工业设计产品外观对比平台的设计与应用

杨建辉

【摘 要】 工业设计师设计新作品时，无法及时了解作品是否与现有专利作品存在雷同，造成申请的失败，解决这一问题的关键是及时对设计的作品与现有的专利产品进行对比来消除作品的雷同。本文设计一个WEB应用平台，该平台通过层次化的结构，使用WEB应用技术，通过上传作品自动与专利数据库中的产品进行对比，为用户修改自己作品提供依据，提高了专利申请的成功率，实践使用证明了该系统平台的有效性。

【关键词】 工业设计 WEB平台 专利

工业设计师在设计作品的时候，经常与其他作品雷同，无法申请专利，造成不必要的损失[1]，因此有必要在设计工业作品的时候与现有的其他作品进行比对来解决雷同问题。计算机网络技术可以给用户提供一个WEB平台[2]，通过网络平台设计人员在系统上传自己的作品，将3D源文件转换成html5立体3DWEB版模型，并选中相关的标签指标，之后可与系统中的专利产品进行外观对比[3-5]。

为满足上述需求，设计并开发工业外观申请专利对比Web应用系统，该系统可以和专利库中产品进行比对，为工业设计产品设计人员提供有效的参考，提高工业外观申请专利时的成功率。

1 系统的架构设计

工业设计产品外观对比网络系统前端面向的是用户，后台是系统管理员，通过系统云平台支持各项服务，该WEB系统总体架构如图1所示。

工业设计产品外观对比系统首先建立自己的专利库，将现在的专利产品上传到数据库中，工业设计师在上传自己的产品之后，就可与专利库中的专利产品进行外观对比。从而实现实时、有效、精确的信息对比，帮助设计人员提高专利申请的成功率。

设计人员通过WEB端登录系统，上传作品并指定相应指标与专利库中的产品进行外观对比，后台维护人员维护专利库中的作品，并即时将新产品进行上传。

1.1 系统逻辑结构

工业设计产品外观对比系统框架是一种分层结构，共分为六层，从下至上分别是：硬件网络层、操作系统层、数据库层、应用中间件层、操作应用层、3D转换层，两边有系统安全保证和管理控制台，如图2所示。系统安全保证数据传输和存储的安全，管理控制台保证系统平台可以进行灵活的管理和配置。

1.2 分层支持体系

工业设计产品外观对比系统具有严格分层支持体系，支持体系分为三层，每一层具有特定的功能，确保系统的有效运行。

（1）基础设施层：基础设施为各类应用提供基础的支撑环境。包括支撑各类应用运行网络设备和主机设备、各类包括操作系统、基础数据库在内的基础系统软件等。

（2）资源层：资源层包括业务数据源和外部系统资源，如数据库资源等。

（3）应用支撑层：现场管理系统作为应用支撑层支撑所有的移动业务。

1.3 保障支持体系

为了实现对工业设计产品外观对比系统的安全保障，建立两级保障体系。

安全保障体系：安全保障体系涉及各个层面的完整的安全技术和措施。安全保障体系为整个系统提供鉴别、访问控制、抗抵赖和数据机密性、完整性、可用性、可控性等安全服务，形成集防护、检测、响应、恢复于一体的安全防护体系，实现实体安全、应用安全、系统安全、网络安全、管理安全，以满足整个系统各层次的安全需求。

维护支持体系：维护与支持是贯穿系统运行的全过程的保障体系，主要通过管理控制台和运行和维护整个移动商务平台和建立在上面的各个应用。平台建成后，运行维护将是关系到平台能否正常运转、发挥效能的关键因素，因此在平台配置过程中充分考虑平台建设中和建成后的运行维护问题。

2 系统关键技术

2.1 系统技术框架

技术框架从系统构成的业务逻辑元素入手，描述现场管理系统的关键技术，如图3所示。

2.2 关键技术简介

（1）PHP技术。PHP独特的语法混合了C、Java、Perl以及PHP自创的语法。它可以比CGI或者Perl更快速地执行动态网页。用PHP做出的动态页面与其他的编程语言相比，PHP是将程序嵌入到HTML（标准通用标记语言下的一个应用）文档中去执行，执行效率比完全生成HTML标记的CGI要高许多；PHP还可以执行编译后代码，编译可以达到加密和优化代码运行，使代码运行更快。

