摘 要：基于NB-IoT无线通讯技术的发展对智慧井盖进行升级优化，探讨大基建时代下的智慧井盖发展。基在产品系统设计的理论指导下，对智慧井盖的造型、结构、色彩标识进行设计及对材质、工艺进行选定。运用产品系统设计的理论对井盖控制器进行了成熟完善的设计研究，通过产品系统方法指导井盖控制器的整个开发流程，为井盖控制器的设计提供了系统化的新思路。

关键词：NB-IoT;产品系统设计;智慧井盖

引言

走过刀耕火种的农业文明，送别机械轰鸣的工业时代。人类正站在信息爆炸的数字文明时代潮头，城市飞速发展、资源短缺、环境污染、发展无序等问题也接踵而来。城市疾病如何解决？治理能力如何提升？成为国家和政府共同关注的问题。

在我国城镇化建设大力发展的进程中，随着城市建设的快速发展，基础建设也跟着不断在完善发展。井盖也紧跟着铺天盖地的安装在各种市政工程领域。井盖控制器随着井盖近些年被盗以及检查检修不方便等原因应运而生。

现阶段的井盖防护和监控通常是以下这几种方式。基于图像处理进行监控井盖状态、以及通过机械锁将其闭合的方式。存在的问题最主要的就是监控房摄像头的覆盖性问题以及恶劣天气成像质量过差、无法防止暴力拆锁导致井盖还是被盗。

一、产品设计调研

1.市场调研

智慧井盖主要用于智慧公共事业中起到感知层的重要作用。伴随着智慧城市开展范围从一二线城市向全国各省市推广，智慧井盖势必会成为全国范围内大规模需求的产品。2017年全国智慧城市试点已经达到386个，覆盖全国一二线城市，市场规模在277亿元，预计2021年智慧井盖需求将扩展至全国，市场规模达到1114亿元。智慧城市的建设直接让智慧井盖成为了城市建设中的刚性需求，越来越大规模的需求对供应侧发起了挑战。

2.用户调研

设计不是单一的自我的设计，用户的实际体验反馈是设计过程中重要的有效信息来源。智慧井盖的实际使用体验和智慧井盖的设计之间是需求的关系，使用体验中所反馈的不好的东西需要在接下来智能井盖的设计中得到修订改善。针对智慧井盖的用户群体进行访谈：地点为某大型工厂以及市政道路，得到如下表的结果。

二、产品系统设计

2.产品系统设计理论

系统设计理论思想本质是系统观以及定位观。全部的因素和全部的过程都要进行系统考虑，然后用通过有效的系统方法分析和综合进行处理。从角度上来看，存在战略设计思想、基于功能的设计思想、人机系统设计思想、管理决策设计思想、消费者的设计思想以及设计者的设计思想。

在整个产品设计的过程中，要时刻遵从系统观的规律：结构与功能之间的规律、信息反馈的规律。功能的实现直接决定于结构，功能取决于功能，而同时结构也被功能影响着，功能实现的完整性需要结构的可靠有效来得到满足，稳定性是结构里最基本的特性。结构和功能是产品系统中的两种基本属性。系统观中的信息流通性贯穿于整个产品周期，前期的目标人群需求、研发团队的协调沟通、产品生产流程的整体把控、适用样品的用户反馈以及后期实际销售中的销售信息反馈。

3.产品系统设计流程

产品系统设计流程是在产品系统分析和产品系统綜合的过程中形成的。“产品设计流程”作为一个具备系统特性的事物，同时也成为了我们系统考虑中不能忽视的对象。“产品设计流程”需要进行系统分析和综合。

产品系统设计流程包括从前期的产品项目确立、产品概念设计、产品方案设计、产品工艺设计及产品生产制造及市场化设计等内容，其中产品概念设计与产品方案设计是构成产品系统设计研究的重要内容。设计流程首先从宏观环境、产品使用环境、产品市场环境三个方面进行展开。宏观环境中主要是对于未来的趋势进行预测以及对市场进行丰富的调研。做好产品的开发计划，了解设计目标、进行竞品分析、最后还要形成设计任务书等，从而达到设计流程中目标化的阶段。

三、井盖控制器造型设计

1.设计分析

井盖控制器整体结构包括前壳、底壳、内部固定结构，灌胶结构。

前壳作为井盖控制器的主要受力面，需要能够抗住500kg的压力不发生形变，在结构上采用半球形的表面造型设计，并在背面做出若干龙骨加强筋，提高井盖控制器的抗压程度，材料采用塑料而不是金属，避免信号阻断。同时注意到产品壳体的厚度，不宜超过5mm，否则会影响NB-IoT无线信号的传输。底壳同样采用相同的材质，并做限位固定结构完成内部电子元件的安装，在底壳和前壳装配处做出倒U型灌胶结构，使其可以完的全密封，做到IP68的防护级别，有效做到在窨井下环境中的安全性、稳定性。

2.产品效果图

结束语

国内的井盖控制器的发展在全球都是独树一帜的，作为智能井盖的探路者，更多的可能性还在等着设计师去想象，去完成实现。国内的城市化进程越来越快，偏僻地区的开发、老旧城区的改造，大量的智能井盖需求被提上日程，去掉井盖控制器外观上的“低廉工业化”，采用更多更好的材质运用在井盖设备上都是未来会实现的可能。

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作者简介：姜超（1996-），男，汉族，安徽省马鞍山市，硕士研究生在读，南京工业大学艺术设计学院，研究方向：产品设计。