時間：2023-03-17 18:09:54
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無線通信模塊設計中采集數據的傳輸主要是通過無線射頻通信技術，在前文提到通信模塊nRF905，具有單個工作頻段，本系統在設計中為設計簡單，采用的是433MHz頻段，為使nRF905能夠實現數據的高速傳播，在設計中采用了VLSIShockBrust技術，在設計中無需采取單片機處理數據，數據的處理速率也可以依照需要進行設定。芯片在ShockBrust工作模式下可以自動產生導碼和CRC。在本設計中nRF905模塊采用SPI接口通信，這樣的設計一方面簡化了設計同時也能解決成本。nRF905發射端功耗小，在發射功率為-10dBm時，接受電流和發射電流僅僅為12.5mA和11mA，非常節能省電。nRF905整體設計降低了成本，同時也極大地節省了能源。在微處理器模塊設計中，模塊主要是由LCD12864液晶顯示器、DS1302時鐘和MSP430F149單片機構成，實現數據采集顯示和時間同步。設計中采用的是TI公司生產的16位總線的MSP430F169單片機，此單片機內部置有12位AD轉換器，把采集到的模擬信號轉化為數字信號，此單片機最突出的優點是低功耗，方便長期使用。設計系統采用的hiLCD2864液晶顯示器實現計時，具有耗能低性能高的優點，可根據需要實現自動調整。傳感器模塊為實現多項氣象數據的采集，依照高性能、低能耗以及低成本的原則采用了不同類型傳感器，如DS18B20、BMP085以及DHT21等，依照實際的需求也可增減相應的傳感器。DS18B20具有體積小抗干擾的優點，測量溫度范圍在-55℃~125℃，采取單線接口方式，在硬件設計和軟件設計中都十分方便。DHT21是測量濕度變化的傳感器，同樣也是采取單線串行輸出，節省I0口，適合于自然環境濕度的測量。BMP085是一種非常常用的壓力傳感器，內部含有AD，單片機通過IIC總線連接，使用簡單。DSM501A是一個粉塵測量傳感器，能夠檢測1μm以上微塵，在設計中并不能反映出PM2.5的值，但是能夠比較清晰的反映出空氣粉塵含量，滿足日常需要。在設計中，還采用了噪音強度傳感器，模塊中采用了LM386設計的放大電路，輸出的模擬信號通過單片機進行數模轉換。
3軟件設計
本系統軟件程度設計主要分為發送接受程序、數據處理顯示程序和各傳感器測試程序。nRF905發送接收程序包括發送和接受兩部分，需要先設置RF配置寄存器，需要注意兩部分的配置寄存器必須統一，如設置頻段、地址庫研讀、輸出功率以及CRC模式等都需要相同，系統有效數據長度取10字節，發送程序為開始寄存器初始化寫發送數據TRX-CETX-EEN置高發送完成TRX-CE置低結束，接收程序為開始寄存器初始化TRX-CETX-EEN置高數據準備就緒DR為高TRX-CE置低MCU讀數據DR、AM置低結束。本設計系統采用了多種傳感器，在傳感器信息采集中，單片機對傳感器進行掃描控制，把所有數字信號依照順序存取起來，在依照各傳感器的數據進行處理轉化為相應的真實測量數據，具體過程為采集個傳感器原始信號模擬信號AD轉化多組數字信號統一編碼nRF905發送nRF905接受編碼信號轉化為實測數據實測數據液晶顯示。
在物流管理過程中，條形碼是商品識別的主要手段，但它有諸多局限性：信息是只讀的；識別是接觸式的；一次只能讀一個；讀取距離近；信息容量小。二維條碼雖然解決了信息標識容量問題，但是只適用于流通領域，不能透明地跟蹤和貫穿供應鏈過程。
一、射頻技術原理
射頻識別（RadioFrequencyIdentification，簡稱RFID）是一種利用無線電射頻信號進行物體識別的新興技術。射頻識別系統一般包括電子標簽、閱讀器和其他設備。射頻識別系統所采用的技術為微波反射技術，是基于電子標簽內微波天線的負載阻抗隨存儲的電子數據變化的特點，實現對電子標簽內電子數據的讀取。標簽進入磁場后，接收解讀器發出的射頻信號，憑借感應電流所獲得的能量發送出存儲在芯片中的產品信息，或者主動發送某一頻率的信號，解讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統進行有關數據處理。
射頻技術可以實現非接觸識讀，識讀距離可從十幾厘米到幾十米；不需要光源；使用壽命長；識讀距離遠；抗惡劣環境能力強；安全性高；可同時識別多個對象，數據的記憶容量大；可不需人力介入操作。射頻技術可應用于產品防偽、物品追蹤、自動收費，尤其在物流管理系統中，應用非常廣泛。
二、物流管理系統
物流是物品在一定時間里的空間運動，物流的目標在于以最小的費用滿足消費者的物流需求。2007年中國物流企業信息化推進大會在北京舉行。大會指出，我國目前的物流產業現狀是物流信息化程度低，信息化系統功能欠完善，我國今后物流發展的主要任務是鼓勵生產流通企業應用現代物流管理技術，改善傳統企業的管理，促進流通的現代化。
三、射頻技術在物流管理中的應用
射頻技術在物流配送中的應用可分為商品的入庫、出庫、存儲、運輸跟蹤、配送等。RFID技術可以加快供應鏈的運轉，提高物流管理的效率。
1.商品出庫與入庫
物資配送中心所派車隊進入倉儲中心時通過門禁，閱讀器讀取到射頻標簽信息并在倉儲中心系統中顯示此時車隊所載物資為空。車隊裝載物資完畢離開發物倉庫時再次通過門禁，物流系統將出庫物資信息寫入到系統數據庫中并上報給物資配送中心，這樣就等于射頻標簽承載了其所運物資的相關信息，自動完成物資出庫，此時運送物資的車輛和物資進入在途狀態。運輸車隊到達收物倉庫時再次通過門禁，閱讀器讀取到射頻標簽中的信息后傳輸給倉儲中心系統，系統即顯示待入庫物資的相關信息并寫入數據庫，自動完成物資入庫，并上報給物資配送中心，通知物流配送中心配送任務已經完成。
