李亞嵐 代志軍

摘? 要：隨身物品易丟失的主要原因是人類容易遺忘的生理學(xué)本質(zhì)。一卡通集成了多種功能與身份認(rèn)證信息，將碎片化信息進(jìn)行整合，是人們應(yīng)對遺忘的產(chǎn)物。首先，從記憶形成的生理學(xué)基礎(chǔ)與遺忘規(guī)律出發(fā)，強(qiáng)調(diào)對事件的反復(fù)記憶可促使短期記憶轉(zhuǎn)變成長期記憶，有助于人們克服遺忘。其次，通過對一卡通的出現(xiàn)、建設(shè)現(xiàn)狀及丟失所致的困擾進(jìn)行闡述，指出一卡通防丟及尋回是亟待解決的關(guān)鍵問題。最后，分析了常見的防丟及尋回設(shè)計(jì)的特點(diǎn)與不足，借鑒優(yōu)秀設(shè)計(jì)并結(jié)合前沿超寬帶（UWB）精準(zhǔn)定位技術(shù)與記憶遺忘理論，提出具有線上提醒、線下追蹤功能的一卡通紙貼設(shè)計(jì)，其與一卡通等磁卡交聯(lián)，可有效防丟及尋回，以保證個人隱私及財(cái)產(chǎn)安全。文章中的一卡通紙貼設(shè)計(jì)為隨身物品防丟及尋回提供了新的思路，有望在未來獲得風(fēng)投并具有潛在應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：一卡通;防丟與尋回設(shè)計(jì);記憶遺忘理論;超寬帶定位技術(shù)

中圖分類號：TP311.13? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）29-0016-06

Abstract： One of the most important reasons for loss of personal belonging is the essence of physiology that human beings present easy forgetting in many things. The all-purpose card could be recognized as a product for us fight against forgetting， which integrates multiple functions and personal identified information into one card to help us preventing from memorizing fragmented information. Firstly， we elaborated the physiological basis for the formation of human memory and the law of forgetting， emphasizing that repeated memorization would be helpful in transforming short term memory into long term memory，thusresulting in slower forgetting rate in a sense. Furthermore， we stated the occurrence of all-purpose card， the construction status of it and the disturbance of daily life due to loss of all-purpose card. We highlighted that novel design for loss prevention and searching back of all-purpose card should be considered as a key problem to be solved in our daily life. Finally， we stated several classical designs and analyzed their characteristics and drawbacks. A new design named as all-purposecardtag was proposed with the functions of online reminder as well as offline track by combining the promising wireless positioning technology ultra-wide band （UWB） and theory of memory-forgetting. This new design is expect to provide securities of personal privacy and properties， which might be successful in future and receive venture investment to spread potential huge market.

Keywords： all-purpose card; Theory of Memory and Forgetting; design of loss prevention and searching back; ultra-wide band positioning technology

人類記憶的形成及遺忘規(guī)律受大腦腦電活動、化學(xué)物質(zhì)活動及多種心理學(xué)因素影響，而經(jīng)濟(jì)社會的飛速發(fā)展進(jìn)一步提高了信息化進(jìn)程，增加了日常生活信息量，從而加劇了人類對短時記憶的遺忘。另外，經(jīng)濟(jì)發(fā)展和時代信息化的同時，也促使企事業(yè)單位、商家店鋪等競相推出提高人們生活便利的各種信息卡片（如門禁卡、社保卡、福利卡、會員卡等）。這些卡片儲存了必要的個人信息，以及相關(guān)的設(shè)施使用信息，使我們不必刻意記憶各種身份識別號，一定程度上彌補(bǔ)了人類容易遺忘的缺陷。然而，隨著卡片越積越多，在工作、生活或出行時需要攜帶多張卡片，使用時又需花費(fèi)時間找出相應(yīng)卡片，這無疑增加了生活負(fù)擔(dān)、降低了工作效率;尤其是某些卡片丟失時，重新辦理則進(jìn)一步增添了工作與生活麻煩。

