手機新型優化研究

代志偉 程卓

摘要：本涉及項目內容為手機新型設計，內容涉及手機的種類、功能、工作原理和材料等。全文分為五個部分，第一部分，介紹該項目設計內容，設計方法及設計的意義。第二部分，介紹產品狀況分析手機目前的市場狀況、產品類型、品牌結構。第三部分主要是介紹設計的理念，產品的功能和定位，以及消費者定位。第四部分對消費者需求進行分析。

關鍵詞：手機新型;創新基點設計

引言：

消息已經成為了當今時代最重要的需求，而承載消息傳輸最多的就是手機。手機行業是一個研發換代極快的行業，手機的輕薄、外觀、像素、發熱程度、處理功能占據了很多的要素，人們越來越看重手機這幾方面能力。

一、前言

（一）設計內容：本項目的設計內容：手機的種類和功能、手機的工作原理，手機的主要功能和附加功能簡述。

（二）設計方法：設計方法：市場調研和分析手機各種功能分析設計定位和產品設計尺寸。

（三）產品設計意義：我們的產品是為了給手機幾個主流方面創造更好的出發基點。手機行業的解決方案具有以下特點：

1.手機等智能產品因維修及零件更換成本遠低于更換手機本體而導致中小城市及以下水平地區的經濟大多流入手機維修行業。

2.手機行業產品陷入進化方向固定化，大多數手機制造商將內存、屏占比、像素作為現在手機的進化研發方向而簡略了手機其他的發展方向。

本產品具有以下競爭優勢：（1）促進了手機屏幕與主機的分支進化方向，為手機擁有更多實用或虛擬功能做出最適應時代的鋪墊。（2）脫離主機后的屏幕擁有了完全軟化的可能，受客戶歡迎的攝像功能也將隨主機的獨立而向下一個方向沖擊。（3）屏機分離的解決方案最大程度上降低了屏幕與主機的制造與使用成本，促進了科研換代。同時屏幕（此稱獨立屏）的單獨售出順應了廣大客戶的訴求，降低了因意外情況發生而導致的客戶經濟損失。將手機維修行業的可流入經濟轉向手機本體。（4）5G網絡及其發展提供了可靠的體驗提升選項。（5）屏幕與主機的分離使丟失等經濟損失降低，也促進了客戶對獨立屏的更換，順應了“喜新厭舊”的正常用戶心理。

二、產品市場

（一）市場狀況

就手機而言，我國出現了各種手機品牌。根據我們所做的市場統計我國平均每1.14臺。人們對手機的需求也在穩步上升，2015年移動用戶僅13.06億到2019年規模已達16.01億。智能手機也在各個方面追趕著平板電腦乃至較大型智能設備，相信隨著5g的應用和處理器的換代升級，以材質更加柔軟，外形更加個性化的手機將會是今后人們的需求趨勢。

（二）產品類型

我們在市場上所找到的手機主要有3種：一種是最普遍的智能觸屏手機，這對手機帶有觸摸屏、像素較高的攝像頭及較大的手機運行內存和內存。一種是老年機，這種手機一般具有較大的按鍵，更加清晰響亮的音響。這類手機一般在100到300元之間。還有一種是兒童所使用的兒童手機（迷你手機）。其外觀和老年機較為相似，但體積更小，功能一般只有打電話和發送消息。雖然其價格一般在150元以內但是隨著近幾年的發展，智能手機逐漸成為兒童日常使用物品，因此，它的市場范圍逐漸縮小。

（三）品牌結構

手機作為近幾十年崛起最為迅猛的智能產品之一，大部分手機都能滿足人們的需求，因此，手機的分流創新就尤為重要。

根據人們的需求以及網上資料，研究分析出以下幾點：1.層次性：手機市場呈現明顯的層次性，通過低端機到高端機的分層滿足各個經濟階層的需求。2.更新快：隨著手機技術的進步，手機改朝換代的速度也不斷提升。以小米手機為例，小米從2011年8月16日首次出現在大眾眼前幾乎每半年就會推出一款新手機，期間不定期推出新版手機。其品牌特點為更符合大眾需求，便利大眾。