2.存儲與庫存盤點
在倉庫里，射頻技術最廣泛的應用是存取貨物與庫存盤點，它能用來實現自動化的商品的登記、存貨和取貨等操作。在倉儲管理中，通過將供應計劃系統與射頻識別技術相結合，能夠高效地完成各種操作?？稍鰪娮鳂I的準確性和快捷性，提高服務質量，降低成本，減少物流中由于偷竊、損害、出貨錯誤等造成的損耗，實現快速供貨并最大限度地減少儲存成本。
3.運輸跟蹤
在運輸管理中，通過在貨物和車輛上貼RFID標簽，完成設備的跟蹤控制。接收裝置收到RFID標簽信息后，連同接收地的位置信息上傳至通信衛星，再由衛星傳送給運輸調度中心，送入數據庫中。利用射頻技術可準確、迅速地完成配送任務并實現對在途物資的跟蹤。在物資運輸期間，物資配送中心根據發/收物倉儲中心上報的數據可知在途物資的名稱、品種和數量等信息，達到在途物資的可見性。
4.物流配送
在配送環節，采用射頻技術能大大加快配送的速度和提高揀選與分發過程的效率與準確率，并能減少人工、降低配送成本。到達中央配送中心的所有商品都貼有RFID標簽，在進入中央配送中心時，托盤通過一個門閱讀器，讀取托盤上所有貨箱上的標簽內容。系統將這些信息與發貨記錄進行核對，以檢測出可能的錯誤，然后將RFID標簽更新為最新的商品存放地點和狀態。這樣就確保了精確的庫存控制，甚至可確切了解目前有多少貨箱處于轉運途中、轉運的始發地和目的地，以及預期的到達時間等信息。RFID技術可以實現合理的產品庫存控制和智能物流技術。借助電子標簽，可以實現商品對原料、半成品、成品、運輸、倉儲、配送、上架、最終銷售，甚至退貨處理等環節進行實時監控，使整個供應鏈管理顯得透明而高效。
四、RFID的發展方向
RFID與其他新興技術一樣，仍存在很多問題。缺乏統一的技術標準是制約RFID發展的重要因素。RFID的成本過高是抑制RFID技術的關鍵問題。其成本主要是標簽、讀寫設備及相關管理軟件的成本。其中，由于標簽將貼于單件產品上，數量巨大，標簽成本的降低，將是RFID成本降低的重要部分。采用RFID技術的最大好處是可以對企業的供應鏈進行透明管理，但同時會使個人隱私受到影響。因此，RFID的安全性也非常令人關注，需要盡快推出增強安全性能的RFID產品。RFID的讀取仍存在錯讀率高的問題。
射頻技術在物流管理系統中的應用，提高了商品入庫、商品配送和管理的工作效率，減少了人力資源的浪費，提高了人員的利用率，射頻技術作為供應鏈下物流管理硬件將會得到越來越廣泛的應用。
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?？ǚ庋b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)?？ㄆ瑑扔幸粋€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?，F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。
二、影片中場景的美術設計
（一）走廊
影片中一家人坐在走廊矮矮的桌凳上吃飯，姐姐在走廊上切西紅柿裝瓶，姐弟兩跪在走廊上受罰，姐姐離婚在走廊上抱著行李穿過……筒子樓見證了人們成長的歲月，那個時代里特殊的建筑，長長的走廊似乎看不到盡頭，人們在走廊里聊天、吃飯、洗衣、玩耍，奏響生活交響曲。以簡潔而有表現力的日常場景表現人物內心和時代氛圍。
（二）街道
姐姐在大街上展示自制的降落傘，弟弟奔跑在街道上叫爸爸去救哥哥，姐姐在街道上遇到初戀情人。街道的建筑和行人具有非常強烈的時代感，提醒觀眾在這樣的環境中，人們的生活狀態，更多的是一種冷漠和寂寥，摻雜著淡淡的懷念與愁緒。畫面注重色彩和鏡頭的運動，例如姐姐帶著降落傘的出現，讓原本平靜一層不變的街道突然明亮起來。
（三）客廳
影片中客廳作為主場景之一，也有許多令人印象深刻的畫面。傍晚一家五口在客廳里各自忙碌，媽媽的錢掉了詢問每個人，媽媽給落選的姐姐打鎮定針，姐姐告訴父母她要結婚了，父親發現了弟弟畫的女人。家本是一個溫馨的港灣，在影片中，客廳作為家的核心部分，沒有家庭成員的溝通，更多的是相互的冷漠、猜疑、強迫和不滿。導演注重畫面構圖和色彩的把控，把人物分隔在各自的區域，昏暗的燈光，陳舊的家具，壓抑填滿了整個畫面。
三、影片中故事情節的美術設計
對姐姐這個人有著特別的情愫，似乎是在看一部電影，又似乎是看到真實的自己。片頭有一段描寫姐姐低頭擺弄風琴，非常漂亮的畫面。一邊輕輕搖擺著身體，一邊輕輕的彈奏著。她彈得不好，也不是那么熱愛音樂，但是她高興，她享受此刻的年輕，生命仿佛音符一樣緩緩流淌。身旁是一鍋沸騰的水，呼呼沸騰好一會，她雖然看見了，卻并沒有理會。導演用一個非常緩慢的鏡頭來表達這一刻，讓觀眾隱約感到不安，而這片刻的停留也正是注定了故事里理想與現實的碰撞開始。姐姐制作了一個巨大的降落傘，騎著單車在街上盡情的展示，藍藍的降落傘在鏡頭畫面里，從一個點，逐漸放大，逐漸布滿，心里滿滿的都是對理想的追求不顧一切的感動。只是可惜的是，母親緊張的阻止了這一次短暫的追逐。姐姐的性格決定了色彩和畫面的設計，讓理想和感動充斥了觀眾的視覺和心理。影片在表現原本很殘酷的情景時，選擇了一種平淡的敘述。姐姐和弟弟年少，嫉妒父母更多疼愛的哥哥，他們買來藥老鼠的藥水想毒死哥哥。母親當著全家人的面將毒鼠藥放到水杯中，然后把哥哥養的鵝抓來試驗，那只中毒的鵝劇烈的抽搐著，伴隨著母親同樣因痛苦而痛哭和抽搐臉，還有全家人的驚怖眼神，畫面沒有對白，甚至沒有花俏的鏡頭變化，以近乎凝滯的慢速度，伴隨著哀惋傷感的音樂，深刻且清晰的展現了人物的性格及命運。
