，因此户外结伴玩耍时间增多，并常常脱离看护人员视线范围。由于该阶段儿童喜欢不断对社会环境中事物的模仿，并形成自己的倾向性。看护人员应提供有利于儿童健康成长的活动环境5j。因此，学龄前儿童这一群体对事物具有一定的认知能力，但对事物潜在危险不能分辨，需要专人看护，防止外界环境对儿童造成危害。
2．1．2老年群体特征分析老年人年龄的界定延长至65岁以上，在身体机能的变化下，各生理器官逐步开始衰减，主要存在以下特征的变化。(1)生理变化。随着年龄的增加，感觉器官退化，使得老年人感觉功能下降，体型缩减，行动不便；大脑皮层开始萎缩，大脑对事物的控制能力骤减，造成行动迟缓，记忆力下降，抽象思维能力低。(2)认知能力变化。老年人认知能力随着年龄的增长而不断减弱，同时智力下降。对外界事物敏感度不高，由此环境中潜在的安全隐患构成老年人活动的威胁。
2．2具体设计应用在交互设计理念下，智能化安全看护服装设计不仅体现在服装与环境的交互上，更为重要的是服装穿着和与看护人员之间的交互。利用交互模型，在服装设计上突破传统“点对点”设计形式，通过服装这种生活必需品来改善在日常生活中出现的儿童与老年人的看护问题，因此具有一定的研究价值和社会意义。
2．2．1婴幼儿尿湿感应短裤一款婴幼儿尿湿感应短裤(见图3)，其涉及智能系统主要包括3个方面：一是短裤裆部尿湿感应器，应易于拆卸；二是连接裆部尿湿感应传感器(见图4)的终端控制器和提示器；三是手持终端控制器的口袋设计。婴幼儿短裤裆部采用双层开袋结构，避免了婴幼儿长时间穿着裆部具有尿湿感应器的短裤而影响舒适性。裆部中尿湿感应器通过感应芯片的设计，在达到一定湿度便会发出相应感应的功能，以此连接的终端控制器可根据看护人员的需要以及婴幼儿入眠程度进行声音大小调节，必要时可以设置成震动装置，及时掌握婴幼儿尿湿情况，以便看护人员很好的护理，确保孩子身体健康，环境安全。此外，在智能系统终端放置口袋上设计有婴幼儿喜欢的卡通图案，由此分散婴幼儿注意力，使其终端控制器在发生尿湿报警感应时，避免唐突的响声对婴幼儿在神智清醒状态下造成恐吓，另外，当孩子在哭闹时，也可以通过卡通形象来安抚孩子，从而达到看护目的。
2．2．2防老年人走失服装一款基于智能安全GPS定位系统的防老年人防走失的服装将GPS定位系统嵌入服装中，并将终端控制器设计于智能手机上，使其可视性、操作性和触觉体验性增强，同时充分考虑设计安全性和实效性，以便准确获知老年人身穿智能防走失服装的方位，避免走失。
3智能化安全看护服装交互实现的技术路径
智能化安全看护服装交互智能系统的具体技术实现如下：(1)交互信息智能处理系统。交互信息处理系统由微单片机和声光(震动)报警系统组成。信息处理作为整体的核心处理器和Processing程序建构了智能安全看护服装的感应与显示系统]。例如，在儿童智能化安全看护服装设计中，系统根据儿童所处的位置，采集人体周围环境数据和信号，并通过核心处理器对汇集信息进行处理，以此系统中的Processing程序对信息数据分析与转化，产生信息传递通道的载体，最终由处理完成的数据启动声光(震动)报警子系统。看护人员可以通过终端报警系统对处理信息进行控制与反馈，从而进一步促进彼此之间的信息交互与交流。(2)交互信息显示系统。交互信息显示系统由发射系统和液晶显示系统组成，满足被看护者不同环境需要和看护者自身看护需求。整个交互显示系统采用LCD作为显示装置，以便接人多种传输信号，使用串行接口与核心处理器通信，信息接口线少，同时满足各种串行通信协议，其整体传输率可高达4X10Byte／s，且传输速度极快，可全速写入显示数据。此外，整个LCD显示装置通过电胶连接模块与印制板，达到体积小、安装方便且易拆卸更换的性能特征。在整体显示系统中，采用低电压，配置掉电模式设计，显示器根据终端控制器与用户看护环境的需要采用液晶显示与LED设计。