手机新型优化研究

代志伟 程卓

摘要：本涉及项目内容为手机新型设计，内容涉及手机的种类、功能、工作原理和材料等。全文分为五个部分，第一部分，介绍该项目设计内容，设计方法及设计的意义。第二部分，介绍产品状况分析手机目前的市场状况、产品类型、品牌结构。第三部分主要是介绍设计的理念，产品的功能和定位，以及消费者定位。第四部分对消费者需求进行分析。

关键词：手机新型;创新基点设计

引言：

消息已经成为了当今时代最重要的需求，而承载消息传输最多的就是手机。手机行业是一个研发换代极快的行业，手机的轻薄、外观、像素、发热程度、处理功能占据了很多的要素，人们越来越看重手机这几方面能力。

一、前言

（一）设计内容：本项目的设计内容：手机的种类和功能、手机的工作原理，手机的主要功能和附加功能简述。

（二）设计方法：设计方法：市场调研和分析手机各种功能分析设计定位和产品设计尺寸。

（三）产品设计意义：我们的产品是为了给手机几个主流方面创造更好的出发基点。手机行业的解决方案具有以下特点：

1.手机等智能产品因维修及零件更换成本远低于更换手机本体而导致中小城市及以下水平地区的经济大多流入手机维修行业。

2.手机行业产品陷入进化方向固定化，大多数手机制造商将内存、屏占比、像素作为现在手机的进化研发方向而简略了手机其他的发展方向。

本产品具有以下竞争优势：（1）促进了手机屏幕与主机的分支进化方向，为手机拥有更多实用或虚拟功能做出最适应时代的铺垫。（2）脱离主机后的屏幕拥有了完全软化的可能，受客户欢迎的摄像功能也将随主机的独立而向下一个方向冲击。（3）屏机分离的解决方案最大程度上降低了屏幕与主机的制造与使用成本，促进了科研换代。同时屏幕（此称独立屏）的单独售出顺应了广大客户的诉求，降低了因意外情况发生而导致的客户经济损失。将手机维修行业的可流入经济转向手机本体。（4）5G网络及其发展提供了可靠的体验提升选项。（5）屏幕与主机的分离使丢失等经济损失降低，也促进了客户对独立屏的更换，顺应了“喜新厌旧”的正常用户心理。

二、产品市场

（一）市场状况

就手机而言，我国出现了各种手机品牌。根据我们所做的市场统计我国平均每1.14台。人们对手机的需求也在稳步上升，2015年移动用户仅13.06亿到2019年规模已达16.01亿。智能手机也在各个方面追赶着平板电脑乃至较大型智能设备，相信随着5g的应用和处理器的换代升级，以材质更加柔软，外形更加个性化的手机将会是今后人们的需求趋势。

（二）产品类型

我们在市场上所找到的手机主要有3种：一种是最普遍的智能触屏手机，这对手机带有触摸屏、像素较高的摄像头及较大的手机运行内存和内存。一种是老年机，这种手机一般具有较大的按键，更加清晰响亮的音响。这类手机一般在100到300元之间。还有一种是儿童所使用的儿童手机（迷你手机）。其外观和老年机较为相似，但体积更小，功能一般只有打电话和发送消息。虽然其价格一般在150元以内但是随着近几年的发展，智能手机逐渐成为儿童日常使用物品，因此，它的市场范围逐渐缩小。

（三）品牌结构

手机作为近几十年崛起最为迅猛的智能产品之一，大部分手机都能满足人们的需求，因此，手机的分流创新就尤为重要。

根据人们的需求以及网上资料，研究分析出以下几点：1.层次性：手机市场呈现明显的层次性，通过低端机到高端机的分层满足各个经济阶层的需求。2.更新快：随着手机技术的进步，手机改朝换代的速度也不断提升。以小米手机为例，小米从2011年8月16日首次出现在大众眼前几乎每半年就会推出一款新手机，期间不定期推出新版手机。其品牌特点为更符合大众需求，便利大众。