市場在擴大的同時也呈現出細分化的趨勢，消費者越來越突出與強調對個性化或個人特有的風格的追求，也就是說當前人們對產品的選擇，主要基于個人獨特的感受和所在階層或小團體的價值觀，由此導致產品的設計正逐漸由尋求“原型”到追求“個性”。而當前“原型”與“個性”相互矛盾的傾向并列，造成一種矛盾雙方并列存在的時期。正如TufanOrel所說：一方面，消費者們期望變得自然，具有創造性，和成為自己趣味的主人；另一方面，各種模型、趣味或風格標準又不斷強加于消費者，為的是使他們將自己的生活環境“個性化”。而如何才能在原型與個性、獨特化與標準化之間找到平衡，以廣博得創新應對多變的市場，也是數碼產品所要面對的問題。而在這一問題上，我們也一直在不斷地思考與嘗試，尋求解決“原型”與“個性”的方法，例如，在手機產品設計中由系列產品的組合到單一產品的變異，利用模塊化的設計進行單一手機的造型形態的變化，滿足不同消費者的需求與審美。像索愛SO703i這款手機就提供了Style-Up面板更換功能，只要將Style-Up面板與安置在手機上的“香囊”粘貼在一起，手機就能夠發出香味。同時，不同的Style-Up面板具有不同香味的Style-Up面板，比如藍色的面板和香囊粘貼后可以散發海洋一樣的香味，因此可讓消費者根據自己的喜好有所選擇。
二、功能的多元化、集成化
數字技術在音、視頻傳輸及信息的互動方面存在傳統的模擬技術無法比擬的優越性，伴隨著數字技術的推廣與成熟，現代個人數碼產品的功能呈現一種由標準化、單一化向靈活化、集成化的轉變，多數產品都集多功能于一身。以手機為例，現代的手機除了基本的通訊功能外還集攝像、游戲、音樂、電子閱讀器等為一身，根據不同的消費需求，產生了不同的產品概念，已經脫離了傳統的手機概念。
歐洲一家公司研制出一種名為“SmartBadge”的ID胸卡式手機（圖1），它將ID胸卡與手機這兩樣必備物品合二為一，平時可當作ID卡，在配上相應的耳機后便可接電話，用于通訊。
三、系統的網絡化、平臺化
隨著網絡與數字技術的發展，數碼產品的兼容化、網絡化、平臺化正逐漸顯現，以家庭為中心的多媒體綜合處理系統正成為未來生活的一大發展趨勢，網絡與日常居家生活產品的融合正才成為時尚生活的代表，智能家居生活系統已不再是傳說。例如：微軟和惠普力推的MEDIACENTER多媒體中心操作系統、聯想大力研發的關聯電腦、海信“DNet-home”數字家庭系統都是數字技術與家電融合的顯著代表。
四、交互的人性化、虛擬化
傳統的“人機工程學”僅集中于用戶與產品之間的物理性界面，然而現代更需要研究的是用戶和產品之間的認識的和情感的關系。在信息化時代，信息的交互是數碼產品設計的核心，是人機之間互動的平臺，已經成為決定產品功能能否成功實現的關鍵因素之一。
當前，由于交互的頻繁與產品環境的復雜，人機交互越來越多地考慮人的因素，注重交互方式與交互界面的研究。其中界面設計是一個多學科參與的工程，結合計算機科學、美學、心理學、人機工程學等工業和商業領域的行為，了解各類用戶的習性、技能、知識和經驗，執行和優化信息與通信系統以滿足用戶的需要。加之科技的發展與高端技術的運用，也為人機的交互帶來了巨大的靈活性。虛擬現實技術的運用就帶來了一種全新的模式，其通過借助于部分特殊虛擬外設，將交互基礎由“以計算機為主體”轉換成“以人為主體”，向用戶提供一個身臨其境、實時交互、自由構想的環境與平臺，建立和諧、靈活、人性化，以人為中心的交互式系統。
總之，隨著社會的發展，數碼產品的普及與普遍化，產品的競爭也就由初期的高新技術轉向產品的設計——市場的開拓、功能的開發、系統的建立、交互的人性化等等，由此就需要我們對數碼產品的現狀進行分析與研究，以便了解與把握數碼產品的發展趨勢。
【摘要】隨著數字化和網絡化的日益發展，對于數碼產品的設計也已越來越受到人們的關注，傳統的設計理念與方法已遠遠不能滿足于當前經濟發展的需要了。本文對數碼產品的設計現狀進行了分析，并提出對于未來數碼產品的發展趨勢的相關看法。
【關鍵詞】數碼產品市場功能系統交互
參考文獻：
1計算機技術基礎精品課程建設的基礎條件
(1)計算機技術基礎課在人才培養中的地位和作用不斷增強
自1985年以來,計算機技術基礎理論課和計算機技術基礎實驗課就被列為大連水產學院的重要基礎課。十多年來,修讀計算機技術基礎課的學生由最初的8個本科專業、5個專科專業的372人,發展到現在的30個本科專業1800多人。計算機技術基礎課不僅是計算機科學教育的前導課程,同時也是培養學生上機操作能力的基本途徑。該課程的教學不僅僅局限于理論知識的傳授,更加注重學生動手實踐能力的培養和素質的提高,培養學生在今后的學習生活工作中必要的計算機操作技能。今天,計算機技術基礎課程已經不僅僅是為后續課程打基礎,它已經成為一門自然科學的素質教育課,特別是在對大學生科學素質培養中起到了其它課程所無法替代的作用,課程教學的著眼點轉到了傳授知識、培養能力和提高素質上來,課程體系也由理論課和實驗課兩門,改為兩門必修課和多門選修課的形式。
(2)課程體系和教學內容隨著人才培養目標的變化、國家等級考試的變化、就業形勢的變化而不斷改革,適應了計算機技術基礎地位和作用的變化