得益于國家對信息化產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大力推動，針對人們克服遺忘的心理需要及對生活便利的現(xiàn)實(shí)需求，社會各行業(yè)（尤其是高校）逐漸推出了融合多種卡片功能的一卡通服務(wù)。一卡通方便攜帶、內(nèi)含多種身份信息，極大地方便了人們的生活、學(xué)習(xí)和工作。然而，伴隨一卡通的大批量生產(chǎn)，在各大高校的丟失墻或掌上校園等平臺均可見較嚴(yán)重的一卡通丟失現(xiàn)象。由于一卡通存儲著用戶多種重要的身份認(rèn)證信息，丟失后補(bǔ)辦也較繁瑣，因此設(shè)計(jì)、開發(fā)針對一卡通的防丟與尋回裝置，是人們克服遺忘并保障隱私與財(cái)產(chǎn)安全的必經(jīng)之路。

針對一卡通丟失現(xiàn)象，本文從物品丟失的記憶、遺忘等心理學(xué)機(jī)制出發(fā)，結(jié)合人們對便利生活的現(xiàn)實(shí)需求，較系統(tǒng)地論述了校園一卡通的建設(shè)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢，進(jìn)一步綜述了針對一卡通的防丟與尋回裝置，從其優(yōu)秀設(shè)計(jì)中獲得靈感，提出新的防丟設(shè)計(jì)。

1 人類的記憶形成與遺忘規(guī)律

人的大腦約在胚胎第50-65天之間逐漸形成。研究表明，胎兒期大腦極有可能已具備記憶功能，并可與外界進(jìn)行簡單聯(lián)系[1]。生活中常發(fā)現(xiàn)，啼哭的新生兒聽到母親懷孕時經(jīng)常聽的歌曲，通常會停止哭泣，原因可能是嬰兒回憶起在母親子宮內(nèi)的舒適日子。但是，人類對幼兒時期的記憶，尤其是三歲前的事情較為模糊。人的一生會產(chǎn)生大量記憶，但隨著時間推移，只會留下少量記憶。人類為什么會記住一些事情而忘記另外一些事情呢？

1.1 記憶的形成與遺忘

記憶分為短期記憶與長期記憶[2]。人類可以利用短期記憶存儲信息，其為大腦腦電活動和化學(xué)物質(zhì)活動的短暫變化，隨著大腦思緒轉(zhuǎn)移分散，短期記憶會迅速淡化甚至消失。長期記憶則不同，許多長期記憶甚至可持續(xù)一生。

對于記憶規(guī)律的生理學(xué)基礎(chǔ)，已有研究表明神經(jīng)元突觸的可塑性導(dǎo)致記憶的產(chǎn)生。20世紀(jì)70年代，有學(xué)者在離體海馬腦片的電生理研究中發(fā)現(xiàn)，某種神經(jīng)元受到一定量的刺激后，其興奮性突觸后電位明顯增強(qiáng)，并會出現(xiàn)長時間延遲的現(xiàn)象，該現(xiàn)象被稱為長時程增強(qiáng)效應(yīng)（Long Time Potentiation， LTP）[2]。通常認(rèn)為，LTP是學(xué)習(xí)記憶的細(xì)胞基礎(chǔ)，且LTP強(qiáng)化記憶的形成，并將信息長期儲存。LTP維持的原因是突觸前、后兩種機(jī)制聯(lián)合作用的結(jié)果，突觸前不斷釋放遞質(zhì)，并且突觸后膜的受體、離子通道和酶類等發(fā)生狀態(tài)改變，進(jìn)一步產(chǎn)生逆行信使不斷向突觸前擴(kuò)散，以維持遞質(zhì)釋放[3]。以上記憶理論表明只有信息不斷地鞏固，才能將短期記憶轉(zhuǎn)變?yōu)殚L期記憶。接觸、刺激及相互聯(lián)系可啟動LTP程序?？傊?，重復(fù)的訓(xùn)練、情感記憶與LTP密切相關(guān)，LTP又與神經(jīng)細(xì)胞突融的可塑性與重建有關(guān)。

