薛心怡 唐真 李佩潔

摘要：為了滿足后疫情時代下人們針對消毒類產(chǎn)品的需求，設(shè)計一款能夠在室外使用，便攜度更高的空間消毒類產(chǎn)品?；谑袌稣{(diào)研分析，從最初原型方案，經(jīng)過二次調(diào)研評估，產(chǎn)品二次迭代，確定最終設(shè)計方案。設(shè)計出一款便攜度高，提供適用于不同環(huán)境下功能模式或產(chǎn)品形態(tài)的便攜式空氣消毒儀器。配合APP的使用與未來微分子消毒技術(shù)的發(fā)展，此款產(chǎn)品在便攜式這一特點上所做的創(chuàng)新可使得產(chǎn)品具有一定的發(fā)展價值，以期成為消毒類產(chǎn)品的新生力量。

關(guān)鍵詞：新冠疫情 空氣消毒儀 便攜式 微分子消毒 情感化需求

中圖分類號：J042

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1003-0069（2021）04-0109-03

引言

自2019年12月爆發(fā)新冠肺炎疫情至今，公共場所提供的消毒措施僅采取簡單提供免洗酒精消毒液等措施，收效甚微。目前，市場上有大量適用于室內(nèi)空氣消毒的產(chǎn)品，然而針對室外使用的空間凈化消毒產(chǎn)品種類并不豐富，主要原因是由于當(dāng)下環(huán)境特殊、發(fā)展周期短，導(dǎo)致此類產(chǎn)品的市場占有率不高。此外，相當(dāng)一大部分廠家鉆研、創(chuàng)新積極性低，導(dǎo)致產(chǎn)品功能不完善、消毒效果弱、尺寸過大不易攜帶等問題，市場反響一般，究其原因主要有如下兩點：①大部分商家技術(shù)創(chuàng)新滯后，不重視產(chǎn)品創(chuàng)新，導(dǎo)致產(chǎn)品類型、功能、造型、材質(zhì)同質(zhì)化嚴(yán)重;②僅注重實現(xiàn)產(chǎn)品功能，缺少對消費者心理需求和使用感受的深入研究，無法做到與時俱進(jìn)，滿足用戶的多重需求，使消費者無法產(chǎn)生購物欲望。

本文從以下三方面展開對便攜式空氣消毒儀設(shè)計研究：①對市場上現(xiàn)有的空氣消毒產(chǎn)品的種類、外觀、功能、操作方式等方面進(jìn)行調(diào)研分析;②以線下走訪的形式調(diào)研、分析用戶對于便攜式空氣消毒產(chǎn)品的真實需求;③為當(dāng)前便攜式空氣消毒產(chǎn)品提供一種新的設(shè)計方案，為今后室外消毒措施提供新思路。

一、空氣消毒產(chǎn)品的市場調(diào)研與分析

（一）空氣消毒產(chǎn)品設(shè)計研究

1.空氣消毒產(chǎn)品的造型分析：隨著制造技術(shù)、消費水平的提升和發(fā)展，產(chǎn)品更新周期不斷縮短。對于同一領(lǐng)域的常見消費級產(chǎn)品來說，其功能及技術(shù)水平差異甚小，而與之相對的產(chǎn)品形態(tài)差異卻較為明顯，因此，產(chǎn)品造型已經(jīng)成為影響產(chǎn)品綜合價值的關(guān)鍵因素之一”。

（1）顯示界面：顯示界面主要分為LCD與LED兩種。LCD液晶顯示器是一種無源器件，使用熒光管來照亮圖像，它不需提供任何光來顯示字符、動畫、視頻等，因此LCD消耗能量少，重量輕。隨著技術(shù)進(jìn)步，LED液晶顯示器采用背光技術(shù)取代熒光管，產(chǎn)生比LCD更清晰的畫面，顯示效果鮮艷飽滿。與LCD相比，LED的視角比LCD寬，有著更好的黑度、對比度、顏色精度，且壽命長、維護(hù)成本低、不產(chǎn)生熱量、效率高。