計算機技術基礎教研室多年來一直進行教學研究和學術研究活動。自1985年開始組織規范的教學研究活動,每月一至二次。課程設置由原來的Basic語言、Fortrain語言發展到今天的C語言,由Foxpro發展到今天的VisualFoxpro。選修課程也由原來的一門單片機原理發展到今天的多門課程,如VC、VB、PowerBuilder程序設計、Java、網絡技術與應用等課程。課程組成員積極進行教學研究課題,“水產院校計算機教學模式改革的研究與實踐”2002年獲遼寧省優秀教學成果二等獎?！坝嬎銠C基礎課程教學改革的研究與實踐”獲大連水產學院教學成果二等獎。教研室現在正在進行水院教改項目“計算機基礎教學的改革與實踐”和重點建設課程“計算機技術基礎”,通過教學研究和學術研究,不斷改革計算機技術基礎課教學,適應了人才培養目標的變化,提高了課程建設的水平。
(3)師資是課程建設的關鍵
自98年以來,計算機基礎課程組新進教師6人,其中研究生4人,本科2人。課程組8人中有2人在讀博士、正教授1人、副教授2人、講師3人、助教2人。教師隊伍年輕化,適合計算機發展日新月異的需要。課程組全體人員,既承擔理論課教學,又承擔實驗課教學,人均年教學工作量300多學時。旺盛的精力和飽滿的工作熱情,超額完成繁重的工作任務,得到了學生與老師的贊譽和好評。
(4)高度重視教材的使用與建設、保證實現教學改革和人才培養的目標
計算機技術基礎課使用的是新世紀計算機基礎教育優秀教材,符合國家教委的白皮書的要求,與國家等級考試緊密接軌。2002年,我們參加了農業出版社組織的十五規劃教材的教材編寫工作會議,進行了有關教材方面的深入研究與探討。2003年,我們參加了農業出版社組織的十五規劃教材《計算機公共基礎》和《計算機技術基礎》的編寫工作。2006年,我們作為副主編參與了十一五規劃教材《C語言程序設計》和《C語言程序設計實驗指導》的編寫工作。隨著科學技術的發展,實驗教材的內容老化逐年顯現,尤其計算機技術的概念和方法不能得到足夠的反映,不利于培養學生學習能力與創新精神,為此我們在多次討論和調研的基礎上,于2004年自編了《計算機技術基礎實驗》。
2多方位進行計算機技術基礎精品課程建設
(1)計算機技術基礎教學培養學生科學素質的研究,重新審視水產院校計算機技術基礎課程的地位和作用
通過進行“計算機公共基礎教學改革”教學研究課題,我們認為計算機技術基礎的作用不僅僅是為后續課打基礎,而且更應該在大學生科學素質培養中發揮更重要的作用。在教學過程中,任課教師能夠有意識地體現這一教學指導思想,從而提高了全校師生對計算機技術基礎課的認識。
(2)計算機技術基礎課程體系設置的研究
多年來,計算機技術基礎僅開出理論課和實驗課兩門課,已經不能滿足教學內容改革的要求。我們在原有課程體系的基礎上,增加了既對各專業學生學習專業課程有利、又對學生畢業設計有利的一些選修課程,如C++、PB、JAVA等。我們已申報校教改項目,在這個項目中,我們將對課程體系的設置進行大范圍的整改,這將對各院系學生的計算機學習產生重大的影響?，F在已確立了以必修課為主,以若干門2或2.5學分的選修課為輔,因材施教的新課程體系。
(3)計算機技術基礎課教學內容改革的研究
確定了必修加選修的課程體系后,主要的任務就是必修課中講哪些內容、選修課中講哪些內容、必修課與選修課之間的“接口”如何設置。我們認真研究了計算機學科的發展歷史與趨勢,結合各專業對計算機技術基礎的要求,配合教學計劃及教學時數的調整,對計算機技術基礎課程的教學內容進行合理的調整及科學的組合,力求既要符合教學大綱的基本要求,又具有新時期教學改革的新特點。同時,介紹學科發展的新成果及新動態,激發學生的學習興趣,培養學生的創新意識。我們選用了適合國家計算機等級考試的21世紀優秀教材,將講課內容進行了改革,對等級考試和學生后續課程學習有利的內容多講、細講,對教材后面的新增的內容進行簡單的介紹,為選修課設置了必要的“接口”。
(4)教學方法和手段現代化的研究
計算機技術基礎中蘊含著很多科學的思維方法,而這些方法對學生學習其它學科的知識也是適用的,所以領會和掌握計算機技術基礎中科學的思維方法將使學生終身受益,這些方法的學習就是計算機技術基礎中培養學生科學素質的具體內容。為了實現知識——能力——素質一體化教學,在教學過程中我們針對不同的教學內容,選用不同的教學方法和手段,徹底摒棄“灌輸式”的教學方法,從傳統的“學到什么”向“如何學”轉變,從注重知識傳授向注重能力培養轉變。教學中運用問題教學法、啟發式教學法、討論式教學法、自學式教學法等方式,引導學生多思考,培養學生的創造思維能力;運用發現法教學,使學生把自己作為一個發現者,探索知識的來源,培養學生探索和發現問題的欲望及思考和解決問題的獨創性。
針對不同專業、不同基礎的學生,我們也采用不同的教學模式和方法。考慮到土木、船舶、機械類學生在畢業設計中,往往要進行大量的復雜的科學計算,我們在教學中,重點加強了學生在計算方法與數值分析中的教學,培養學生自己動手編寫相應的計算工具;對于電子、通信、自動化專業的學習,強化了學生在基本位運算、硬件地址等相關內容的教學,為學生在將來的電路系統專業課程學習打下基礎;對于海洋、環境學科,我們在教學中增加了統計分析、方差回歸等教學;外語系、經濟管理學院側重數據庫理論、圖形設計等教學。此外,為了滿足學生對于更高層次的教學要求,我們在教學中還穿行了關于本課程的提高版本C++以及相關熱點領域的介紹和講解,深受學生的關注和好評。對于部分能力出眾的學生采取單獨指導,讓他們借助參考資料學習更深一層的內容等。
針對目前課時緊張,教授內容較多的情況,我們要求教師充分備課,準備好電子教案,選擇恰當的例題、習題進行精講;盡量多的采用電子演示文稿、大屏幕多媒體聯機演示等先進教學方式,把計算機課程講得生動活潑、引人入勝,同時可省下大量的教學時間;在實現多媒體教學的同時,計算機技術基礎教學課件課件已放到校園網上,并指導學生進行自主學習;向學生公布主講教師郵箱,利用網絡資源隨時解答學生的問題;并即將開通BBS教師論壇供教師們討論交流,以提高學生的計算機整體水平。