（2）中间件技术。比较流行中间件的定义是：中间件是一种独立的系统软件或服务程序，分布式应用软件借助这种软件在不同的技术之间共享资源。中间件位于客户机/服务器的操作系统之上，管理计算资源和网络通讯。

从中间件的定义可以看出，中间件是一类软件，而非一种软件；中间件不仅仅实现互连，还能实现应用之间的互操作；中间件是基于分布式处理的软件，定义中特别强调了其网络通讯功能。

（3）jQuery技术。jQuery是继prototype之后又一个优秀的Javascript框架。它是轻量级的js库，它兼容CSS3，还兼容各种浏览器（IE 6.0+，FF 1.5+，Safari 2.0+，Opera 9.0+），jQuery2.0及后续版本将不再支持IE6/7/8浏览器。jQuery使用户能更方便地处理HTML（标准通用标记语言下的一个应用）、events、实现动画效果，并且方便地为网站提供AJAX交互。jQuery还有一个比较大的优势是，它的文档说明很全，而且各种应用也说得很详细，同时还有许多成熟的插件可供选择。jQuery能够使用户的html页面保持代码和html内容分离，也就是说，不用再在html里面插入一堆js来调用命令了，只需定义id即可。

（4）HTML5技术。基于最新的HTML5技术，允许实时渲染的高质量3D作品在网页中原生展示；依靠强大的双核3D引擎支持所有的主流浏览器。基于SVG、Canvas、WebGL及CSS3的3D功能，用户会惊叹于在浏览器中，所呈现的惊人视觉效果。endprint

（5）Web 服务。

Web服务具有以下特点：

①良好的封装性：Web服务是一种部署在Web上的对象，具备对象的良好封装性，对于使用者而言，他看到的仅仅是该服务的描述。

②松散耦合：当Web服务的实现发生变更时，只要Web服务的调用接口不变，调用者是不会感到这种变更，Web服务的任何变更对调用他们的接口来说都是透明的。json是Internet环境下Web服务一种比较适合的消息交换协议。

③协议规范：Web服务使用标准的描述语言来描述（比如WSDL）服务；其次，通过服务注册机制，由标准描述语言描述的服务界面是可以被发现的；同时，标准描述语言不仅用于服务界面，也用于Web服务的聚合、跨Web服务的事务、工作流等。其次，Web服务的安全标准也已形成；最后，Web服务是可管理的。

④高度可集成能力：由于Web服务采取简单的、易理解的标准Web协议作为构件界面描述和协同描述规范，完全屏蔽了不同软件平台的差异，无论是CORBA、DCOM还是EJB都可以通过这一种标准的协议进行互操作，实现了在当前环境下最高的可集成性。

2.3 系统安全保障

（1）系统级安全保障。通过系统实现用户的认证控制，任何用户进入网络之前必须先经过有效的用户名及口令的认证。其次，任何的网络服务器也必须进行用户认证，只有通过口令认证的用户，才允许访问服务器。

（2）数据库安全保障。一方面利用数据库系统本身的安全控制功能：用户名/口令字识别、视图、使用权限控制等管理措施，另一方面从应用程序也进行控制管理，对数据库中存储的重要数据进行加密处理，以实现数据存储的安全保护，以避免某些用户尤其是一些内部用户非法获取用户名、口令字，窃取或篡改信息的可能。

系统通过以下措施保证数据库系统的安全：用户口令字鉴别；用户存取权限控制；数据存取权限、方式控制；数据加密。

（3）应用软件安全保障。应用软件系统是运行在内部Web服务器上，系统数据存放在现场管理系统数据库中，管理系统只安装在服务器上，客户端只能通过手机和管理控制台查询结果。管理控制台建有系统的访问用户和访问权限管理，对系统操作过程的重要操作和事件设置了完善的业务日志，检测和发现系统的故障差错或对系统的恶意侵害行为。

相关人员登录服务器，一律记录日志，而且使用管理控制台访问系统数据库的信息数据，有严格的用户访问权限控制，需要系统管理员对授权访问用户进行管理和维护，授权用户也需要对个人信息进行定制修改。