（2）按鈕：操作使用的按鈕主要分為旋鈕式、按鍵式、觸控式三種。旋鈕式按鈕操縱方便且省力;按鍵式按鈕常被使用在早期的電子產(chǎn)品上，傳遞直接的觸感與提供及時的反饋，但其常期暴露在外部環(huán)境中，縫隙中極易夾藏灰塵，不易清理;觸控式按鈕適合平整的操作界面，可通過燈光、聲音及震動等一系列現(xiàn)代化的方式予以用戶反饋，還可以抵御惡劣的外部環(huán)境，使得機器封閉性好，增強產(chǎn)品安全性、耐用性。

（3）色彩：從受眾心理學(xué)的角度來說，色彩直接影響到設(shè)計產(chǎn)品的視覺效果和欣賞效果，具有一定的心理暗示性作用。一般來說，暖色具有活力、喜悅、熱烈等感受;冷色系則給人簡約、平靜、沉穩(wěn)等感受。通過對不同色彩的合理、靈活運用，不僅可以提升產(chǎn)品外觀的美觀度，還可以給用戶更多感性關(guān)懷2。市場上現(xiàn)有的空氣消毒產(chǎn)品多以簡約、大方、干凈的黑色、白色等為主，有的產(chǎn)品也針對不同用戶群體推出其他配色，例如女性用戶、老年用戶、青少年用戶，使產(chǎn)品形象更具個性化，用戶選擇也更加具有多樣性。

（4）材質(zhì)：材質(zhì)的選擇要保證產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，同時還要考慮安全性、節(jié)能性3。產(chǎn)品市場上現(xiàn)有的空氣消毒產(chǎn)品外部材質(zhì)主要以塑料材質(zhì)為主，如：①聚碳酸酯，具有抗撞擊性好、耐高溫、耐輻射、可回收、無毒性等優(yōu)點;②ABS工程塑料，具有抗壓、抗低溫、耐高溫、比重輕、光澤度好等特點;③聚氯乙烯材料，具有彈性、易上色、可印刷、可回收、抗曬、抗油、防海水等特點。考慮到本產(chǎn)品貼合人體肌膚，為了提升用戶體驗感，其主要采用的外部材質(zhì)是具有耐輻射、抗壓縮變形、抗靜電、耐油、耐溶劑、抗撕裂等性能的硅膠材料材質(zhì)。

2.空氣消毒產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)原理

（1）空氣消毒產(chǎn)品結(jié)構(gòu)：空氣消毒產(chǎn)品主要包含三大部分：①外觀可視部件：由電源開關(guān)、產(chǎn)品參數(shù)標(biāo)貼、出風(fēng)口、觸控屏等組成;②送風(fēng)與殺菌過濾系統(tǒng)：由消毒裝置、濾網(wǎng)層等組成;③電子電路控制系統(tǒng)構(gòu)成：由電源板、按鍵顯示板、控制電路板等組成，用戶通過對空氣消毒產(chǎn)品的控制來完成各種操作。

產(chǎn)品充電方式為外部采用直流12V/2A外接電源供電，內(nèi)部采用可充電式鋰電池供電，充一次電可使用3～4天。

（2）空氣消毒產(chǎn)品原理：空氣消毒產(chǎn)品是利用機殼內(nèi)相對封閉的空間，將室內(nèi)有菌空氣抽吸進(jìn)入裝有等離子體、紫外線、臭氧、負(fù)離子及濾網(wǎng)等消毒設(shè)備機內(nèi)，經(jīng)過消毒、殺菌、凈化、吸附、除塵處理后，再輸出機器外，周而復(fù)始循環(huán)，使室內(nèi)空氣質(zhì)量達(dá)到至感控標(biāo)準(zhǔn)。在整個消毒過程中，室內(nèi)即使有活動人員在場也不會收到傷害，既保證消毒殺菌效果，又解決傳統(tǒng)的紫外線照射或化學(xué)處理等空氣消毒方法不能有人在場連續(xù)使用的問題。此消毒方式對環(huán)境無污染，對設(shè)備無腐蝕，且操作簡單，程控設(shè)定后可實現(xiàn)消毒程序手控及自控。

