馬琦浩 浙江財經(jīng)大學(xué)東方學(xué)院 文化傳播與設(shè)計分院

一、引言

在科技飛騰發(fā)展的現(xiàn)代社會，我們對于信息的獲取變得日益便捷，在日常處理大量信息的過程中，免不了需要存儲大量的重要信息和個人文件，存儲設(shè)備也在不斷地跟新?lián)Q代。移動硬盤——一種外置大容量存儲設(shè)備，隨著計算機的普及，它逐漸成為人們存儲重要文件和資料的不二選擇，從使用方式來看USB為其發(fā)揮功能搭建了一座橋梁。本次創(chuàng)新的目的，是將NFC 技術(shù)和藍牙技術(shù)運用于硬盤，使其突破需要數(shù)據(jù)線的傳輸模式，并且能夠使用移動設(shè)備隨時地查看和編輯信息。

二、研究背景

人類自智化以來，記錄信息的方式演變?nèi)f千。隨著人類文明的發(fā)展，記錄信息的載體被不斷革新。硬盤，作為信息時代存儲數(shù)據(jù)的載物，已經(jīng)發(fā)展了60 余年，從磁帶，到軟盤、光碟、機械硬盤（以下稱HDD），到如今流行的固態(tài)硬盤（以下稱SSD），信息化時代的數(shù)據(jù)載體發(fā)展指數(shù)增長。

（一）產(chǎn)品現(xiàn)狀

傳統(tǒng)移動硬盤功能的實現(xiàn)是依托于存儲介質(zhì)和主控芯片的配合，在使用和數(shù)據(jù)傳輸上離不開數(shù)據(jù)線的支持，用戶必須在攜帶移動硬盤的同時攜帶數(shù)據(jù)線，對于單碟以上的機械硬盤，還必須外接驅(qū)動電源，移動場合的使用顯得笨重，而數(shù)據(jù)線也存在由于插拔次數(shù)過多導(dǎo)致接口接觸不良引發(fā)硬盤損壞的問題。

近兩年在市場中產(chǎn)生了一些新型的移動硬盤。通過對市場大量的調(diào)研研究與文獻、專利等參考，總體上現(xiàn)有的便攜存儲方案分為以下兩大類：

(1）自帶數(shù)據(jù)線、裝配了電池的移動硬盤，可實現(xiàn)通過手機OTG功能直接連接到硬盤設(shè)備中，來達到移動端存取數(shù)據(jù)的功能。

(2）無線連接方式的硬盤：便攜式WiFi 硬盤、集合了云存儲概念的無線硬盤。

兩種方案或產(chǎn)品在使用上均存在有一定的局限性。第一種配備電池和支持OTG 功能的移動硬盤沒有從根本上改變連接方式；第二種無線存儲的概念較為新穎，是將一種無線WiFi 功能與移動硬盤相結(jié)合的方案，進一步細化的兩種產(chǎn)品形式是：單純的帶有WiFi 功能的硬盤，連接了手機與存儲設(shè)備；另一種是通過“云存儲+Wifi”的配合，可方便用戶在異端對移動硬盤的數(shù)據(jù)進行備份及提取，但由于其更偏向于臺式硬盤柜，因此并不適合移動使用。從連接方式的本質(zhì)上來說，兩者都需要依托WiFi 的連接，兩者均無法滿足部分用戶群體對于數(shù)據(jù)編輯的便捷性、數(shù)據(jù)可靠性、高度保密性等的需求。此外，此類移動硬盤必須依托連接WiFi 才可以正常使用，導(dǎo)致該類移動硬盤的用戶體驗不佳。

（二）發(fā)展趨勢

移動硬盤在PC 用戶消費群體的占比極高。對于數(shù)據(jù)存儲要求較高的人們來說，硬盤必須是安全且便捷的，對于有一定數(shù)據(jù)量的人群來說，甚至擁有不止一塊移動硬盤用于重要資料的保存與備份；而企事業(yè)單位的人往往更需要能夠隨時讀取所需要的文件。

如今，固態(tài)硬盤的單GB 價格逐漸走低，市場上于是逐漸誕生了一種固態(tài)移動硬盤（SSD+主控），特點是帶寬大，延時低，但是價格相對較高，使用方式卻依舊是通過USB 連接電腦，實際使用起來依然存在不少限制性。