(5)考試方法的研究
引進了考試系統,采取靈活多樣的考試方式,利用計算機網絡定期對學生進行模擬考試和期中期末考試。
計算機技術基礎包括兩部分,一個是理論課,另一個是實驗課。前者是考試課,后者是考察課。由于理論課講授中結合計算機等級考試知識,期末試卷測試中采用與二級等級考試相似的題型。成績劃分為平時成績、期中成績與期末考試成績。主要評分依據為學生課堂回答問題情況、作業完成情況及出勤情況等。這樣有效地調動了學生平時學習的積極性,避免了期末突擊學習現象的發生。實驗課考核分平時階段考核和期末考核,均利用考試系統進行。同時要求學生作關于課程的綜合設計的大作業,綜合所學程序設計的知識,提高學生對所學知識的整體運用能力。
3教學效果
近幾年,由于學校擴大招生規模,教研室老師嚴重短缺,每位老師承擔了大量的工作,基本上都處于超負荷工作。但是,由于教研室采用了先進的教學方法和教學手段,同時對教學內容進行了有效的改革,繁重的教學任務并沒有降低教學效果,相反,我們的課程受到了校內同事的一致好評和學生的歡迎。學生在遼寧省非計算機專業二級等級考試水平考試中多次取得較好成績,有些班級的通過率達100%。課程組全體教師在授課的過程中時時滲透國考的題型,將講課內容與國家教育部的白皮書及等級考試緊密結合在一起。雖然2005年我校等級考點剛剛申請下來,但經過短短的一年時間,我校學生等級考試的通過率提高了17.44個百分點,取得了非常好的效果。
校督導組多次對課題組成員進行聽課,給予了充分肯定。在近三年的期中教學檢查中,學生對計算機基礎課堂教師的評價很好,主講教師的學生打分的優秀率達100%。
兄弟院校的同行們對我校計算機基礎教學能在如此缺少課時的情況下,面對這么多的學生,超額完成教學任務,感到非常欽佩。
2斜齒輪精確建模
1)建立各參數表達式。需要在菜單的表達式對話框中添加各參數，如壓力角，各圓直徑，齒寬，螺旋角，模數，螺距，倒角半徑，齒數，漸開線的軸坐標X,Y,Z。
2)做漸開線跟分度圓。利用基礎功能模塊，設置相應的數據，得到漸開線跟分度圓。
3)繪制原點與分度圓和漸開線交點的直線，并在變換對話框中操作將其順時針旋轉90/，將漸開線對旋轉后的直線做鏡像處理。
4)做齒頂圓跟齒根圓，此時的齒頂圓半徑最好輸入值+0.1，它能保證在后面的布爾操作中不至于出現失敗。
5)螺旋線的繪制，并完成單個齒廓。這需要測量直線之間的角度，并運用特征命令，此時操縱需謹慎，防止出現錯誤。
6)運用倒斜角，選擇齒頂和齒根邊緣曲線，刀具體為整個輪廓，得到單個斜齒。
7)實體特征的圓形陣列命令得到全部整周的齒廓。
8)進入草圖，完成輪轂、輪輻的設計，拉伸并通過求差得到，并對相關部位進行倒圓角跟倒斜角處理，最終得到斜齒輪如圖4斜齒輪的模型參數化我們在對斜齒輪的設計過程中，需要通過現有的模型進行稍作修改參數就可得到不同的斜齒輪，其模型可以自動更新，生成新齒輪，這就需要對斜齒輪進行各結構的參數化，在需要時，修改數據即可。
2變頻技術在煤礦機電設備中的應用
2.1變頻技術在采煤機中的應用
采煤機在一定程度上代表了煤礦設備向現代化、機械化發展的里程碑。因此在煤礦開采中顯得特別重要。由于采礦機大多是在環境惡劣的條件下工作的，所以采礦機是一個比較復雜的系統，因此提高采煤機的性能便顯得尤其重要。采煤機在采煤工作中占據著主力位置，只要一發生故障就會導致整個采煤環節受到嚴重的影響，使采煤工作難以進行下去，對整個煤礦造成不小損失。由于采煤機的重要位置使得其功能不斷改進，變得越來越強大，但是其出現的故障和問題也變得越來越強大，這也增加了維修難度，一旦采煤機出現問題就會大大降低工作效率。而隨著變頻技術的產生，將其用在采煤機中，成就了采煤機變頻調速系統，隨著該技術的不斷發展，我國的采煤技術有了巨大的發展，變頻器也得到了采煤業的廣泛應用。煤礦企業大膽嘗試，勇于創新，將能量回饋型四象限變頻器運用到了電牽引采煤機的工作中，這一舉措不僅將采煤機的科技含量進一步提高，同時還減少了采煤機的損壞，延長了設備壽命。
2.2變頻技術在風機中的應用
在礦井不同的生產時期，礦井通風設計也不盡相同，甚至還會有巨大的差異。一般在礦井生產中期會重復不斷更換風機來解決通風問題，但這種方式操作起來不僅顯得累贅，并且還經常發生設備故障，增加了不少多余的維修量。與此同時，原來的風機也會被暫時擱置，這樣會產生資源浪費，使設備的利用率大打折扣。但將變頻技術應用到風機中就會解決這種困境，重復的更換任務也無需再進行，操作起來比較方便，不僅提高了設備性能，使風機資源中的浪費現象不斷減少，同時也起到了很好的節能效果。通風問題也輕輕松松地解決了。
2.3變頻技術在礦井提升運輸設備上的應用
2.3．1變頻技術在膠帶輸送機上的應用
作為煤礦煤流運輸系統的主要設備之一的膠帶運輸機，在以工頻進行拖動，液力耦合器進行傳動的方式運行上一般采用交流電動機作為動力裝置，但使用交流電動機會產生傳動效率低、啟動電流大以及機械沖擊大等問題。同時輸送機還存在運送負載重、距離長、傾角大的問題，常常發生帶載或重載啟停的情況，使膠帶斷帶、跑帶等安全生產事故發生的概率大幅度提升。但是將變頻技術運用到膠帶運輸機之后，可以實現設備及系統的軟啟動功能，使設備及系統平穩啟動運行。尤其是在變頻控制的軟啟功能之后，徹底消除了之前存在的安全生產隱患，在根本上解決了這個困難。
2.3．2變頻技術在礦井提升機上的應用