本產(chǎn)品采用創(chuàng)新性UV紫外線加臭氧的組合消毒方式：①UV紫外線：紫外線殺菌是利用特殊設(shè)計的高效率、高強度和壽命的UVC波段紫外線外光照射流水，將各種細(xì)菌、病毒、寄生蟲以及其他病原體直接殺死;②臭氧：以氧原子的氧化作用破壞微生物膜的結(jié)構(gòu)，以實現(xiàn)殺菌目的。臭氧是一種無污染的消毒劑，能迅速彌漫到整個滅菌空間，滅菌無死角。

（二）用戶需求與使用環(huán)境分析

1.用戶需求分析：通常以用戶需求為主導(dǎo)的產(chǎn)品會更受市場青睞（4。87%的人表示沒使用過但愿意嘗試使用便攜式空氣消毒產(chǎn)品，說明便攜式空氣消毒產(chǎn)品市場發(fā)展?jié)摿薮?。然而，用戶在選擇一件產(chǎn)品時，通常首先考慮其基本的質(zhì)量、價格，其次才是功能和外觀，因此在產(chǎn)品設(shè)計過程中成本因素也是必要條件之一。經(jīng)調(diào)研，約84%的用戶希望產(chǎn)品價格在350元以下。在產(chǎn)品形體方面，用戶更偏向于造型圓潤、邊緣圓潤、流線型、規(guī)則型形體;在產(chǎn)品外觀顏色上，用戶大多選擇能夠很好地融入周邊環(huán)境的簡單大方的基礎(chǔ)色系，如黑色、白色、銀色。

2.使用環(huán)境分析：消毒產(chǎn)品設(shè)計中還要考慮使用場景。作為既可以在室內(nèi)又可以在室外使用的消毒產(chǎn)品，其使用環(huán)境范圍廣，主要以人群密集，容易存留、滋生細(xì)菌的場所為主。在走訪調(diào)查中，有73%的用戶同樣表示在人員聚集的場所更愿意使用空氣消毒產(chǎn)品，如超市、醫(yī)院、餐館、車站、機場等場所。52%的用戶也同樣愿意在人員較少的場所進(jìn)行使用，如辦公室、會議室等場所。以上數(shù)據(jù)說明便攜式空氣消毒產(chǎn)品可適用場景廣，且同時對于其消毒效果要求也相應(yīng)提高。

（三）分析結(jié)論與趨勢

基于上述市場分析，筆者認(rèn)為：①目前有關(guān)消毒產(chǎn)品的研究大多是大型消毒設(shè)備的研究，應(yīng)用在室外的便攜式空氣消毒產(chǎn)品的研究較少;②便攜式空氣消毒產(chǎn)品的尺寸、消毒效果、外觀等方面研究較少;③深度挖掘用戶需求，為產(chǎn)品開發(fā)提供新思路。因此消毒產(chǎn)品的發(fā)展趨勢如下：

（1）市場及用戶情感需求：由于病毒的危險性和不確定性，消毒產(chǎn)品市場正處于急速發(fā)展階段，此類產(chǎn)品若還處于單一形態(tài)與基礎(chǔ)功能的情況下便難以跟上市場發(fā)展?？諝庀井a(chǎn)品急需研發(fā)多元化、高質(zhì)量、重感情的產(chǎn)品。

（2）科技創(chuàng)新技術(shù)驅(qū)動：互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)產(chǎn)品智能化，很多產(chǎn)品都融合了人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算等先進(jìn)科技?？諝庀井a(chǎn)品也應(yīng)該與時俱進(jìn)，融合先進(jìn)科技，創(chuàng)新功能、簡化操作，讓用戶擁有更好的使用體驗

（3）多種消毒方式組合：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，消毒方式變化多樣，不應(yīng)只局限于一種，多種消毒方式的組合才是當(dāng)下發(fā)展的主要趨勢，如將負(fù)離子、臭氧或HEPA過濾網(wǎng)、紫外線進(jìn)行組合等，更進(jìn)一步更徹底地提升消毒效果，同時也要注重消毒安全性問題。

（4）多元化環(huán)境運用：隨著環(huán)境的變化，空氣消毒產(chǎn)品也應(yīng)需而變，空氣消毒產(chǎn)品應(yīng)逐步走出室內(nèi)，朝著不僅可以適應(yīng)室內(nèi)消毒且便于讓用戶攜帶的適應(yīng)室外空氣消毒的產(chǎn)品方向開發(fā)，滿足多元化環(huán)境下的用戶需求。