（4）数据加密。现场管理管理系统在进行数据库的重要敏感数据存取时，进行加密和解密处理，并且对数据库的加密保证不会对数据库管理系统原有功能造成影响。重要的数据加密存储，不能直接对数据库进行修改。能够最大限度地防止关键数据被非法修改。

3 系统功能的实现

根据上述的工业设计产品外观对比系统架构设计，提出了系统功能实现方案，系统功能包括两个子模块，分别是系统的前台和后台，系统的前台面向用户，为用户提供一个应用接口，用户可以上传作品，进行产品比对，并输出比对结构，为用户改进作品提供依据。系统的后台是面向管理员，可以实现用户管理，产品信息管理等功能，工业设计产品外观对比系统的具体功能模块实现如图4所示。

3.1 系统前台功能

系统前台功能实现包括用户登录，作品发布，会员中心，帮助中心与退出系统五个功能模块。

（1）用户登录模块实现前台用户的注册和登录功能，用户登录成功后，就可以使用该系统平台实现设计作品的网络比对。

（2）作品发布模块实现用户对设计出的作品的相关管理。

①用户上传作品，用户登陆后上传自己制作设计的3D作品模型到服务器，服务器将3D模型通过WebGL算法结合CSS3将其转换成html5三维网页模型。并存入用户自己的作品库。

②用户可以在作品库可对作品进行相应的维护修改。

③用户上传完作品后存入后台数据库，后台网站管理员对其进行审核。

④用户可对搜索感兴趣的作品加入自己的收藏，可随时查看。

⑤用户退出系统，清空session。保证帐号安全性。

3.2 系统后台管理

系统后台的管理功能主要包括：系统信息管理、用户管理、产品信息管理和碎片信息管理四个功能模块。

（1）系统信息管理。该模块可以实现角色管理、菜单管理、系统信息设置和数据库管理等功能。超级管理员可以在后台添加管理人员，并进行相应的权限分配；超级管理员可管理后台菜单；后台管理员可对整个系统进行相应的参数设置与邮件系统设置和3D转换接口设置；后台管理员可定期对数据库进行备份。

（2）用户管理。该模块可以实现管理员管理和用户管理功能。超级管理员可对其他管理员进行相应的管理和分配权限；网站管理员可管理网站用户。

（3）产品信息管理。

①产品类别管理：网站管理员可以添加产品的种类与相应指标。

②专利库管理：网站管理员后台上传产品形成专利库，可对其进行维护修改。

③产品库管理：网站管理员后台对用户上传的产品进行修改。

（4） 碎片信息管理。网站管理员对“关于我们”“ 使用说明”“ 帮助说明”等相关碎片信息进行发布修改。

4 结语

工业设计师设计作品时候，无法及时掌握作品是否存在雷同，造成申请的失败，因此对设计的作品与现有的专利产品进行对比是一项重要的任务。本文设计一个WEB应用平台，该平台通过层次化的结构，使用WEB应用技术，通过上传作品自动与专利数据库中的产品进行对比，为用户修改自己作品提供依据，提高了专利申请的成功率，实践使用证明该系统平台的有效性。

参考文献：

[1]邱清盈，薛驰，冯培恩，邓坤.专利设计知识的创新性评估方法及其在创新设计中的应用[J]. 机械工程学报 2012，30（11）：78-81.

[2]康旗，孙丽萍.基于WEB平台的科研项目管理系统[J].微型电脑应用，2011，25（10）：241-244.

[3]黄光芳，金义富.基于领域驱动设计构建企业级Web平台的应用[J].实验室研究与探索，2013，27（8）：77-80.

[4]钱海军.基于HTML5的客户端本地MIS系统的设计与实现[J].现代计算机2012，33（22）：122-125.