當前，PLC控制系統和高壓變頻調速控制系統是礦井提升機變頻技術的主要應用。在礦井提升機高壓變頻調速控制系統設計中，通過對單元串聯多電平能量回饋型四象限高壓變頻控制系統的應用來增強系統的安全性和抗干擾性，從而使提升全過程中的速度控制、位置控制、保護功能及動態畫面監視等功能變得更加安全可靠，這一措施大大改善了提升機啟動、運行、加速、減速等運行階段的性能，使設備鋼絲繩的機械沖擊得到減少，提升系統的安全水平也得到大大提升。除此之外，還使高壓回路與低壓控制回路之間的通訊變得更加便捷。
2.4變頻技術在泵中的應用
泵以抽送液體為目的，將機械能裝換為液體能量。水泵不但能夠用來進行輸送液體，而且還可以實現液體增壓，因此在礦區給液、給水中發揮著重要作用。在之前的工作運轉中，泵擁有相對較長的空轉時間，在頻繁的起停工作中不僅耗費了大量的電能，并且也使相關的故障經常發生。將變頻技術運用到泵中，可以使設備運行率得到有效提高，設備發生故障的情況大量減少，并且還顯現了良好的節能效果，操作起來也十分容易。由中國礦業大學設計的煤礦井下排水泵站的監控系統在水泵性能提高方面具有極好的效果。其原理是把變頻器應用到水泵中，水泵的起停減速可以得到有效控制，使井下液位達到穩定狀態，減少了泵的空轉時間，起到了顯著的節能效果。
目前，國內安裝的可視門鈴多數是有線的，或是通過類似于電視系統的調幅或調頻方式來發送圖像的。出于成本的考慮，這些可視門鈴系統傳輸距離受限制，信號質量不高，抗干擾性差。隨著用戶要求的提高，尤其是在大型別墅中，門鈴和圖像接收端相距較遠，這就需要將有線變為無線，模擬信號調幅或調頻無線傳輸變為數字信號調制（FSK，QFSK，GFSK）無線傳輸。FSK（FrequencyShiftKeying）即鍵控頻移，QFSK（QuadratureFrequencyShiftKeying）即正交鍵控頻移，GFSK（GuassianFrequencyShiftKeying）即高斯鍵控頻移。通過系統的數字化，圖像信號質量得到提高，抗干擾性得到大大加強；同時，整個系統的體積相比其它的傳輸方式將會減小很多，因此，具有廣泛的商業應用價值和發展前景。
由于我們的系統用于別墅單用戶的可視門鈴，因此對圖像的連續性要求不高。設想一直，在戶主聽到門鈴響，再到門口查看監視器的畫面最少需要3s。只需要傳輸1幀圖像到監視終端，讓戶主看到來訪者是誰就可以了。因此由于成本的原因，我們會把采集到的圖像直接傳輸出去而中間不會加上昂貴的圖像壓縮解壓縮芯片。
整個數字無線視頻通信系統主要由三個模塊構成：圖像采集模塊、數據傳輸模塊、圖像接收顯示模塊，如圖1所示。
1圖像采集模塊
該模塊的硬件框圖如圖2所示。
攝像頭7620是256色30萬像素的CMOS攝像頭。它輸出并行16位圖像信號，包括8位的色度信號、8位的亮度信號以及場同步與行同步信號。1幀圖像（640×480）的尺寸是640×480×16=4915200（位）
如果以RF發送模塊nRF2401的最大速度1Mbps來計算，發送1幀圖像所要的時間為
4915200/1000000=4.9152(s)
這顯然太長了。不過，7620還有一種工作模式就是，通過降低分辨率來減少圖像尺寸。這種模式提供了320×240的圖像。這樣，圖像數據不到3s就可以到達接收端，滿足可視門鈴的要求。
圖3
8位色度信號、8位亮度信號以及場同步與行同步信號先通過FPGA緩存到RAM，同時轉換為異步串行數據，通過RF模塊發送。圖3是7620的工作時序。
圖3中，Y信號是8位亮度信號，UV是8位色度信號。VSYNC是場同步信號，HREF是行同步信號。
FPGA的工作是完成圖像數據的緩存控制以及啟動RF模塊發送圖像數據。這里，采用Altera公司的EPF6016。它是一顆16000門的FPGA。圖4為FPGA與攝像頭7260、MCU以及RF模塊的連接示意圖。
圖4中，U1為EPF6016ATC100，J1是FPGA與攝像頭7260的連接插座。Y、UV、VSYNC和HREF的定義如前，READY是MCU對FPGA的控制信號，DATA是FPGA與RF模塊之間的串行數據線。
當用戶按下門鈴，MCU收到命令開啟照明燈，同時初始化攝像頭7260，并發送READY信號給FPGA，通知其準備接收圖像信號。由7260的工作時序可以看到，當攝像頭采集到一幀圖像后，VSYNC便發送1個高電平，FPGA準備接收信號。1幀圖像由很多行組成。這些行在場同步信號VSYNC的兩個高電平之間傳送。而每一行的信號傳輸現時由HREF同步。當HREF的上升沿來到后，FPGA開始接收圖像數據。在PCLK的上升沿，每一行的圖像數據通過Y口和UV口送出，從時序圖可以看到1行包括640個點。
FPGA需要將收到的圖像緩存到512KB的RAM，需要有20位的地址信號線和8位的數據信號線。
FPGA采集到的圖像信號是并長的數字信號。要將這些信號發射出去，還需要轉化為異步串行數據，這個工作由FPGA來完成。我們所規定的異步串行通信協議和通用的RS232協議類似：
沒有信號時，DATA線為高電平；要傳送數據的時候，先發送1個低電平脈沖（起始位），緊接著2個字節的數據（Y[7：0]，UV[7：0]，然后再發送1個高電平脈沖（停止位）。1幀有效的串行數據就由這幾部分構成。
微控制器MCU主要完成以下幾個任務：
①初始化數字攝像頭7620；
②控制其它外設，接收和處理鍵盤命令，控制照明設備的開啟等；
③與FPGA協同工作，并提供人機接口。
MCU采用常用的AT89C52。圖像采集模塊的工作流程如圖5所示。
2圖像傳輸模塊