二、便攜式空氣消毒儀原型測試與迭代

（一）空氣消毒產(chǎn)品的設(shè)計基本要點

（1）安全性：產(chǎn)品的設(shè)計應(yīng)該同時滿足使用者的安全需求和生理需求。便攜式的產(chǎn)品定位應(yīng)注意把握產(chǎn)品尺寸，避免紿用戶帶來因產(chǎn)品尺寸問題而產(chǎn)生的不易于攜帶、使用麻煩的不良體驗感;同時作為一款隨身攜帶且使用時靠近人類聽覺器官的產(chǎn)品，產(chǎn)品噪音不宜過大，否則會大大降低用戶的使用體驗和購買欲望;同時要注意選擇合適的消毒方式，以免對造成對人體的傷害及對環(huán)境的二次污染;使用過程中可能會接觸有水的環(huán)境，設(shè)計中應(yīng)考慮產(chǎn)品的防水防觸電性能。

（2）人性化：從以人為本的設(shè)計理念出發(fā)，對于不同年齡段的用戶所處的不同的環(huán)境或動作下，產(chǎn)品都應(yīng)具有可視性和易通性?？梢宰屖褂谜咦龅綗o障礙、輕松啟動產(chǎn)品，實現(xiàn)“一鍵消毒”的無障礙化操作;同時讓使用戶對于產(chǎn)品的信息一目了然，如消毒模式、消毒時間、產(chǎn)品電量等。人性化的設(shè)計可以讓用戶獲得更好的產(chǎn)品使用體驗。

（3）創(chuàng)新性：創(chuàng)新是發(fā)展的原動力，跨界、融合與交叉是創(chuàng)新的源泉]。產(chǎn)品可以通過形態(tài)、材質(zhì)、加工工藝、Ul交互等方面進(jìn)行創(chuàng)新，給用戶帶來新鮮的使用感受，提升市場競爭力。

（二）初代原型設(shè)計

基于前期市場調(diào)研，得知用戶基本需求為：造型簡單，顏色簡潔不突兀，消毒效果顯著，能夠在日常作業(yè)時起到一定的保護(hù)作用，可替代口罩的使用，減少浪費與環(huán)境污染。初步原型設(shè)計一款造型圓潤，線條簡單適宜，款式小巧，顏色簡約，適合各類人群需求的一款產(chǎn)品，如圖1。該設(shè)計造型形如圓餅狀，空氣由產(chǎn)品側(cè)方進(jìn)入濾網(wǎng)，再由產(chǎn)品中心部分濾出，起到凈化空氣的作用。本產(chǎn)品可進(jìn)行局部的空氣凈化作用，可做掛墜，隨身攜帶，也可做擺件，放置在辦公桌上，進(jìn)行環(huán)境消毒工作。滿足用戶前期調(diào)查時所提出的部分問題。

（三）產(chǎn)品二次迭代設(shè)計

通過二次訪問實驗，近78%的用戶群體認(rèn)為其并不足夠便攜，并且表示使用欲望并不強烈。部分用戶由于產(chǎn)品體積過小，質(zhì)疑其放置在桌上進(jìn)行消毒的時候，其消毒功效是否足夠強，是否有足夠的功率能夠?qū)θ梭w周身的空氣進(jìn)行消毒凈化。部分用戶認(rèn)為作為掛墜掛在脖頸上過于笨拙，且作為類似于“項鏈”這一產(chǎn)品的大小過于龐大且笨拙，并不美觀，長時間佩戴，產(chǎn)品的重量會給脖子帶來一定的負(fù)擔(dān)?；谏鲜龇答?，貼身攜帶與輕便成為產(chǎn)品二次改良的重點目標(biāo)。

改良后的便捷式空氣消毒儀，形如一個頭箍，如圖2。其造型前衛(wèi)且合乎人體工程學(xué)，使用戶對產(chǎn)品存在的感知性降低，打破了傳統(tǒng)市場上繩掛式、落地式空氣產(chǎn)品可能帶來的使用體驗感差、不易攜帶、占地面積大的局限。