这些交互信息显示系统的特点适合智能安全看护服装设计，并可通过服装艺术设计专业进行全面整合，以实现完美的视觉效果。(3)收发装置系统。在智能化安全看护服装终端上建立一个信息收发装置，其主要功能是实现接受用户端传感器的相关信息，掌握看护对象所面临的安全威胁。通过在Arduino平台之上建立一个信息收发装置系统，利用终端无线传输系统，接受设计于服装上的应用传感端信号以及相关环境安全信息，以便看护人员提前预防看护者潜在的安全隐患。例如，在儿童智能化交通安全服装中，当儿童行穿马路或在路边玩耍时，看护人员可以通过声音传感器和光敏传感器得知声音分贝以及光照强度，并通过附着在服装之上的无线传输控制服装上的LED显示装置，起到提醒儿童自身交通安全以及路边行人和车辆旦旦：堕竺堂：塑塑Vo1．42No．9，2014司机的作用，从而增强儿童交通安全性。
随着科技的进步以及对生活质量要求的不断提高，人们要求在消费中得到的服务更加快捷、方便、舒适；同时处于激烈竞争环境中的服务性企业也需要吸引顾客，提高企业自身的服务档次和形象。无线呼叫系统能够为顾客创造良好的消费环境，使其得到方便及时的服务；企业也能随时掌握顾客需要的服务，提高服务效率。它可以广泛应用于酒店、银行、医院、娱乐场所等服务性行业中。因此，研究出一种简单可靠、高效率的无线呼叫系统，对于提高我服务行业的服务水平，改进人们的生活方式，促进社会生活的信息化，具有重要的理论、实用和商用价值。
1无线呼叫系统的结构与功能
图1所示给出了由一台中央服务器CSS（CentralSeverSystem）和多台终端呼叫器MTCU（MultipleTerminalCallUnit）构成的多点对单点无线通信系统。中央服务器CSS与每一台呼叫器CU（CallUnit）之间以双向方式传递数据，传输数据量大，实时性要求高。同传统的线呼叫系统相比，无线呼叫系统的使用更加灵活，无需在工作环境中铺设有线物理网络，极大降低了投资成本。
系统工作在ISM频段433MHz附近，该频段无需申请许可证。呼叫器作为数据载体通常由用户即服务的申请方来控制，每个呼叫器有一个唯一的识别码。当用户按其上的发射键后，识别码被发射出去，等待中央接收器的响应；中央服务器接收到服务申请后，根据识别码鉴定出是由哪一台呼叫器发出的申请，并给出声音提示和显示呼叫器的识别号。
在酬、医院、娱乐业等经营场所中，中央服务器置于服务台或值班室中，呼叫器安放在客户里、病床边或顾客身边。顾客随时可以发出服务申请，中央服务器接收到申请后，发出提示音和显示识别号码，通知服务员向提出服务申请的顾客提供服务。
2防碰撞技术
2.1防碰撞问题的提出
在服务行业的营业场所中，顾客需要服务人员能够提供准确、及时的服务，因此要求所设计的系统有很好的实时性和可靠性。一方面，顾客提出的申请能够很快地得到响应，使顾客感觉不到时间的浪费；另一方面，中央服务器不能由于接收到的是错误信息，使服务员打扰并未提出服务申请的顾客。
针对系统的要求，可以得出导致服务中出现错误的原因有二：一是由于无线信道的复杂性，信息在无线信道的传输过程极易受到干扰而产生错误，接收端不能接收到正确的信息；其二是由于多个呼叫器同时竞争通信信道向中央服务器发出呼叫，各个呼叫器发出的数据相互干扰，使中央服务器不能正确地辨别是哪一台呼叫器发出的申请。这两种错误可能使没有发出呼叫申请的顾客得到了不需要的服务，而有服务要求的顾客又得不到满足，反而降低了服务的效率和准确度，起不到服务行业中需要的无线呼叫系统的作用。对于前一种情况可以采用适当的校纠错方式，降低中央服务器向服务员提供错误呼叫信息的概率，无需本文详细讨论。而对后一种情况，需要找到一种合适的反碰撞方法，这正是本文要解决的问题。
2.2无线呼叫系统的防碰撞技术
