基于模塊化的智能文件柜的研究

陳貴嫻 成宇冀 尹鑫慈 鄒媛媛

摘要：智能化時代的來臨使“智能化辦公家具”的概念逐漸深入人心，只有靈活的辦公家具才能適配人們多樣的工作要求，智能化也成為衡量辦公家具的一個重要特性。文章針對智能化文件柜進行研究，首先明確智能文件柜的概念，闡述其相關特點、發展歷程和市場現狀。其次對智能文件柜進行模塊化分析，從語音提示識別控制、安全系統指紋識別、分類保存功能等方面入手，分析每個模塊的利弊。最后總結智能文件柜的發展趨勢為普遍性、技術創新性和安全節能性，并點明其對未來市場的重要性。

關鍵詞：智能化；文件柜；模塊化；發展趨勢

中圖分類號：TP311.52 文獻標識碼：A 文章編號：1004-9436（2023）01-00-04

0 引言

隨著科技的進步，互聯網技術日趨成熟，物聯網蓬勃發展，這些都為辦公家具行業變革提供了堅實的技術基礎。文件柜作為辦公場所必不可少的家具，其智能化的轉變對辦公形式產生了重大的影響。針對不同需求，智能文件柜不斷發展和改進，對存儲、拿取文件等基本操作已經實現十分完善到位的智能化管理，對于其他延伸開發的領域還有待探索。

1 智能文件柜概述

智能文件柜是一套智能化軟硬件集成終端產品，按需集成智能實體柜，通過物聯互通的方式實現了紙質卷宗文檔的集中、規范管理［1］。由于借助了各種先進的科學技術，因此在使用過程中文件柜體現出更加人性化、便捷化的優勢，減少了人為因素的失誤和重復勞動，提高了文件存取、查看、修改的準確率和管理效率。此外，隨著互聯網技術的發展，基于大數據支撐的虛擬“電子文件柜”進入大眾視野，這種“電子文件柜”從本質上類似于一個網絡平臺，可以導出文件或數據，在一定程度上可以對智能文件柜起到輔助作用。

1.1 智能文件柜的發展歷程

1.1.1 萌芽階段（20世紀70年代至90年代）

20世紀70年代初，人們對文檔管理并沒有引起重視，檔案管理工作較為落后。隨著改革開放的深入推進，人口激增，信息技術飛速發展，各項功能開發開始朝著智能化的方向推進。1985年，出現了智能文件柜最原始的模型。工作人員平時將收到的各種新信息輸入機器中，機器會自動保存、增補、更新信息［2］，將文件的存儲形式從線下轉為線上線下同步進行，方便存取查詢。

1.1.2 興起階段（20世紀90年代至21世紀伊始）

20世紀90年代起，文件柜的安全問題得到重視并在原有基礎上提高了安全防護等級。在制作材料上嘗試玻璃、金屬及各種新興材料；在安全保險上更引進了密碼鎖、報警器等形式。與此同時，科教興國戰略的提出帶動了行業發展，智能文件柜逐漸呈現批量化、機械化生產趨勢，并逐漸更新換代，尋求創新發展。在90年代末期，射頻識別技術的應用開發了智能文件柜的新格局，出現了基于GIS的電子文件柜，即將GIS的地理實體間的空間相互關系作為索引的多媒體文檔管理系統，對地圖數據進行空間查詢和空間分析，同時把地理圖件作為辦公信息的一種進行裝載、處理、分發、歸檔和銷毀，并應用在鐵路管理中［3］。

1.1.3 全面發展階段（21世紀伊始至今）

進入21世紀后，智能文件柜的發展呈現更加多元化的趨勢。相關研究人員又在原有的基礎上對智能文件柜進行細化處理。如技術方面，提出基于Arduino的智能文件柜，建立了性價比高、效率高、安全性強的無線管理系統［4］。如人性化方面，調整文件柜內部空間構架和設計。在取放文件時，通過驅動組件承載板移動帶動抽屜打開或者閉合，進而避免文件柜使用者受傷［5］。如文件保護方面，針對文件易受潮發霉的情況，設計了防潮智能文件柜等。

1.2 智能文件柜的現狀

1.2.1 智能文件柜的特點

（1）智能化。智能化是智能文件柜最基本的特點，從根本上改變了文件柜的傳統功能，借助新一代信息技術和計算機技術實現人機互聯，如利用虛擬現實技術幫助人們更迅速精確地定位文件儲存位置和狀態等，利用Java、Python等編程系統軟件采集分析數據和建立管理文件庫。智能化開發的方向和趨勢奠定了文件柜的基本功能，體現了不同的設計側重點。