三、設計方向

（一）設計理念

堅持方便大眾的思想，通過市場需求分析來考慮該手機產品的功能、外形。市場上的手機基本已經可以滿足人們的需求，因此，為手機的下一次進化做基點是本設計的主要設計概念。從不同的角度出發來實現同樣的目的，為主流的發展，從分流引進。

（二）產品功能及定位

該產品的功能定位實際上是擴大手機的分支發展，以實現人們更大的需求。

該設計主要分為三個部分。

第一部分是獨立屏（分離出來的手機屏），和現在的智能手機類似，其結構創新部分是將屏幕及其相關部分從與主板連接的方式改換為無線的方式來傳輸信號。理論上屏幕是把圖像信號呈現在人們的面前而連接器等零件都是用來傳輸圖像處理器處理好的信號的，因此，使用無線的方式也可以傳輸和連接器等零件相同的信號。假如我們使用藍牙來代替連接器等零件，我們在獨立屏和主機分別安裝藍牙的發射器和接收器即可。（鑒于多種因素的考慮和對無人機的借鑒，我們提出了多種不同的連接方式，將在下文詳細寫出）考慮到屏幕部分的用電問題將配備可彎曲電池或者將細長條的電池安裝在獨立屏的一側，手機獨立屏的充電口也將設立在一側。獨立屏的外框結構將采用散熱性好柔軟有韌性且絕緣性的材料。百度了解到有機硅材料可能是適宜材料。

獨立屏關鍵性優點：1.為手機操作部分，完全柔化提供有力的理論支撐。2.與主板部分分離解決操作部分的發熱問題。3.使手機的使用更加多樣化（例如：獨立屏a進行操作——主機a進行計算——獨立屏進行計算后的結果輸出，由此實現消息和操作部分的直接轉變或增添）。4.使用連續性：在獨立屏a電量耗完之后可以用獨立屏b換掉獨立屏a繼續使用。

第二部分為分離后的主板部分（后文稱之為“主機”）在該設計中，主板是希望能夠將一塊板狀進行改變，形狀成為柱狀或者長方體（是將主板分為幾個細長條狀，然后用線路連接起來）但是考慮到電阻等問題，也可以不進行轉變。關鍵是在新設計的主機部分將原來手機主板和屏幕相連接的地方也換為信號的發射器和接收器。第二，主板與屏幕的分離（計算部分與操作部分的分離）使得主板能夠在更安全的地方進行計算，避免了由于操作出現的各種損害（如：摔壞、進水等）。因此，主機部分的外殼可以制作成散熱更加良好的形態（如：多孔設計）。第三，根據我們調研的材料顯示，屏幕用電約占手機電池的百分之60到75%之間。該設計由于主板與屏幕進行了分離使得主機部分可以使用更小型的電池，或者能夠運轉更長的時間。主機關鍵性優點：（1）安全性：避開了大部分手機出現損害的操作（2）散熱性：進入安全環境之后，由于不必考慮以前可能遭受的損害問題，而進行外部設計使得散熱性能更強。（3）用電優化：與手機相比現在的主機相同的變量，能夠工作長3到4倍的時間。（4）零件老化減緩：主板等計算部分零件得到更好的工作環境。

第三部分：連接理論

第一種（雙藍牙系統）首先是匹配系統主機始終發出屬于藍牙的匹配信號，直至有一屏幕與其相匹配構成圖例：主機——（發出）匹配信號——手機屏幕（打開后從下滑欄可見“主機名稱”，點擊某一主機并輸入正確密碼）——經主機處理后，主機將處理形成圖像信號，進行圖像合成——圖像經過藍牙適配器至單獨的手機屏幕（又稱獨立屏）『注意：此時與主機匹配的顯示屏，首先由獨立屏被動擔任，以實現手機功能正常運轉』至此，匹配系統完畢，手機可以正常運轉（之所以稱為雙藍牙系統是因為考慮到圖像信號和音頻信號不能在一個藍牙系統中同時傳播，可能會引起信號緩慢的狀況）附：此時，匹配系統是由藍牙系統只進行初始時的信息匹配（由主機發送信號并且是默認持續發送信號只要主機處于開機狀態，就會發送這個信號直至匹配成功或者主機部分斷電）此信號顯示為“可進行匹配”，此時，在打開藍牙系統（處理器位于主機）屏幕可以顯示主機發出的“可匹配信號”（用于實現人機交互），點擊后再次輸入密碼（匹配密碼也可以不設置密碼）即可具有與普通手機相同的功能，使用后匹配不會自動斷連（除獨立屏或者主機沒有電/關機/超出匹配范圍）使用完后可人為斷連。