[5]唐彬.利用HTML5实现网页图表的研究[J].微型电脑应用，2012，28（10）：28-30.endprint

（5）Web 服务。

Web服务具有以下特点：

①良好的封装性：Web服务是一种部署在Web上的对象，具备对象的良好封装性，对于使用者而言，他看到的仅仅是该服务的描述。

②松散耦合：当Web服务的实现发生变更时，只要Web服务的调用接口不变，调用者是不会感到这种变更，Web服务的任何变更对调用他们的接口来说都是透明的。json是Internet环境下Web服务一种比较适合的消息交换协议。

③协议规范：Web服务使用标准的描述语言来描述（比如WSDL）服务；其次，通过服务注册机制，由标准描述语言描述的服务界面是可以被发现的；同时，标准描述语言不仅用于服务界面，也用于Web服务的聚合、跨Web服务的事务、工作流等。其次，Web服务的安全标准也已形成；最后，Web服务是可管理的。

④高度可集成能力：由于Web服务采取简单的、易理解的标准Web协议作为构件界面描述和协同描述规范，完全屏蔽了不同软件平台的差异，无论是CORBA、DCOM还是EJB都可以通过这一种标准的协议进行互操作，实现了在当前环境下最高的可集成性。

2.3 系统安全保障

（1）系统级安全保障。通过系统实现用户的认证控制，任何用户进入网络之前必须先经过有效的用户名及口令的认证。其次，任何的网络服务器也必须进行用户认证，只有通过口令认证的用户，才允许访问服务器。

（2）数据库安全保障。一方面利用数据库系统本身的安全控制功能：用户名/口令字识别、视图、使用权限控制等管理措施，另一方面从应用程序也进行控制管理，对数据库中存储的重要数据进行加密处理，以实现数据存储的安全保护，以避免某些用户尤其是一些内部用户非法获取用户名、口令字，窃取或篡改信息的可能。

系统通过以下措施保证数据库系统的安全：用户口令字鉴别；用户存取权限控制；数据存取权限、方式控制；数据加密。

（3）应用软件安全保障。应用软件系统是运行在内部Web服务器上，系统数据存放在现场管理系统数据库中，管理系统只安装在服务器上，客户端只能通过手机和管理控制台查询结果。管理控制台建有系统的访问用户和访问权限管理，对系统操作过程的重要操作和事件设置了完善的业务日志，检测和发现系统的故障差错或对系统的恶意侵害行为。

相关人员登录服务器，一律记录日志，而且使用管理控制台访问系统数据库的信息数据，有严格的用户访问权限控制，需要系统管理员对授权访问用户进行管理和维护，授权用户也需要对个人信息进行定制修改。

（4）数据加密。现场管理管理系统在进行数据库的重要敏感数据存取时，进行加密和解密处理，并且对数据库的加密保证不会对数据库管理系统原有功能造成影响。重要的数据加密存储，不能直接对数据库进行修改。能够最大限度地防止关键数据被非法修改。

3 系统功能的实现

根据上述的工业设计产品外观对比系统架构设计，提出了系统功能实现方案，系统功能包括两个子模块，分别是系统的前台和后台，系统的前台面向用户，为用户提供一个应用接口，用户可以上传作品，进行产品比对，并输出比对结构，为用户改进作品提供依据。系统的后台是面向管理员，可以实现用户管理，产品信息管理等功能，工业设计产品外观对比系统的具体功能模块实现如图4所示。

3.1 系统前台功能

系统前台功能实现包括用户登录，作品发布，会员中心，帮助中心与退出系统五个功能模块。

（1）用户登录模块实现前台用户的注册和登录功能，用户登录成功后，就可以使用该系统平台实现设计作品的网络比对。

（2）作品发布模块实现用户对设计出的作品的相关管理。

①用户上传作品，用户登陆后上传自己制作设计的3D作品模型到服务器，服务器将3D模型通过WebGL算法结合CSS3将其转换成html5三维网页模型。并存入用户自己的作品库。

②用户可以在作品库可对作品进行相应的维护修改。

③用户上传完作品后存入后台数据库，后台网站管理员对其进行审核。

④用户可对搜索感兴趣的作品加入自己的收藏，可随时查看。

⑤用户退出系统，清空session。保证帐号安全性。

3.2 系统后台管理

系统后台的管理功能主要包括：系统信息管理、用户管理、产品信息管理和碎片信息管理四个功能模块。

（1）系统信息管理。该模块可以实现角色管理、菜单管理、系统信息设置和数据库管理等功能。超级管理员可以在后台添加管理人员，并进行相应的权限分配；超级管理员可管理后台菜单；后台管理员可对整个系统进行相应的参数设置与邮件系统设置和3D转换接口设置；后台管理员可定期对数据库进行备份。