圖像傳輸模塊（RFmodule）由一塊單片無線收發芯片nRF2401完成。NRF2401工作在2.4～2.5GISM頻帶，集成了頻率綜合器、功率放大器、晶體振蕩器和調制器。由于nRF902使用了晶體振蕩器和穩定的頻率合成器，因此頻率漂移很低。電源電壓范圍為2.4～3.6～，輸出功率為10dBm，電流消耗僅9mA。輸出功率和頻偏可通過外接電阻進行編程。輸出信號為調制的GFSK（高斯鍵控頻率信號），很容易通過8線串行I/O口進行收發。圖6為nRF2401在無線通信中擴展的電路。
通過PWR-UP、CE、CS引腳的選擇，nRF2401可以工作在激活/等待/節能模式。這里，使nRF2401工作在激活的突發脈沖（shockburst）模式。該模式使用片上FIFO。在不使用MCU控制數據操作情況下，能以極低的功耗運行數字部分而又以極快的速度（最高為1Mbps）傳輸數據，從而大大減少了電流消耗，降低了系統成本并且減少了傳輸時的“空中沖突”冒險。
FPGA送來的異步串行數據經過nRF2401內部的RF帶通濾波、低噪聲放大、頻率綜合和脈沖放大，被調制成2.4GHz上的GFSK信號，完成圖像信號的傳輸。
3圖像接收顯示模塊
圖像接收顯示模塊主要由三部分組成：圖像接收、圖像轉換和暫存、圖像顯示。如圖7所示。
（1）圖像接收
圖像接收部分也是由無線收發芯片nRF2401完成。nRF2401可以同時發射1組、接收2組信號。在突發脈沖模式下，將RX和CE置高，200μs的建立時間后，nRF2401開始監測空中，接收到有效的數據包后解調為原來的數字信號，送以端頭、地址和CRC位，MCU發出中斷命令，DR1拉高。MCU也可以置CE為低來中止RF字的接收，同時為載入數據輸出適當頻率的時鐘。當所有的數據載入后，將DR1拉低，準備接收下一個數據包。
圖6
（2）圖像轉換和暫存
nRF2401傳輸給FPGA的異步串行數據，經過FPGA轉換為并行數據并暫存到緩沖區（512KB的外部RAM），收到MCU的命令后將RAM內部的數據送到LCD顯示。當整幅圖像都被接收以后，FPGA將存儲的視頻發送到LCD控制器SED1353。出于安全性的考慮，系統同時還外掛有2MB的內存事保存視頻歷史記錄。圖像轉換和暫存的過程，其實是前面圖像采集的逆過程。接收部分FPGA的設計與發送部分類似，這里不再詳述。
（3）圖像顯示
圖像顯示由LCD控制器SED1353和LCD顯示模塊MCT-G320240DNCW-15N組成。SED1353是一種點陣LCD控制器，支持的分辨率高達1024×1024（單色顯示），能同多種微控制器接口。圖8為SED1353與LCD顯示模塊和MCU等設備的連接圖。
精品資源建設的核心是共享。通過開放精品資源課程網站，實現了不同地域、不同特點優秀院校的教育資源共享，加強了交流學習，提高了教學效率。精品課程資源能夠擴展教學空間，使得教學不受時間、空間、地點限制的自主學習成為現實，縮短了師生之間的距離。另一方而，學生也可以從多種渠道反饋信息、提出問題和要求，豐富各資源庫，達到師生共建精品課程的良好效果。資源共享平臺，應以用戶使用的感受為中心，采用先進的組織、管理、表達、技術為用戶提供同步直播、異步點播、在線互動、交流討論、協作搜索、群體學習等形式多樣的手段，通過移動終端隨時隨地便利學習。從交流這個角度上來講，它拉近了城市與城市之間距離，消除了學校與學校之間圍墻，擴展了教師與學生、教師與教師之間交流空間，它是一個很大、很方便的教育平臺。
精品資源建設離不開網絡平臺的支持。為全面推進信息化進程，構建具有特色的數字化校園，提高人才培養質量，優化管理模式，廣東科技學院與中國電信東莞分公司合作，已建成網絡設施先進、功能完善的校園網絡。校園主干帶寬萬兆互聯，千兆到樓宇、百兆到桌面，出口帶寬達2010M，近9000臺計算機全網接入，采用中國電信與中國教育科研網雙出口，無線網絡覆蓋整個校園，可以滿足現有師生同時上網的需要。投資新建了多間多功能機房，耗資200多萬元用于云平臺建設；學院再投資了60萬元新建了電子閱覽室，讓學生方便享用云平臺的資源，領略云平臺的方便；學院加快了多媒體教室建設步伐，已基本實現了多媒體課室全覆蓋。還在“創新強校工程”2014-2016年建設規劃中，又把建設“世界大學城”云平臺列入“常抓不懈”的重點工程，滿足了教師利用“世界大學城”云平臺開展教學的需要，和精品課程資源建設的需要。
二、《經濟數學》精品資源課程體系構架
明確了精品資源建設總體框架，各門課程資源體系就不難確定了。以云空間網絡平臺教學為切入點，著力打造“開放、互動、透明、安全”的教育教學新模式，通過《經濟數學》精品資源課程建設促進課程體系的重構，依托網絡平臺促進教學手段和方式轉變。
1.結合學生實際，確定《經濟數學》人才培養目標立足于應用型本科人才培養目標，遵循學院發展規律，堅持“以學生為主體”的教學理念，以職業能力為導向，體現知識、能力、素質協調發展的原則；實現“培養基礎扎實、專業精、能力強，有一定的理論水平，掌握行業的基本技術和工作流層，為地方和行業培養各類應用型高級專門人才”的培養目標；結合各專業的教學實際，以了解理論、重視實踐、突出技能為原則，貫徹“必需”“夠用”為度的教學方針；側重“經濟數學”基礎知識的應用、各專業知識的密切結合以及數學實踐能力的培養；通過教學的各個環節，培養學生分析問題和解決問題的能力，為后續課程的學習奠定必要的基礎。