数据的碰撞问题即无线通信中的多路存取问题。我们把多个通信通路竞争一个通信信道的最大数据传输率以及供它使用的时间片确定的，故分配给每个用户的通路容量必须满足：当有多个发射器同时把数据传输给同一个接收器时，不能出现互相干扰（碰撞）。在无线电技术中，多路存取问题的存在由来已久。因此，出现了许多方法，可以把不同的用户信号分开。比较典型的方法有四种：空分多路法、频分多路法、时分多路法以及码分多路法。这些经典的多路存取问题解决方法用于移动通信、卫星通信等系统中时，可以将不间断的数据流传输给用户，并且保证一次分配的通信容量能够保持足够长的时间，如同话音通信所需要的那样（例如在一次通话的整个交谈过程）。
图3系统通信时序图
对无线呼叫系统来说，中央服务器与呼叫器之间只存在很短的动作周期，这种周期被较长的不等非工作间歇所中断。呼叫器发出的数据在数十ms的时间内被鉴别，读出和写入；接着，中央服务器在较长的时间内不会上到呼叫器发出的信号。但这并不意味我们不需要考虑多个呼叫器同时向服务器传输数据的可能性。我们需要的是一种高效的多路存取法，使用户感觉不到时间的损失就完成了数据的区分、显示及对用户的响应。见图2，许多呼叫器试图“图时”将数据传输给服务器。
现在比较常用的多路存取方法有频分复用和时分复用法。频分复用法（FDM，Frequency-DivisionMultiplexing）是在呼叫器与接收器之间建立多条不同带的通信信道。但这种方法实现上过于复杂，硬件上需要增加滤波器组；并且由于信道的非线性会产生交调失真和高次谐波，引起信号的串路，因而不适合所设计的无线呼叫系统在本系统使用的是时分复用法（TDM，Time-DivisionMultiplexing）。TMD同FDM相比较具有电路实现简单可靠，对系统的非线性失真要求不高。
2.3中央服务器与呼叫器之间的通信过程
时分复用的主要特点是利用不同时隙来传送各路不同的信号，每路信号在时域上是分割开的。我们为每台呼叫器分配的，可与中央服务器通信的时间段是不同的。因此，要求我们所设计的系统具有良好的同步机制，解决中央服务器与所有呼叫器之间时钟的步问题。在同步信号的指挥下，每个呼叫器都能在分配给自己的时间段内发送信息。
系统由中央服务器产生的步信号作为整个系统同步的基准信号，这就为所有呼叫器建立了一个能够计算出各自可以发出呼叫申请时间的起点。这里的同步信号是使整个系统协调工作的同步信号，而并不要求单个呼叫器与中央服务器采用同步通信方式的帧同步信号，呼叫器与央服务器之间的通信仍然可以采用异步通信的方式。呼叫器从收到系统同步信号后，开始计算可以发送信号的延迟时间。延迟时间的长度是在系统设计时就已经约定的，每台呼叫器对应不同的延迟时间，使各个呼叫器与服务器通信的时间是错开的，不会产生重叠，也就防止了中央服务器时收到多台呼叫器的服务申请，避免了数据之间的碰撞。中央服务器产生的系统同步信号是周期性的，这个周期的大小与系统中呼叫器的个数、呼叫器与服务器之间完成一次通信所需要的时间有关，也与硬件设计的系统时钟大小和数据传输的波特率有关。图3给出了中央服务器与呼叫器之间通信的时序图。
从图3中，我们按照时分复用的原则，得出系统能够正常工作的条件：
系统处于工作状态后，中央服务器先发出同步信号SYN。该信号是周期信号，在两个同步信号之间，服务器处于接收状态。呼叫器CUi接收到同步脉冲后等待Ti时间，并在这台呼叫器有顾客发出服务申请的情况下才能向服务器传输信息。呼叫器CUi与中央服务器通信一次的时间片的长度为ti，在时间片内呼叫器可向服务器重复传送n次信息，时间片内数据的传输仍然采用异步通信的方式。由于所有呼叫器在两个SYN之间均有一次机会可与中央服务器通信，所以划分的时间片越长，同步信号的周期也截止大。但若同步信号的周期时间太长，超过顾客对服务等待时间的满意程度，也就不能满足系统的实时性要求。所以在保证通信质量的前提下，应提高数据传输的波特率，缩短通信时间片的长度，确定系统中呼叫器的适当的数量。