（2）用户管理。该模块可以实现管理员管理和用户管理功能。超级管理员可对其他管理员进行相应的管理和分配权限；网站管理员可管理网站用户。

（3）产品信息管理。

①产品类别管理：网站管理员可以添加产品的种类与相应指标。

②专利库管理：网站管理员后台上传产品形成专利库，可对其进行维护修改。

③产品库管理：网站管理员后台对用户上传的产品进行修改。

（4） 碎片信息管理。网站管理员对“关于我们”“ 使用说明”“ 帮助说明”等相关碎片信息进行发布修改。

4 结语

工业设计师设计作品时候，无法及时掌握作品是否存在雷同，造成申请的失败，因此对设计的作品与现有的专利产品进行对比是一项重要的任务。本文设计一个WEB应用平台，该平台通过层次化的结构，使用WEB应用技术，通过上传作品自动与专利数据库中的产品进行对比，为用户修改自己作品提供依据，提高了专利申请的成功率，实践使用证明该系统平台的有效性。

参考文献：

[1]邱清盈，薛驰，冯培恩，邓坤.专利设计知识的创新性评估方法及其在创新设计中的应用[J]. 机械工程学报 2012，30（11）：78-81.

[2]康旗，孙丽萍.基于WEB平台的科研项目管理系统[J].微型电脑应用，2011，25（10）：241-244.

[3]黄光芳，金义富.基于领域驱动设计构建企业级Web平台的应用[J].实验室研究与探索，2013，27（8）：77-80.

[4]钱海军.基于HTML5的客户端本地MIS系统的设计与实现[J].现代计算机2012，33（22）：122-125.

[5]唐彬.利用HTML5实现网页图表的研究[J].微型电脑应用，2012，28（10）：28-30.endprint

（5）Web 服务。

Web服务具有以下特点：

①良好的封装性：Web服务是一种部署在Web上的对象，具备对象的良好封装性，对于使用者而言，他看到的仅仅是该服务的描述。

②松散耦合：当Web服务的实现发生变更时，只要Web服务的调用接口不变，调用者是不会感到这种变更，Web服务的任何变更对调用他们的接口来说都是透明的。json是Internet环境下Web服务一种比较适合的消息交换协议。

③协议规范：Web服务使用标准的描述语言来描述（比如WSDL）服务；其次，通过服务注册机制，由标准描述语言描述的服务界面是可以被发现的；同时，标准描述语言不仅用于服务界面，也用于Web服务的聚合、跨Web服务的事务、工作流等。其次，Web服务的安全标准也已形成；最后，Web服务是可管理的。

④高度可集成能力：由于Web服务采取简单的、易理解的标准Web协议作为构件界面描述和协同描述规范，完全屏蔽了不同软件平台的差异，无论是CORBA、DCOM还是EJB都可以通过这一种标准的协议进行互操作，实现了在当前环境下最高的可集成性。

2.3 系统安全保障

（1）系统级安全保障。通过系统实现用户的认证控制，任何用户进入网络之前必须先经过有效的用户名及口令的认证。其次，任何的网络服务器也必须进行用户认证，只有通过口令认证的用户，才允许访问服务器。

（2）数据库安全保障。一方面利用数据库系统本身的安全控制功能：用户名/口令字识别、视图、使用权限控制等管理措施，另一方面从应用程序也进行控制管理，对数据库中存储的重要数据进行加密处理，以实现数据存储的安全保护，以避免某些用户尤其是一些内部用户非法获取用户名、口令字，窃取或篡改信息的可能。

系统通过以下措施保证数据库系统的安全：用户口令字鉴别；用户存取权限控制；数据存取权限、方式控制；数据加密。

（3）应用软件安全保障。应用软件系统是运行在内部Web服务器上，系统数据存放在现场管理系统数据库中，管理系统只安装在服务器上，客户端只能通过手机和管理控制台查询结果。管理控制台建有系统的访问用户和访问权限管理，对系统操作过程的重要操作和事件设置了完善的业务日志，检测和发现系统的故障差错或对系统的恶意侵害行为。