2.優化教學內容，突出“以學生為中心”的教學模式基于專業課程實際需要,優化教學內容,在不打破傳統數學基礎知識體系的基礎上,引入專業案例,如給會計專業的學生設置會計數學模塊，為物流專業的學生設計了物流數學模塊等,為市場營銷專業設計營銷數學模塊，使專業知識和數學知識的深度融合。以實際應用案例為載體，盡可能多地將數學與經濟學、管理學、生態學等領域聯系起來，貼近生活、貼近實際、貼近專業。根據學生所學專業找到切入點，這樣既能讓學生了解到數學的作用，又能通過理論聯系實際,提高了學生的數學應用能力。充分發揮學生的主體作用，讓學生從知識的被動接受轉變為主動參與者、積極探索者。激勵學生的學習興趣，倡導研究性學習，注重發揮學生的個性和特長，處理好一般人才和優秀人才的培養關系。充分利用現代化教學手段，為學生構建一個優質、精品、豐富、多樣化的課程資源，以學生為中心的理念正在形成，自主學習機制得以建立。
二、以抽象變形為構成原則的藝術設計
俄國畫家康定斯基是德國青騎士社的重要代表，也是投身抽象主義藝術創作的領軍人物。他指出，“點、線、面是造型藝術最基本的單位和語言，它具有符號和圖形功能，可以表達不同的性格和豐富的內涵，它具有抽象的形式、藝術的內在本質和非凡的精神”。點是相對于所存在的空間而言面積和體積都非常小的空間占有實體，形狀對它來說無關緊要，這就賦予了點以實質的抽象性。線既可以是任何物體的運動軌跡，也可是視為任何形態細長之物的簡約存在，在形式上具有高度的概括性、簡化性和普遍性，因而也是一種典型的抽象元素。面同樣如此，任何一個二維空間，無論形狀如何、尺寸如何，均可歸為此類，相對于點和線而言，是更為直觀的抽象存在。基于其自身的抽象特質，點、線、面的藝術性結合也是抽象的。在現代繪畫中，藝術家不再囿于自然事物的本來面貌，而是經過自身情感的加工與個性的灌注，通過剖析內力的運動變化，對事物的外在形態進行抽象變形，著力刻畫物質的內在本質，而這種內力的運動變化則被藝術家們視為自然物質的生命活力。因此可以認為，現代繪畫是通過點、線、面三種藝術元素的運動組合來表現形態的抽象變化，包括形態的節奏、韻律、方向和位置等，繼而展示形態之下飽滿的生命活力。例如蒙特里安的作品《樹》，通過縱向與橫向的線條來表現樹木的生長規律與生命特性，位于中心位置的模糊可見的主干，則展示出樹木生長運動的主要脈絡。由此可見，以抽象變形為核心的構成原則所強調的是事物內部的氣勢、節奏和生命力這些共性的存在，而不再是外形這種個性因素。這就說明，盡管抽象變形之后，事物的原本形態在現代繪畫中不復存在，但其本質的、共性的內涵卻清晰可現。又如，在米羅的《繪畫》中，觀者可以發現其中的很多形象都是由單純的點構成，并且這些點是富于思想、蘊含表情的，它們藝術性地連成線、結成面，令整個畫面充滿動態美、節奏感與靈活性，讓觀者產生無限聯想。
三、以分解組合為形態要素的藝術設計
現代繪畫以分解組合為形態要素的藝術設計主要體現為三個方面，分別是打散構成、立體解析和意義合成。打散構成是指，在現代繪畫中，藝術家往往以局部為形態要素，把單一的自然形或其變形自由分解為部件，這些切斷后的部件可以不再具有自然形，也可以不再具有原本的功能，隨后，藝術家把這些部件作為繪畫的構成要素，使用全部或其中的一部分來構成新的形象或畫面。打散構成是一種自由的分解組合，具有同一性的部件經過重復組合，便可創造出一定的節奏和韻律，進而產生和諧統一的整體美感。例如，在康定斯基的《幾個圓形，第323號》中，重復出現了眾多大小各異、顏色不同的圓形色塊，它們在暗夜之中靜靜流淌，相互重疊而又彼此分離，整個畫面展示出一種強烈的節奏感和運動感，還體現出強烈的和諧美和韻律美。立體解析是一種有規律的分解和組合模式。在這種模式之下，藝術家把單一的形體分解成為多個立體投影圖，再通過諸多藝術手段，將這些投影圖組合成為嶄新的畫面形態。這種分解模式能夠讓畫面產生一種支離破碎的美感，并能營造出一種傳統美術所不具備的多維空間感受。西方現代立體主義大師畢加索就是立體解析的典型代表，他將愛因斯坦的相對論與繪畫完美融合，把所要描繪的對象分解為多個形態各異的部分，創造出與眾不同的視覺美感和空間概念。例如，在《拉提琴的人》中，畢加索為觀者提供了多個觀察角度，觀者可以通過不同的視角看到同一對象的不同側面。美國畫家希勒繼承和發展了畢加索的立體主義，他的《震教徒的農舍》在畫面中同時呈現出正面和側面效果，左側似乎是藍天，但上面點綴著三扇窗戶，又像是農舍側面的墻壁。整個畫面呈現出復雜的幾何式構造，構圖嚴謹穩固，視覺效果豐富，既體現出極強的秩序性，又彰顯出透視重疊的效果，源于現實而又超越現實，藝術色彩濃厚，令觀者產生耳目一新之感。意義合成是指對多個形態進行分解，從中挑選出一部分意象進行組合與重構，對意象的意義進行疊加，繼而擴大形象的內涵。不過，融為一體的意義相互之間并不能保證是完全肯定和包容的關系，它們往往與現實不符，是一種偶然的、隨機的結合，呈現出超自然和超現實的特征。通過這種藝術設計方式所構畫的圖像能夠帶給觀者強烈的內心沖擊，讓他們產生豐富的聯想，感受到圖像背后藝術家深刻的思想與充沛的情感。意義合成方法的運用主體是超現實主義畫派。超現實主義藝術家強調遠離或超越現實，潛入人的內心世界，其創作靈感大多來自人的潛意識及幻覺。他們結合弗洛伊德的精神分析學說，運用夸張、變形、分解、種族、錯位、疊印、倒置等藝術手段，將一些毫不相干的形象拼湊在一起，塑造出近乎荒誕的心理幻境，借此表現人類復雜多變的精神世界。例如，西班牙超現實主義畫家薩爾瓦多•達利的《記憶的永恒》，畫面中三塊停止行走的時鐘幾乎完全脫離了現實的形態，它們像柔軟的面餅一樣，一個軟綿綿地掛在樹枝上，一個呈九十度直角耷拉在像是長著嬰兒臉的怪里怪氣的生物上，還有一個搭在生物旁邊的平臺邊沿上，仿佛就要融化一般。在空洞荒涼的海灣背景之下，三個超越現實的時鐘向觀者呈現出一個時間已經絕對停止的絕對安靜的世界。在這幅圖畫中，各個形象細節精準，除卻三個鐘表以外呈現出高度的寫實性，但整個畫面在視覺上卻帶給觀者一種荒誕怪異、不合邏輯、同時又似夢似幻的感受。