（2）設計創新性。智能文件柜的設計在造型功能上應遵從人體工程學和工業設計心理學，外觀設計應符合現代審美要求。設計應從模塊化、智能化、綠色化等方面出發，結合應用形式和當今辦公大環境衍生出不同類型的產品，不斷改進和創新造型、功能、材料等。如近兩年受新冠肺炎疫情影響，越來越多的人選擇居家辦公，應通過結構與造型設計消解辦公家具與家庭環境的割裂感，讓用戶在家也擁有可以專心投入工作的辦公空間，讓產品更好地融入居家環境中［6］。

（3）人性化。根據智能辦公家具的設計準則可知，智能文件柜的設計應以人為本。通過調研智能化家具市場發現，備受推崇的高科技產品往往具備操作煩瑣、實用性不強等缺點［7］。因此智能化家具設計師要充分考慮家具在使用過程中是否比一般文件柜更快捷方便，在運作環節是否會對人體造成隱患，在出現故障時是否能將損失降到最低等。這些都對實現工作人員和辦公家具良好互動產生了重要影響。

（4）安全性要求高。智能文件柜的安全性體現在使用和管理方面。鑒于文件存取過程中存在數據泄露的可能性，因此智能文件柜會使用各種保密措施以提高自身的安全系數。在管理方面，為了確保文件存取編輯安全便捷，設置了權限限制功能，如某些文件不支持拷貝編輯或分級授權。授權分人員授權和文件屬性授權這兩類，清晰地定義和劃分了用戶和文件權限，在提高文件安全性的同時做到了用戶分級分權閱讀［8］。

1.2.2 市場現狀

中國智能家居市場的整體規模在2020年就已高達3558.17億元，并且在未來幾年很有可能突破4801.2億元［9］，其中綜合實力較強的品牌有豐巢、1號柜、小鐵等。小鐵的智能辦公柜無須開柜介質，便可實現一鍵開門，不同柜組帶有文件標記功能，可以標記分組管理文檔物料。2021年，市場上又出現了一種可通過電磁感應亮燈且無污染、無輻射的新型智能文件柜。其原理是將每份文件均綁定專用芯片，在用戶取還文件時自動亮燈。文件柜還設有文件歸還識別區，只需要將文件靠近識別區，燈就會點亮幫助用戶迅速找到位置。

總體上，智能文件柜市場呈快速發展趨勢，人們越來越適應使用智能文件柜，且有意識地將其與飛速發展的科學技術結合起來。由此可見，未來智能文件柜的市場前景廣闊，其功能也將得到進一步拓展。

1.2.3 產品現狀

目前市面上的智能文件柜的智能化程度不一，但和一般的辦公家具相比已具備明顯的優勢，具體體現在產品具有差異化、信息化、模塊化趨勢上。智能文件柜能結合不同的技術實現功能應用，多種技術支持使文件柜呈差異化發展趨勢。如基于Arduino系統的文件柜，能夠更加方便快捷地編寫程序。此外，文件柜與物聯網信息化相結合，可以實現更加方便快捷的信息識別與整理，提高辦公效率。比如基于RFID天線陣列的文件柜系統設計實現了精確定位，為文件柜的使用提供了更加便利的信息技術。智能文件柜還可以通過模塊化的技術應用使文件柜更加系統完整，并且能夠根據需求隨著環境與空間的變化而變化，且空間利用率較高，易于管理。

由于技術水平和使用環境的限制，因此智能文件柜也存在一些不足。首先，個體上移動不便，清理時存在死角積灰。其次，安全性能不夠高，使用鑰匙打開柜門，鑰匙容易遺失；使用指紋打開柜門，指紋又有被竊用的風險。另外，功能較為單一，缺乏創新性和靈活性。最關鍵的是智能化程度不高，隨著互聯網與信息技術的高速發展，較低級的文件柜逐漸無法適應現代化的文件管理需求。

2 智能化辦公文件柜的模塊分析

2.1 語音識別提示控制模塊

智能文件柜的語音控制系統主要包括語音采集與識別模塊、數字分析與處理模塊、提示模塊和輸出控制模塊等。首先利用相關的智能芯片采集并且識別周圍的聲音，再對聲音進行頻譜分析，根據分析結果提取重點信息，后將匹配分數最高的參考模板作為識別輸出結果［10］。在數字分析與處理模塊中自動進行糾錯與篩別，逐幀分析指令動作特征，最終根據語音識別結果輸出相應的控制信號，實現對辦公電器的語音控制。