人們對兒時的記憶通常比較模糊，其原因主要有：（1）大腦神經(jīng)結(jié)構(gòu)。由于形成記憶的大腦海馬區(qū)和大腦其他區(qū)域的神經(jīng)通道還未完全發(fā)育成熟，幼年時期的記憶可能仍以短期記憶為主，并未形成長期記憶。（2）語言能力。表達(dá)思想的詞語會強(qiáng)化對事件的記憶。通常孩子只有在學(xué)會用適當(dāng)?shù)脑~語描述某個事件時，才會在大腦里留下記憶[4]。（3）自我身份意識。英國科學(xué)家做過一個實(shí)驗(yàn)：給正在學(xué)步的孩子們看一個玩具獅，然后將它放進(jìn)抽屜里，一個星期后測試他們是否回憶起放玩具獅的地方。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，那些能在鏡子里認(rèn)出自己（即擁有自我身份意識）的孩子能夠回憶起，而那些未能通過鏡子實(shí)驗(yàn)測試的孩子則不知玩具獅的去向[5，6]。

成人為什么仍出現(xiàn)記憶遺忘的現(xiàn)象呢？顯然上述理由已不成立，正常成年人大腦神經(jīng)結(jié)構(gòu)發(fā)育成熟、語言能力提高，已具有自我身份意識。新南威爾士大學(xué)研究人員介紹說，人腦就像計(jì)算機(jī)，記憶先被編碼儲存，回憶就是記憶提取的過程。記憶首先被儲藏在短期記憶庫中，然后再被轉(zhuǎn)入長期記憶庫。短期記憶庫只有有限的容量，一般人可以短期記住5至7件事，短期記憶的持續(xù)時間僅有15至30秒。但短期記憶也可延長，這需要記憶者不斷口頭重復(fù)信息，以便讓這些信息持續(xù)保留在短期記憶中。在短期記憶中持續(xù)留下的記憶，將會被傳送至長期記憶庫。但是事實(shí)上，隨著時間的推移，每一時刻都會有事情發(fā)生。大腦總是在不斷補(bǔ)充新的記憶，新記憶會對舊記憶產(chǎn)生干擾，新記憶會阻止大腦找到舊記憶的編碼。出現(xiàn)這種情況時，對往事的記憶變得模糊甚至無法想起也就不可避免[7，8]。

科學(xué)家對上述現(xiàn)象給出了理論解釋：記憶時，先進(jìn)入大腦的信息會對后來的信息產(chǎn)生干擾，使大腦對后接觸的信息印象不深，易遺忘，稱為前攝抑制;后學(xué)習(xí)的材料對回憶先學(xué)的材料產(chǎn)生干擾作用，即新信息干擾舊信息的現(xiàn)象為倒攝抑制[9-11]。前攝抑制和倒攝抑制一般是在學(xué)習(xí)兩種不同但又彼此相關(guān)的材料時產(chǎn)生的。但是，在學(xué)習(xí)一種材料的過程中也會出現(xiàn)兩種抑制現(xiàn)象。例如閱讀篇幅較長的文章時，其首尾部分不易遺忘，而中間段落則較難記憶住細(xì)節(jié)。這是由于識記材料開始部分只受倒攝抑制的影響，終末部分只受前攝抑制的影響，而在識記中間部分時則同時受到兩種抑制的作用。

這就意味著人為什么常會出現(xiàn)遺忘前幾分鐘所作所為的現(xiàn)象，尤其在該時間段有其他事件的干擾，在這短期內(nèi)腦中記憶的事件超過5至7件，增大多余事件被遺忘的可能性。比如，人剛到達(dá)餐館或食堂，放下你的隨身物品，然后去點(diǎn)菜、打飯，和同學(xué)朋友聊天，再或者看手機(jī)，如果突然接到工作消息，自然會仔細(xì)思考工作內(nèi)容，這樣看來，隨身物品被遺忘也就并非怪事。

綜上，如果一個人在短期內(nèi)發(fā)生較多事件，則會對先發(fā)生的事件有所干擾，并且短期記憶的持續(xù)時間極短，如果沒有反復(fù)地加強(qiáng)先前事件的記憶，則自然而然被遺忘。