減少無用的附加設(shè)計使得產(chǎn)品本身體積減小，出氣口的位置進(jìn)行前移，使消毒后的空氣在人的口鼻周圍釋放，空氣中的病毒細(xì)菌最容易通過飛沫在口鼻附近進(jìn)行傳播感染，改良后的消毒范圍更具針對性，如圖3。

改良后的產(chǎn)品能使用戶在任何環(huán)境下都可以攜帶，包括進(jìn)行一些戶外運動等，手上不方便拿取物品且身上也沒有口袋的此類情況都可以使用本產(chǎn)品。

三、便攜式空氣消毒儀細(xì)節(jié)設(shè)計

（一）造型

掛頸式設(shè)計近年常運用于運動耳機，其小巧便攜、前衛(wèi)時尚的設(shè)計特點受到許多消費者青睞。將此設(shè)計運用在消毒產(chǎn)品上，使其外觀煥然一新，兼具技術(shù)與美感，打破消費者對傳統(tǒng)產(chǎn)品造型的刻板印象。掛頸式設(shè)計使產(chǎn)品更體貼合人體，優(yōu)于由于下墜重力而導(dǎo)致脖頸產(chǎn)生酸痛感的繩掛式產(chǎn)品造型設(shè)計，同時也解決了落地式消毒產(chǎn)品占據(jù)空間的難題，體現(xiàn)了便攜、輕巧、實時實地消毒的特點。

跟隨產(chǎn)品外形，留有一條波浪紋樣的縫隙以吸收外在空氣，如圖4。此外，在縫隙中嵌入LED燈帶，其燈光效果會隨著產(chǎn)品電量的使用逐漸由綠色漸變至紅色。當(dāng)電量使用至1%時，產(chǎn)品會輕微震動以提醒用戶，同時用戶也可隨時根據(jù)產(chǎn)品外顯顏色判斷電量的多少。

（二）消毒方式

科技與設(shè)計在長期的造物過程中相互作用，并產(chǎn)生不同程度的關(guān)聯(lián)7。隨著科技的發(fā)展，消毒技術(shù)與消毒方式也應(yīng)隨環(huán)境而變。本產(chǎn)品結(jié)合采用UV紫外線加臭氧的組合消毒方式。在日常環(huán)境狀態(tài)下，產(chǎn)品默認(rèn)啟動“臭氧消毒模式”，用戶可通過APP進(jìn)行風(fēng)速調(diào)節(jié)，霧氣大小調(diào)節(jié)等個性化的調(diào)整。在辦公環(huán)境下，用戶可長按紅外線感應(yīng)區(qū)，啟動產(chǎn)品，通過APP更改模式為“紫外線消毒模式”，針對辦公桌等個體環(huán)境進(jìn)行消毒。不僅涉及到環(huán)境，包括環(huán)境中所存在的實體都可以通過不同消毒模式的轉(zhuǎn)換實現(xiàn)消毒，并可通過APP實時查看消毒進(jìn)程。

在產(chǎn)品前端，設(shè)有釋放消毒凈化后空氣的開槽，如圖5，氣體勻速且緩慢向上釋放，人體呼出的二氧化碳重力相較于空氣要沉，向下釋放，從而推動新鮮空氣向上運輸，以起到呼吸凈化后無菌空氣的作用。此處設(shè)計在原有的設(shè)計基礎(chǔ)之上，規(guī)避原先“體積過小，消毒功效不高”，“消毒時長過長，起效時間過久”等弊端，利用簡單的物理原理，解決產(chǎn)品先前的矛盾。

（三）材質(zhì)

本產(chǎn)品主要采用具有耐輻射、抗壓縮變形、抗靜電、耐油、耐溶劑、抗撕裂等性能的硅膠材料材質(zhì)，其良好的可塑性使產(chǎn)品具有一定的延展性，使得產(chǎn)品形狀具有一定的調(diào)整范圍，可適應(yīng)更為廣泛的用戶群體和環(huán)境。例如當(dāng)人在運動時，肢體擺動幅度大，為避免產(chǎn)品掉落，可以手動調(diào)整產(chǎn)品前端進(jìn)行收縮以防止滑落。同時考慮到產(chǎn)品貼合人體皮膚，為防止汗液或灰塵泥土殘留在產(chǎn)品上產(chǎn)生不舒適感，產(chǎn)品表面添加了納米技術(shù)，既保證產(chǎn)品的清潔程度，又大大減少細(xì)小雜物進(jìn)入槽口的可能性，延長了產(chǎn)品的壽命。