三、设计方向

（一）设计理念

坚持方便大众的思想，通过市场需求分析来考虑该手机产品的功能、外形。市场上的手机基本已经可以满足人们的需求，因此，为手机的下一次进化做基点是本设计的主要设计概念。从不同的角度出发来实现同样的目的，为主流的发展，从分流引进。

（二）产品功能及定位

该产品的功能定位实际上是扩大手机的分支发展，以实现人们更大的需求。

该设计主要分为三个部分。

第一部分是獨立屏（分离出来的手机屏），和现在的智能手机类似，其结构创新部分是将屏幕及其相关部分从与主板连接的方式改换为无线的方式来传输信号。理论上屏幕是把图像信号呈现在人们的面前而连接器等零件都是用来传输图像处理器处理好的信号的，因此，使用无线的方式也可以传输和连接器等零件相同的信号。假如我们使用蓝牙来代替连接器等零件，我们在独立屏和主机分别安装蓝牙的发射器和接收器即可。（鉴于多种因素的考虑和对无人机的借鉴，我们提出了多种不同的连接方式，将在下文详细写出）考虑到屏幕部分的用电问题将配备可弯曲电池或者将细长条的电池安装在独立屏的一侧，手机独立屏的充电口也将设立在一侧。独立屏的外框结构将采用散热性好柔软有韧性且绝缘性的材料。百度了解到有机硅材料可能是适宜材料。

独立屏关键性优点：1.为手机操作部分，完全柔化提供有力的理论支撑。2.与主板部分分离解决操作部分的发热问题。3.使手机的使用更加多样化（例如：独立屏a进行操作——主机a进行计算——独立屏进行计算后的结果输出，由此实现消息和操作部分的直接转变或增添）。4.使用连续性：在独立屏a电量耗完之后可以用独立屏b换掉独立屏a继续使用。

第二部分为分离后的主板部分（后文称之为“主机”）在该设计中，主板是希望能够将一块板状进行改变，形状成为柱状或者长方体（是将主板分为几个细长条状，然后用线路连接起来）但是考虑到电阻等问题，也可以不进行转变。关键是在新设计的主机部分将原来手机主板和屏幕相连接的地方也换为信号的发射器和接收器。第二，主板与屏幕的分离（计算部分与操作部分的分离）使得主板能够在更安全的地方进行计算，避免了由于操作出现的各种损害（如：摔坏、进水等）。因此，主机部分的外壳可以制作成散热更加良好的形态（如：多孔设计）。第三，根据我们调研的材料显示，屏幕用电约占手机电池的百分之60到75%之间。该设计由于主板与屏幕进行了分离使得主机部分可以使用更小型的电池，或者能够运转更长的时间。主机关键性优点：（1）安全性：避开了大部分手机出现损害的操作（2）散热性：进入安全环境之后，由于不必考虑以前可能遭受的损害问题，而进行外部设计使得散热性能更强。（3）用电优化：与手机相比现在的主机相同的变量，能够工作长3到4倍的时间。（4）零件老化减缓：主板等计算部分零件得到更好的工作环境。

第三部分：连接理论

第一种（双蓝牙系统）首先是匹配系统主机始终发出属于蓝牙的匹配信号，直至有一屏幕与其相匹配构成图例：主机——（发出）匹配信号——手机屏幕（打开后从下滑栏可见“主机名称”，点击某一主机并输入正确密码）——经主机处理后，主机将处理形成图像信号，进行图像合成——图像经过蓝牙适配器至单独的手机屏幕（又称独立屏）『注意：此时与主机匹配的显示屏，首先由独立屏被动担任，以实现手机功能正常运转』至此，匹配系统完毕，手机可以正常运转（之所以称为双蓝牙系统是因为考虑到图像信号和音频信号不能在一个蓝牙系统中同时传播，可能会引起信号缓慢的状况）附：此时，匹配系统是由蓝牙系统只进行初始时的信息匹配（由主机发送信号并且是默认持续发送信号只要主机处于开机状态，就会发送这个信号直至匹配成功或者主机部分断电）此信号显示为“可进行匹配”，此时，在打开蓝牙系统（处理器位于主机）屏幕可以显示主机发出的“可匹配信号”（用于实现人机交互），点击后再次输入密码（匹配密码也可以不设置密码）即可具有与普通手机相同的功能，使用后匹配不会自动断连（除独立屏或者主机没有电/关机/超出匹配范围）使用完后可人为断连。