市場上移動硬盤整體走向偏傳統(tǒng)，兩年出現(xiàn)的新型移動硬盤也體現(xiàn)了部分用戶的需求與設(shè)計師的思考。

調(diào)研顯示：

(1）63.2%的人們經(jīng)常關(guān)注自己持有電子產(chǎn)品的存儲空間，60.3%的人群經(jīng)常遇到剩余空間不足的情況，且較為煩惱；

(2）近半數(shù)人們希望自己能夠在沒有電腦的時候也能查看自己存儲在設(shè)備中的文件；

(2）超過半數(shù)的人們有經(jīng)常備份文件的習(xí)慣，對于這樣一種習(xí)慣來說，存儲設(shè)備的便捷性和穩(wěn)定性成了一大剛需；

(3）9 成以上的人們或多或少在意過儲設(shè)備的安全性，35.3%的人們對于自己數(shù)據(jù)的安全性極為在意。

三、技術(shù)實現(xiàn)調(diào)研

（一）存儲介質(zhì)的考慮與運用

NFC 技術(shù)和藍牙技術(shù)是目前十分成熟的兩種通訊技術(shù)，本次研究預(yù)嘗試將NFC 技術(shù)作為感應(yīng)設(shè)備、獲取設(shè)備訪問請求的媒介，將藍牙技術(shù)作為連接設(shè)備和傳輸數(shù)據(jù)的媒介。在了解兩種技術(shù)的基礎(chǔ)上為產(chǎn)品的革新提供技術(shù)理論支持。

1.無線通訊技術(shù)

(1）NFC 技術(shù)

NFC 是近場通信（near field communication）的英文簡稱，在無線支付領(lǐng)域有一定的應(yīng)用。隨著智能手機的普及，這種技術(shù)逐漸得到了廣泛應(yīng)用，例如，手機可以通過打開NFC 功能查看銀行卡的數(shù)據(jù)，或是給市民卡充值；通過與移動支付平臺的配合可以進行刷卡消費，刷公交、地鐵等。

NFC 使用短距高頻無線電進行數(shù)據(jù)交換，但由于其協(xié)議的局限性導(dǎo)致它的傳輸帶寬僅為424Kbps，在此僅將其作為一把允許設(shè)備連接到藍牙移動硬盤的“鑰匙”。

(2）藍牙技術(shù)

藍牙技術(shù)是一種固定設(shè)備點對點較短距離內(nèi)進行數(shù)據(jù)交換的無線通訊標(biāo)準(zhǔn)，廣泛應(yīng)用在耳機、音響、鼠標(biāo)等短距離且有一定數(shù)據(jù)帶寬需求的設(shè)備。

今年的1 月29 日，藍牙技術(shù)管理機構(gòu)提出了新一代藍牙5.1 技術(shù)規(guī)范（暫未商用），其屬于第五代藍牙協(xié)議（也稱藍牙5），藍牙5 是藍牙技術(shù)聯(lián)盟于2016 年6 月16 日發(fā)布的藍牙標(biāo)準(zhǔn)。相比于上一代藍牙標(biāo)準(zhǔn)，提高了帶寬，更低的延遲，提升了傳輸距離，功耗比更低。

就藍牙5.0 來說，其擁有24Mbps 的最大數(shù)據(jù)帶寬，相較上一版本翻了一倍，能夠滿足日?；緮?shù)據(jù)查看和編輯的需求。由于藍牙連接的定向性，安全性較高。

2.存儲介質(zhì)

本方案預(yù)采用M.2 協(xié)議SSD 作為存儲介質(zhì)，不考慮機械硬盤的原因是機械硬盤內(nèi)部的磁盤、機械臂等機械結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致尋道時間較長，易受外界振動影響而損壞。使用電子存儲芯片的SSD，就現(xiàn)如今對于系統(tǒng)的運行流暢性和傳輸速率上表現(xiàn)出得天獨厚的優(yōu)勢。

