省時定位搜尋器的改進與設(shè)計探討*

許曉曉，李敏勝，吳建美

（安徽三聯(lián)學院機械工程學院，安徽 合肥 230601）

0 引言

隨著社會生活節(jié)奏的不斷加快，人們的精神壓力也越來越大，對于生活工作中一些用品的位置常常不能及時進行確認并很快的尋找到相應(yīng)物品。 為此，人們經(jīng)常將帶有藍牙功能并具有蜂鳴器的掛件與經(jīng)常遺失的物體進行結(jié)合，以達到尋找物品的目的，但是該掛件的弊端是無法做到與所有的物品進行連接，一旦無法找到的物體未懸掛該掛件，則無法及時尋找到該物件。 基于此，為了能夠在根本上縮短尋找物品的時間，使人們在生活工作環(huán)境中能夠節(jié)約更多的時間，避免產(chǎn)生不必要的損失，筆者提出了定位搜尋器的改良方案及設(shè)計方向。 結(jié)合市場上已有的微型搜尋器和相關(guān)定位設(shè)備加以融合并改進得到省時定位搜尋器。 省時定位搜尋器具有迅速、 便捷等特點，對解決目前人們生活中已存在的無法及時尋找到所需物品的問題具有一定的幫助。

1 現(xiàn)有搜尋器簡介

市場現(xiàn)有搜尋器主要有掛件定位器與智能攝像眼鏡，如圖 1、圖 2 所示。

圖1 掛件定位器

圖2 智能攝像眼鏡

1.1 掛件定位器

掛件定位器使用獨立的電源，內(nèi)部配有藍牙發(fā)射接收裝置，并加裝蜂鳴器。 在連接時通過環(huán)扣與相關(guān)物體進行連接，通過藍牙裝置與手機等智能設(shè)備連接，在需要使用的過程中，使用者通過控制手機等智能設(shè)備發(fā)出信號，掛件定位器接收信號，程序發(fā)出信號使電源供電，蜂鳴器通電后發(fā)出響聲，使用者通過感知聲音、尋找聲源以達到尋找物體的目的[1]。 在使用過程中，掛件搜尋器需要保持充足的電量，且需要在手機等智能設(shè)備連接的范圍之內(nèi)，即可正常使用。

掛件定位器體積小，可以放置于狹小的空間，即使物品遺失于狹窄空間，也可以發(fā)出正常的提示標的；掛件定位器便于攜帶，且在不使用時及時取下也不會影響使用者的正常工作生活；掛件定位器價格便宜，由于設(shè)計簡單，功能簡便，易于大規(guī)模批量生產(chǎn)，且蜂鳴器與藍牙連接設(shè)備技術(shù)成熟，定位器的生產(chǎn)成本低廉，即使使用者可以大量購買，也不會花費過多的費用；掛件可以通過環(huán)扣與鑰匙等物體進行連接，連接過程不會過于復(fù)雜，不會耽誤較多的時間，在不需要使用時可以及時取下，不影響物品的正常使用與交接。 但掛件定位器在使用過程中存在很多弊端，具體表現(xiàn)如下：

掛件定位器在使用過程中不能受重壓，由于掛件外殼組成材料多為塑料制品，不能在使用過程中受到重壓，防止內(nèi)部電子設(shè)備遭受破壞；掛件定位器在使用過程中不能受潮，由于蜂鳴器是微小電子元件，一旦吸水，則會導(dǎo)致電路短路，蜂鳴器也會隨之失去工作能力，在使用者需要時無法及時發(fā)出提示標的；掛件定位器不能與無孔或被破壞物體連接，由于通過環(huán)扣連接，則要求與之連接的物體需要孔狀結(jié)構(gòu)，若物體無該結(jié)構(gòu)，且不能產(chǎn)生孔狀結(jié)構(gòu)時，則無法牢固連接，形成有效的工作前提；掛件定位器電池電量無法直接顯示以及更換電池麻煩，掛件定位器使用的是微型紐扣電池，由于掛件的形狀與工作環(huán)境的限制，無法直接顯示剩余電量，容易導(dǎo)致使用者在使用過程中無法直觀的感受電量。