第二种（双系统循环）主机发送匹配信号以及独立屏与主机进行匹配还是利用蓝牙系统详情见上文。改变在于当匹配系统完成之后，进行人机交互时由蓝牙系统将独立屏的信号传输给主机，主机进行计算后的图像信号是经过投屏系统发送到独立屏处进行显示。

构成图例：主机（蓝牙匹配信号）——独立屏（进行匹配）——从独立屏处打开投屏系统进行匹配——匹配成功——正常操作——操作信号（蓝牙信号）——主机（计算并发出图像信号经由投屏系统）——独立屏显示注意：人为操作（触屏）发出的指令由独立屏经蓝牙系统引起主机运算，主机处理后的“结果”由投屏系统发送至显示屏。独立屏与主机匹配时，主机开始发出的主动匹配信号为蓝牙系统所传递。注意：匹配时，主机密码可以修改，原始密码由厂家给出，匹配后可在设置处改动密码，改动后由主机进行记忆保存。投屏系统将会进行默认操作。

第三种（一类方案：WIFI模块链接 二类方案：蓝牙WIFI循环）

受无人机图传的启发，利用WIFI块可以大大保证人机交互的及时性和稳定性。主机和独立屏通过WIFI模块进行无线连接，人机交互的信号和图像信号都经由此传输。出于保险起见，二类方案是用蓝牙来传输人机交互信号（触摸操作等），WIFI模块用于传输稳定的图像。

构成图例一：WIFI模块匹配——独立屏操作信号——主机（计算）——WIFI模块（图像信号）——独立屏（可正常）

构成图例二：WIFI模块匹配——蓝牙匹配——独立屏操作信号（经蓝牙）——主机（计算）——图像信号（经WIFI模块）——独立屏（可正常操作）

四、产品预设

（一）消费者定位及需求分析

我们设计的这类产品面向年轻人群体，大部分的功能针对年轻人所熱爱活动而设计

根据我们的市场调研分析：1.手机越做越薄的同时增加了手机弯折的可能性。屏机分离可以弥补这方面手机的劣势，实现手机操作部分的完全柔化，以及手机主机部分的加强保护。2.年轻群体想要更方便的携带手机。结合对服装市场的调查，现在衣物大都口袋较小这就造成手机不易携带。尤其是女性群体，手机等的存在让包包始终是她们的必需品。因此，出于这方面的考虑，我们进行屏机分离之后操作部分是可以完全变成一个护腕一样的东西而手机的主机部分也可以因为屏幕的分离而向体积更小的方向发展。3.我们所设计的产品从侧方进行了主流趋势的增强。例如拍照功能，摄像头附着处更小，可以为人们带来更多的拍摄角度。4.还有许多创新出来的小众化功能。例如面向游泳人群，该产品可以使屏幕与主机都成为完全防水的存在。脱离屏幕可以使主机部分外壳完全封闭也可以使独立屏使用上绝缘且柔软封闭的材料。大大降低了因为手机进水的几率。

（二）产品关键问题

1.由于屏机的分离人们所携带的手机将成为两部分。虽然随着未来的发展，这个问题有可能成为该产品的优势，但是现在会给健忘的人带来了一些困扰。2.只能提供理论上的支持，但是通过对有权威人士的询问该设计产品的理论应该是可以完美实现的。3.也许会出现信号的延迟等问题。4.第一次匹配时操作较为繁琐5.独立屏部分柔软可能导致手感不适，但可以通过外部结构设计来解决。

作者简介：

代志伟（2000-12-11），男，山东滨州，大连东软信息学院学生，研究方向：手机新型。