3系统的硬件设计
图4给邮了无线呼叫系统的硬件结构框图。系统的中央服务器与呼叫器的控制功能由单片机实现，射频收发模块主要由一块射频集成芯片构成。此外，中央服务器还有LED显示电路以及发音电路。
单片机使用Atmel公司的AT89C51，其中集成了4KBFlashROM，主要用来控制射频集成芯片的收发，数据的识别和提取，进行反碰撞处理。此外，还要控制LED显示呼叫器的识别号码及给出提示音。
射频集成芯片选用Nordic公司的nRF401。NRF401j单片机集成收发芯片，可工作于433.92MHz/434.33MHz两个频道，最大数据传输率为20kbps，调制方式为FSK，功耗低，且发射功率可以调整，最大发射功率为+10dBm。当工作于等机模式，待机电流仅为8μA，因此很适合用于便携式的无线通信设备中。连接nRF401的天线是以差分方式连接到nRF401的。在实际设计中，呼叫器的天线采用差分环型天线，这种天线可直接刻蚀在PCB板上。中央服务器的天线采用高灵每度的单端天线，但是单端天线与nRF401之间也必须通过一个差分转换匹配网络连接起来。图5所示的硬件连接原理图中的各个引脚的功能如下所列。
CS：频道选择，CS=0选择工作频道1，即433.92MHz；CS=1选择工作频率2，即434.33MHz。连接AT89C51的P2.5脚。
DOUT：数据输出，连接AT89C51串口RXD。
DIN：数据输入，连接AT89C51串口TXD。
PWR_UP：节能控制，PWR_UP=1正常工作状态，PWR_UP=0低功耗节能状态。连接AT89C51的P2.6脚。
TXEN：发射接收控制，TXEN=1时，nRF401为发射状态；TXEN=0时，nRF401为接收状态。连接AT89C51的P2.7脚。
NRF401射频模块硬件电路的具体设计。为了获得最佳的RF性能，推荐使用1.6mmFR4板材的双面PCB；nRF401的直流供电必须使用高性能的RF电容去耦；在PCB板上应该避免长的电源走线；所有的开关数字信号和控制信号都不能经过nRF401的PLL环路滤波元件和VCO电感附近。
4无线呼叫系统的软件设计
4.1通信协议
为了保证通信成功，通信双方必须严格遵循通信协议的约定。由于nRF401的最大数据传输率为20kbps，为获得中央服务器和呼叫器之间大的通信速率，单片机的系统时钟频率为11.0582MHz时，我们将串口的波特率选定在19.2kbps。
由中央服务器向所有呼叫器发系统同步信号。根据设计要求和测试结果，我们将同步信号序列SYN定义为双同步字符：0xAA和0xAA。所有呼叫器接收到该字符串后，开始计算各自的可以发送呼叫信息等时间Ti。
当对应呼叫器与中央服务器建立起通信关系后，在可通信时间片内采用异步通信的方式。呼叫器向服务器发出握手信号：0xBB；服务器接收到握手信号后发回应答信号：0xCC，接收到应答信号后呼叫器开始传送数据块。设计中的数据块可以直接是使用VCD码表示的呼叫器的识别号，能很方便地在服务器的LED上显示出来，还可以传输对其它相应服务编码得到数据。收、发双方的数据校验方式采用计算发送数据块的“校验和”。呼叫器对所发数据求出“校验和”，在数据块发完后将其发到中央服务器中；服务器计算所收数据块的“校验和”，并与从呼叫器发来的“校验和”相比较。若两者相等，收正确，服务器应答一个“0x00”；叵不等，说明接收器接收到“0x00”的答复后，结束发送。又因为呼叫器发出的服务请求只能在规定时间片段内完成，故必须的服务请求。系统直到等待时间最长的那个呼叫器的时间片过去以后，中央服务器又再次向所有呼叫器发出系统同步信号.
图6收发程序流程
4.2收发程序设计