產(chǎn)品前端的下方也設(shè)有氣口，起到一定的散熱功效，如圖6，使產(chǎn)品不論是炎熱的夏天或是寒冷的冬天，使用久后不會發(fā)熱發(fā)燙，盡可能減少產(chǎn)品的“存在感”，讓用戶感受到人體與科技的完美共存。

（四）U交互

產(chǎn)品附帶一款A(yù)PP，如圖7，用戶可通過APP配合儀器使用，進(jìn)行消毒模式的切換、風(fēng)速的調(diào)整、定時開關(guān)的設(shè)置等，針對產(chǎn)品使用進(jìn)行個性化定制。同時還可知曉產(chǎn)品的運轉(zhuǎn)現(xiàn)狀、電量、清潔效果、空氣質(zhì)量等信息，在產(chǎn)品與用戶之間形成一道信息傳遞的樞紐，以帶紿用戶使用的安心與安全感。

產(chǎn)品內(nèi)部還設(shè)有紅外線感應(yīng)儀器，如圖8。產(chǎn)品初始狀態(tài)時，打開手機藍(lán)牙，輕點紅外線感應(yīng)區(qū)3下，激活產(chǎn)品。下載手機APP，通過藍(lán)牙進(jìn)行綁定。綁定后，用戶佩戴于脖頸之上，當(dāng)紅外線感應(yīng)到皮膚接觸后，可通過藍(lán)牙信號，彈屏至手機，用戶點擊“使用”便可一鍵開啟產(chǎn)品。

產(chǎn)品APP設(shè)置兩種使用模式。①自動模式：當(dāng)紅外線感應(yīng)區(qū)無感應(yīng)物且完成紫外線消毒后，靜置五分鐘進(jìn)入休眠模式，十分鐘自動關(guān)機（時長可通過APP內(nèi)的設(shè)置進(jìn)行人為更改）;②人工鎖模式：當(dāng)用戶啟動該模式后，取消“自動模式”下的自動休眠關(guān)機系統(tǒng)，可人工遠(yuǎn)程通過APP控制產(chǎn)品關(guān)機或啟動時長等操作。

產(chǎn)品通過外接電源進(jìn)行充電，如圖9。Type-c類型的充電口，可以纖薄的設(shè)計貼合產(chǎn)品本身的造型，并以更快的傳輸速度（最高10Gbps）和更強悍的電力傳輸（最高100w）成為產(chǎn)品續(xù)航能力的保證，當(dāng)電量充至100%，產(chǎn)品自動切斷電源，保護(hù)電池。

結(jié)語

為全力應(yīng)對新型冠狀病毒的疫情防控問題，保證產(chǎn)品的消毒能力是必要的，采用臭氧殺菌并使用活性炭離子技術(shù)可實現(xiàn)對人體周圍空氣實時消毒。同時也要保證產(chǎn)品的個性化和差異化以增強產(chǎn)品的競爭力，產(chǎn)品的造型、服務(wù)、設(shè)計等因素不再盲目遵從“功能決定形式”的現(xiàn)代主義思想原則，差異化成為保證產(chǎn)品競爭力的核心因素之一，進(jìn)而推動品牌核心價值的構(gòu)建與發(fā)展8，本產(chǎn)品掛頸式的造型既能減少人體口鼻周圍的細(xì)菌病毒的靠近，又能將便攜式這一優(yōu)勢最大化。將來如若微分子消毒殺菌技術(shù)得以發(fā)展，此款便攜式的消毒儀以期成為消毒設(shè)備市場發(fā)展的新力量。

基金項目：上海工程技術(shù)大學(xué)2020年大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項目（項目編號：CX2007017）;上海市教委高校青年教師培養(yǎng)資助項目（項目編號：ZZGCD19046）。

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