1.2 智能攝像眼鏡

眼鏡內(nèi)部配有獨立使用的可充電電源、 視頻攝錄設(shè)備、信號傳輸設(shè)備以及儲存設(shè)備，通過佩戴者開啟眼鏡上獨立的開關(guān)，眼鏡即開始工作，通過視頻攝錄設(shè)備記錄佩戴者視覺所經(jīng)過范圍內(nèi)的所有物品，并進行儲存，通過信號傳輸或者智能設(shè)備讀取儲存的信息，尋找佩戴者所需要的物品[2]。

智能攝像眼鏡記錄信息內(nèi)容多，不需要考慮物品的體積與數(shù)量，通過畫面的記錄與讀取即可找到物體的所在位置；智能攝像眼鏡使用過程中，不限制被尋找物體的自身特性，只需要開啟設(shè)備，且設(shè)備在正常的記錄工作環(huán)境中，即可正常使用； 智能攝像眼鏡具有便于攜帶的特點，通過眼鏡與攝錄設(shè)備的結(jié)合，節(jié)省了空間與設(shè)備再生產(chǎn)的過程，僅需要對現(xiàn)有眼鏡進行加固改造即可以正常使用。 但智能攝像眼鏡在使用過程中存在一定弊端，具體表現(xiàn)為：智能攝像眼鏡的質(zhì)量較大，由于眼鏡中包含了可充電電池，攝錄設(shè)備等其他電子元件，由于部分電子元件無法縮減體積重量，導(dǎo)致眼鏡的重量增加；智能攝像眼鏡在使用過程中容易遭受損壞，眼鏡中的設(shè)施是較為精密的電子元件，需要細心保護，在使用過程中不能有磕碰等情況的發(fā)生；智能攝像眼鏡使用人群有較大的限制，在社會生產(chǎn)過程中，較多數(shù)人群是佩戴眼鏡的，但是眼鏡的設(shè)計、材料、形狀等有較大的區(qū)別，在改裝過程中有較多的限制。

2 改進思路

省時定位搜尋器的改進思路首先是能夠?qū)ふ业哪繕藦奈锲飞限D(zhuǎn)移到尋找者上，或者將其取消，以達到不會限制所尋找物品的目的，這是改進的第一個目標；其次能夠?qū)⑺褜ふ呱砩纤宕鞯奈锛c搜尋設(shè)備很好的結(jié)合，而且不會影響到使用者的正常生活工作，這是改進目的第二個目標；在改進過程中，盡可能的將人工智能融入到搜尋器中，從根本上解決搜尋時間長的問題，幫助人們節(jié)省更多的生活工作時間，使人們的生活工作更加高效[3-4]。在改進過程中，注意到由于生活習慣的原因，人們佩戴眼鏡、首飾的人群占據(jù)了99%，其中佩戴眼鏡的人群占據(jù)了67%，如何將搜尋器改進的更加輕量化是一個重要環(huán)節(jié)。

3 省時定位搜尋器

3.1 工作原理

省時定位搜尋器通過簡單的電池供電，使用高清微型攝錄設(shè)備，再通過無線連接智能設(shè)備，記錄與分辨生活工作中物體，最終通過智能分類，以達到節(jié)省時間的目的。 在使用過程中，可以通過單獨的開關(guān)或者通過智能設(shè)備上的開關(guān)進行控制開啟與關(guān)閉狀態(tài)，設(shè)備接收到開啟信號后即開始工作，通過攝錄設(shè)備的記錄，后臺運行智能程序加以分析與分類攝錄的內(nèi)容，可以讓使用者在使用的過程中能夠快捷的提取自己所需要的信息。

3.2 設(shè)計方案

3.2.1 獨立電源

根據(jù)在市場上尋找的兩款搜尋器，分別存在電池容量小、不易更換、體積大等問題，因此將定位搜尋器的電源加以改進采用獨立電源。 省時定位搜尋器的獨立電源將采用現(xiàn)有的技術(shù)——可重復(fù)充電循環(huán)使用的紐扣電池，這類電池大多數(shù)運用在人工耳蝸，汽車電子鑰匙等較為小型化的設(shè)備中，同時該項技術(shù)也符合省時定位搜尋器的使用環(huán)境——體積質(zhì)量小、可充電循環(huán)使用、拆裝較為方便。同時使用可循環(huán)充電式的電池，也有助于節(jié)能減排，減少對環(huán)境的破壞，符合可持續(xù)發(fā)展的理念。