第二種（雙系統循環）主機發送匹配信號以及獨立屏與主機進行匹配還是利用藍牙系統詳情見上文。改變在于當匹配系統完成之后，進行人機交互時由藍牙系統將獨立屏的信號傳輸給主機，主機進行計算后的圖像信號是經過投屏系統發送到獨立屏處進行顯示。

構成圖例：主機（藍牙匹配信號）——獨立屏（進行匹配）——從獨立屏處打開投屏系統進行匹配——匹配成功——正常操作——操作信號（藍牙信號）——主機（計算并發出圖像信號經由投屏系統）——獨立屏顯示注意：人為操作（觸屏）發出的指令由獨立屏經藍牙系統引起主機運算，主機處理后的“結果”由投屏系統發送至顯示屏。獨立屏與主機匹配時，主機開始發出的主動匹配信號為藍牙系統所傳遞。注意：匹配時，主機密碼可以修改，原始密碼由廠家給出，匹配后可在設置處改動密碼，改動后由主機進行記憶保存。投屏系統將會進行默認操作。

第三種（一類方案：WIFI模塊鏈接 二類方案：藍牙WIFI循環）

受無人機圖傳的啟發，利用WIFI塊可以大大保證人機交互的及時性和穩定性。主機和獨立屏通過WIFI模塊進行無線連接，人機交互的信號和圖像信號都經由此傳輸。出于保險起見，二類方案是用藍牙來傳輸人機交互信號（觸摸操作等），WIFI模塊用于傳輸穩定的圖像。

構成圖例一：WIFI模塊匹配——獨立屏操作信號——主機（計算）——WIFI模塊（圖像信號）——獨立屏（可正常）

構成圖例二：WIFI模塊匹配——藍牙匹配——獨立屏操作信號（經藍牙）——主機（計算）——圖像信號（經WIFI模塊）——獨立屏（可正常操作）

四、產品預設

（一）消費者定位及需求分析

我們設計的這類產品面向年輕人群體，大部分的功能針對年輕人所熱愛活動而設計

根據我們的市場調研分析：1.手機越做越薄的同時增加了手機彎折的可能性。屏機分離可以彌補這方面手機的劣勢，實現手機操作部分的完全柔化，以及手機主機部分的加強保護。2.年輕群體想要更方便的攜帶手機。結合對服裝市場的調查，現在衣物大都口袋較小這就造成手機不易攜帶。尤其是女性群體，手機等的存在讓包包始終是她們的必需品。因此，出于這方面的考慮，我們進行屏機分離之后操作部分是可以完全變成一個護腕一樣的東西而手機的主機部分也可以因為屏幕的分離而向體積更小的方向發展。3.我們所設計的產品從側方進行了主流趨勢的增強。例如拍照功能，攝像頭附著處更小，可以為人們帶來更多的拍攝角度。4.還有許多創新出來的小眾化功能。例如面向游泳人群，該產品可以使屏幕與主機都成為完全防水的存在。脫離屏幕可以使主機部分外殼完全封閉也可以使獨立屏使用上絕緣且柔軟封閉的材料。大大降低了因為手機進水的幾率。

（二）產品關鍵問題

1.由于屏機的分離人們所攜帶的手機將成為兩部分。雖然隨著未來的發展，這個問題有可能成為該產品的優勢，但是現在會給健忘的人帶來了一些困擾。2.只能提供理論上的支持，但是通過對有權威人士的詢問該設計產品的理論應該是可以完美實現的。3.也許會出現信號的延遲等問題。4.第一次匹配時操作較為繁瑣5.獨立屏部分柔軟可能導致手感不適，但可以通過外部結構設計來解決。

作者簡介：

代志偉（2000-12-11），男，山東濱州，大連東軟信息學院學生，研究方向：手機新型。