2.2 安全系統指紋識別模塊

隨著信息技術的飛速發展，市場上流行的密碼鎖面臨被破解、盜取等威脅，因此增設指紋識別功能對于智能文件柜尤為重要。指紋識別模塊主要分為光學式指紋模塊、刮擦式指紋模塊和射頻式指紋模塊。模塊包括指紋的錄入、識別和檢驗等環節，通過對采集的指紋與指紋庫進行特征匹配，將指紋識別技術和物聯網技術相結合［11］。但考慮到殘留的指紋印會被不法分子提取，可以在指紋識別技術的基礎上結合二維碼和圖像加密技術，彌補指紋識別技術安全性較差的不足［12］。

2.3 分類保存功能模塊

文件柜自身的功能特性決定了其分類保存管理的重要性，文件堆疊極易顯得雜亂無章。因此可以在文件柜中增設一個文件掃描功能模塊，可以按照時間或名稱快速查找擺放好的文件，在督促使用者整齊擺放文件的同時有利于快速存取文件。具體流程見如下流程圖：

2.4 交互設計模塊

交互設計是設計者從使用者的角度出發，分析、預測、發掘、構建用戶和產品之間的互動，從而更好地研發和設計產品。從使用者的角度來說，交互設計是一種讓用戶使用產品的過程由難變易的媒介。它的目標是了解使用群體的特點及其期望值，以明晰用戶在使用產品的過程中進行的交流互動，設計出符合使用者心理和使用習慣的產品［13］。

3 智能文件柜的發展趨勢

智能文件柜將得到越來越廣泛的應用，其發展依賴技術進步，以技術發展為核心，涉及醫療、法律、教育、管理等信息管理系統，要逐步完善基礎設施，以獲得更加長遠的發展。

3.1 智能文件柜的普遍性

隨著智能化產品逐漸在人們的工作和生活中得到廣泛應用，相關專家學者對智能家居的研究逐漸深入。在信息化時代，傳統技術控制下的辦公系統程序復雜煩瑣，效率較低。并且在新技術的支撐下，傳統檔案資料管理的完整度與便捷程度較低的劣勢更加明顯，不符合現代化高效率辦公管理的要求［14］。因此，越來越多的企業引入智能化辦公家具，實現了對文件系統的智能化管理控制，促進了辦公效率的提高。

3.2 技術的先進與創新

隨著信息時代的到來，智能辦公家具將更多地以系統構架來設計，使其不再是形式和功能單一的產品［15］。具體到智能文件柜上，主要體現在文件柜表現形式的創新、文件存儲技術的創新、文件提取技術的創新，還有文件的安全性和隱私性的創新等方面。同時，基于模塊化設計的智能文件柜的相關技術進一步完善，并且實現了新的突破。如在疫情模式下誕生的共享辦公、共享信息等新興模式也將在市場上占有一席之地。基于模塊化設計的共享辦公家具能夠實現家具組合化、通用化和規模化，滿足不同用戶的需求［16］。通過分析智能文件柜在不同行業的相關應用趨勢可知，智能文件柜要實現在不同領域的創新應用，要更加注重技術創新和增強自身的實用性。

3.3 安全性與節能性

不少用戶會通過智能文件柜儲存和查詢國家機密、企業機密或個人隱私信息，因此智能文件柜的安全性也將作為重要的設計內容和參考，包括但不限于文件柜的牢固性，還有功能完整和用材堅固，中控系統穩定，并且要支持電子技術和筑牢防火墻等。只有這樣才能減少病毒入侵和黑客攻擊造成的信息泄露等負面影響。

4 結語

近年來，我國辦公家具行業快速發展，整個行業發生了前所未有的變革，在組織形式等方面發生了巨大的變化，人們更注重辦公家具的實用性和功能性。在數字化時代，文件柜逐漸向智能化方向過渡。如今辦公形式還在不斷變化，由于時間和能力有限，本文對智能化辦公文件柜僅展開了一些粗淺的研究，這一領域仍有廣闊的研究空間。

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作者簡介：陳貴嫻（2002—），女，江蘇南京人，本科在讀，研究方向：家具設計與工程。

成宇冀（2001—），女，江蘇連云港人，本科在讀，研究方

向：家具設計與工程。

尹鑫慈（2002—），女，江蘇南通人，本科在讀，研究方

向：家具設計與工程。

鄒媛媛（1979—），女，山東煙臺人，碩士，講師，系本文通訊作者，研究方向：家具設計與工程。