3.2.2 多向物理連接

由于掛件定位搜尋器與易遺失的物體進行連接時需要的條件較為苛刻——需要物體有孔狀結(jié)構(gòu)以及物體的結(jié)構(gòu)可以允許破壞或者小范圍內(nèi)允許損壞；智能眼鏡搜尋器的使用過程中，只能用于與眼鏡等相關(guān)物體進行連接或者與眼鏡進行結(jié)合改進。 兩項搜尋器都只能與較為單一的物體進行連接，無法與更多的使用物體進行連接，在針對省時定位搜尋器的改進設(shè)計中，將尋找如何與更多的物體進行連接的方法。 省時定位搜尋器的連接方式，根據(jù)使用環(huán)境的不同與連接物體的使用性質(zhì)不同，將使用兩種不同的方式進行連接。第一種使用可以重復(fù)利用的膠裝物體進行連接，該方式對連接物體的要求較低，不需要做更多的限制，但是對使用的環(huán)境則有一定的要求；第二種使用便于摘除的物理連接，該方式對連接的物體有一定的要求，需要表面粗糙程度較低的物體與之連接，同樣的對使用環(huán)境的要求則較為寬松，在現(xiàn)有環(huán)境中均可以使用。 兩種連接方式均可以做到方便摘取，符合改進之初的理念。

3.2.3 記憶內(nèi)容儲存

在現(xiàn)有的兩款定位搜尋器的使用過程中，掛件定位搜尋器將與智能設(shè)備（如智能手機、電腦等）進行藍牙無線連接，在需要時通過智能設(shè)備發(fā)出的信號進行使用，不需要具體的存儲設(shè)備；智能眼鏡在使用過程中，通過攝錄裝置的使用，將攝錄到的內(nèi)容進行儲存，通過記憶儲存卡或者其他存儲裝置進行記憶內(nèi)容的儲存，在需要查詢的時候，通過智能設(shè)備進行讀取查詢。 兩款設(shè)備在使用過程中，針對儲存裝置的設(shè)計使用環(huán)境與要求均不相同。 省時定位搜尋器在改進過程中將綜合兩種設(shè)備的優(yōu)點進行改進。省時定位搜尋器的記憶內(nèi)容儲存方式現(xiàn)階段將使用傳統(tǒng)的內(nèi)存卡技術(shù)，內(nèi)存卡體積質(zhì)量小，可選擇的儲存空間較為豐富，同時儲存卡的讀取較為便捷，符合省時定位搜尋器的使用要求。 現(xiàn)階段的使用改進過程中由于受到實用性以及探究價值深度的限制，對此不作更深入的研究。

3.3 省時定位搜尋器的優(yōu)缺點

3.3.1 省時定位器在使用過程中的優(yōu)點

省時定位搜尋器相較于掛件定位器與智能眼鏡，具有輕量化、功能豐富化的優(yōu)點，在使用過程中，不需要考慮被尋找物體的狀態(tài)與使用的環(huán)境，由于是直接連接在使用者日常使用的物體上，使用過程中不會影響使用者的日常工作與生活； 其次省時定位搜尋器使用的功能更加廣泛、更加智能，可以節(jié)省使用者的時間。

3.3.2 省時定位器在使用過程中的缺點

省時定位器相較于掛件定位器與智能眼鏡，針對智能設(shè)備的條件要求會更高，對使用者的綜合素質(zhì)要求也會更高，由于智能化程度高，操作過程也會更加的復(fù)雜，相對不熟悉操作的使用者來說，可能會導(dǎo)致使用不流暢等問題。

4 結(jié)論

本文針對現(xiàn)有掛件定位器和智能攝像眼鏡存在的弊端，提出了定位器的改進思路，設(shè)計了一款省時定位搜尋器。 它具備獨立的電源、多向物理連接、記憶內(nèi)容儲存的優(yōu)勢，并能夠做到方便、快捷、簡單、體積小、質(zhì)量輕和操作簡單。 通過對現(xiàn)有的技術(shù)進行整合改進，省時定位搜尋器的使用者可以搜尋到生活過程所使用的任意一件物品，將使用者的限制影響降至最小，從而不影響使用者的正常生活和工作。 讓人們能在生活工作壓力之下能夠得到細微之處的一絲放松與享受。