相关人员登录服务器，一律记录日志，而且使用管理控制台访问系统数据库的信息数据，有严格的用户访问权限控制，需要系统管理员对授权访问用户进行管理和维护，授权用户也需要对个人信息进行定制修改。

（4）数据加密。现场管理管理系统在进行数据库的重要敏感数据存取时，进行加密和解密处理，并且对数据库的加密保证不会对数据库管理系统原有功能造成影响。重要的数据加密存储，不能直接对数据库进行修改。能够最大限度地防止关键数据被非法修改。

3 系统功能的实现

根据上述的工业设计产品外观对比系统架构设计，提出了系统功能实现方案，系统功能包括两个子模块，分别是系统的前台和后台，系统的前台面向用户，为用户提供一个应用接口，用户可以上传作品，进行产品比对，并输出比对结构，为用户改进作品提供依据。系统的后台是面向管理员，可以实现用户管理，产品信息管理等功能，工业设计产品外观对比系统的具体功能模块实现如图4所示。

3.1 系统前台功能

系统前台功能实现包括用户登录，作品发布，会员中心，帮助中心与退出系统五个功能模块。

（1）用户登录模块实现前台用户的注册和登录功能，用户登录成功后，就可以使用该系统平台实现设计作品的网络比对。

（2）作品发布模块实现用户对设计出的作品的相关管理。

①用户上传作品，用户登陆后上传自己制作设计的3D作品模型到服务器，服务器将3D模型通过WebGL算法结合CSS3将其转换成html5三维网页模型。并存入用户自己的作品库。

②用户可以在作品库可对作品进行相应的维护修改。

③用户上传完作品后存入后台数据库，后台网站管理员对其进行审核。

④用户可对搜索感兴趣的作品加入自己的收藏，可随时查看。

⑤用户退出系统，清空session。保证帐号安全性。

3.2 系统后台管理

系统后台的管理功能主要包括：系统信息管理、用户管理、产品信息管理和碎片信息管理四个功能模块。

（1）系统信息管理。该模块可以实现角色管理、菜单管理、系统信息设置和数据库管理等功能。超级管理员可以在后台添加管理人员，并进行相应的权限分配；超级管理员可管理后台菜单；后台管理员可对整个系统进行相应的参数设置与邮件系统设置和3D转换接口设置；后台管理员可定期对数据库进行备份。

（2）用户管理。该模块可以实现管理员管理和用户管理功能。超级管理员可对其他管理员进行相应的管理和分配权限；网站管理员可管理网站用户。

（3）产品信息管理。

①产品类别管理：网站管理员可以添加产品的种类与相应指标。

②专利库管理：网站管理员后台上传产品形成专利库，可对其进行维护修改。

③产品库管理：网站管理员后台对用户上传的产品进行修改。

（4） 碎片信息管理。网站管理员对“关于我们”“ 使用说明”“ 帮助说明”等相关碎片信息进行发布修改。

4 结语

工业设计师设计作品时候，无法及时掌握作品是否存在雷同，造成申请的失败，因此对设计的作品与现有的专利产品进行对比是一项重要的任务。本文设计一个WEB应用平台，该平台通过层次化的结构，使用WEB应用技术，通过上传作品自动与专利数据库中的产品进行对比，为用户修改自己作品提供依据，提高了专利申请的成功率，实践使用证明该系统平台的有效性。

参考文献：

[1]邱清盈，薛驰，冯培恩，邓坤.专利设计知识的创新性评估方法及其在创新设计中的应用[J]. 机械工程学报 2012，30（11）：78-81.

[2]康旗，孙丽萍.基于WEB平台的科研项目管理系统[J].微型电脑应用，2011，25（10）：241-244.

[3]黄光芳，金义富.基于领域驱动设计构建企业级Web平台的应用[J].实验室研究与探索，2013，27（8）：77-80.

[4]钱海军.基于HTML5的客户端本地MIS系统的设计与实现[J].现代计算机2012，33（22）：122-125.

[5]唐彬.利用HTML5实现网页图表的研究[J].微型电脑应用，2012，28（10）：28-30.endprint