3.運用

本方案意在結(jié)合當(dāng)下成熟的藍牙與NFC 兩種無線通訊技術(shù)為硬盤的數(shù)據(jù)讀寫帶來一種新的更加便捷、安全的使用方式，提供一種移動硬盤產(chǎn)品領(lǐng)域的創(chuàng)新。在主控芯片、SSD 的基礎(chǔ)上加入NFC 與藍牙模塊。定義了一種全新的移動硬盤使用方式：設(shè)備待機狀態(tài)下將手機等具備NFC 功能的移動設(shè)備接近NFC 感應(yīng)區(qū)域，自動連接藍牙后即可自由存取數(shù)據(jù)（輔以APP 的操作），隨時停止使用，僅需再次靠近或是手動關(guān)閉即可關(guān)機。

需要的功能：

(1）按鍵

激活與電源等功能按鍵

(1）功能指示燈

需要兩種指示燈：藍牙狀態(tài)指示燈、硬盤狀態(tài)指示燈。

(2）防磁與散熱

高頻率操作時SSD 存在發(fā)熱情況，因此在外觀設(shè)計上可使用金屬輔以柵形線條，內(nèi)部使用硅脂連接閃存顆粒與外殼，以便兼顧散熱與外觀。

(3）防誤操作

對于防止近距離非意愿情況下啟動本產(chǎn)品造成數(shù)據(jù)的異常編輯，可通過程序設(shè)計解決。

(4）I/O 接口

便于連接具備USB 的設(shè)備。

（二）技術(shù)可行性分析

1.無線存儲與有線存儲的差異

將本設(shè)計產(chǎn)品與市場中機械移動硬盤和USB2.0 U 盤作為為對比：

表1 本概念設(shè)計與市場產(chǎn)品基本信息對比表

2.本方案無線存儲的優(yōu)勢

(1）無需讀取設(shè)備的媒介（如：電腦），能夠通過手機或平板電腦隨時存取信息，解決了USB 連接方式的局限性；

(2）設(shè)置通過識別設(shè)備唯一識別碼進行連接，數(shù)據(jù)安全得到保障；

(3）減少數(shù)據(jù)接口的使用率，降低了損壞率。

3.可行性與拓展性

功能上與現(xiàn)代成熟的技術(shù)相結(jié)合：技術(shù)上采用了現(xiàn)階段成熟的NFC 和藍牙技術(shù)，硬件能夠相互兼容并且穩(wěn)定運行，且功耗符合移動端的續(xù)航標(biāo)準(zhǔn)。

此創(chuàng)新也能夠符合不同使用人群的的需求做出拓展設(shè)計：在考慮了技術(shù)可行性的前提下，適當(dāng)?shù)貙Ξa(chǎn)品做出了一些拓展，以滿足不同用戶的需求，例如可在大尺寸的款式中添加USB 接口或是TF 卡插槽以便能夠讀取U 盤/TF 卡中的數(shù)據(jù)。

(三）交互設(shè)計優(yōu)化及未來新技術(shù)所帶來影響的思考與展望

1.交互內(nèi)容

為了能夠更好地管理和操作這種設(shè)備，可提供一種移動端APP輔助使用，此種APP 在文件管理器基礎(chǔ)上增加管理無線連接的功能，以符合人們的日常使用習(xí)慣。

2.延伸聯(lián)想

(1）通過程序解決在無線讀取硬盤設(shè)備的情況中普遍存在數(shù)據(jù)更新不及時的問題（通過無線方式寫入的文件設(shè)備時常無法及時更新）。

(2）尋找我的硬盤：厘米級的藍牙5.1 規(guī)范或可帶來精準(zhǔn)的定位，更大的連接范圍，新的時代伴隨著技術(shù)的不斷提升，此類產(chǎn)品的創(chuàng)新將及時作出更新。

四、結(jié)語

移動硬盤的創(chuàng)新近幾年較為活躍，近年來人們對于此類設(shè)備的關(guān)注程度逐漸提升，對于其創(chuàng)新設(shè)計的要點便是從日常使用出發(fā)，抓住使用過程中的細節(jié)，遇到的問題在當(dāng)下具備相應(yīng)成熟技術(shù)的基礎(chǔ)上便能夠達成創(chuàng)新目的。本方案所提出的無線存儲方案在一定程度上解決了部分人群在日常使用硬盤過程中遇到的困惑與期待，它不局限于產(chǎn)品，在將來的技術(shù)更迭中能夠得到靈活的運用。