1.2 遺忘規(guī)律

德國心理學(xué)家艾賓浩斯（H. Ebbinghaus）研究發(fā)現(xiàn)，學(xué)習(xí)之后立即會發(fā)生遺忘，而且遺忘的進(jìn)程并不是均勻的。遺忘速度在最初的一個小時內(nèi)最快，以后逐漸緩慢。他認(rèn)為記憶的保持和遺忘與時間t存在某種函數(shù)關(guān)系。艾賓浩斯用無意義音節(jié)（由若干音節(jié)字母組成，能夠讀出但無內(nèi)容意義的音節(jié)）作記憶材料，用節(jié)省法計(jì)算保持和遺忘的數(shù)量，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪成描述遺忘進(jìn)程的曲線，即著名的艾賓浩斯記憶遺忘曲線[12]。

設(shè)初次記憶后經(jīng)過t小時，記憶率y近似地滿足y=1-0.56t0.06。記憶率、遺忘率隨時間間隔（0分鐘至6天）的記錄變化見表1，其艾賓浩斯記憶、遺忘曲線如圖1所示。

由表1、圖1的遺忘曲線可知，遺忘速度最快的時間區(qū)段是20分鐘、1小時、24小時，分別遺忘41.80%、55.80%與64.20%;2天后至第6天的遺忘率穩(wěn)定在73%左右。表明遺忘規(guī)律先快后慢，尤其在識記后的48小時，遺忘率高達(dá)72.20%。一般人的就餐時間通常在20分鐘至1小時內(nèi)，通過艾賓浩斯遺忘曲線可知55.80%的記憶將會丟失，更何況在入餐期間大多數(shù)人不會一直注意隨身物品，所以人在餐后遺忘隨身物品也就司空見慣。除了餐后容易遺落隨身物品，乘坐出租車、公交車等交通工具遺落物品，尤其是磁卡或身份證此類體積小的物件，購買商品或是結(jié)賬遺落身份證、銀行卡等情況也時有發(fā)生。

2 一卡通的出現(xiàn)、建設(shè)及遺失

人類記憶的形成及遺忘有其生理學(xué)基礎(chǔ)，同時由于社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展以及信息化程度的不斷提高，信息片段化進(jìn)一步加劇了人類對短時記憶的遺忘。為提高人們生活便利程度，降低人們對各種片段化信息的遺忘風(fēng)險，各企事業(yè)單位、商家店鋪等競相推出含有多種功能的信息卡片（如門禁卡、社?？āT卡等），在提高管理、銷售效率的同時，也提高了人們的工作效率與生活舒適度。

2.1 一卡通的出現(xiàn)與丟失現(xiàn)象

各種功能信息卡片儲存了必要的個人信息，以及相關(guān)的設(shè)施使用信息，使我們不必刻意多加記憶，一定程度上彌補(bǔ)了人類容易遺忘的缺陷。然而，隨著卡片越積越多，在工作、生活或出行時需要攜帶多張卡片，使用時又需要花費(fèi)時間找出相應(yīng)卡片，這無疑增加了生活負(fù)擔(dān)、降低了工作效率;尤其是某些卡片丟失時，重新辦理則進(jìn)一步增添了工作、生活麻煩。信息卡片產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期，各單位內(nèi)部大多使用獨(dú)立應(yīng)用系統(tǒng)，二級單位常獨(dú)立發(fā)卡、結(jié)算，造成資源的極大浪費(fèi)。具體到高校，表現(xiàn)為校內(nèi)有多種卡應(yīng)用系統(tǒng)在使用，造成了學(xué)生手持多張卡（如食堂飯卡、圖書館借閱卡、銀行消費(fèi)卡、門禁卡等），給學(xué)生用卡帶來不便[13，14]。

得益于國家對信息化產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大力推動，針對人們克服遺忘的心理需要及對生活便利的現(xiàn)實(shí)需求，社會各行業(yè)（尤其是高校）逐漸推出了融合多種卡片功能的一卡通服務(wù)。第二代身份證的普及、數(shù)字化城市建設(shè)、學(xué)校和大中型企業(yè)的數(shù)字化建設(shè)等，都極大地?cái)U(kuò)展了我國一卡通行業(yè)的市場空間[15]。一卡通方便攜帶、內(nèi)含多種身份信息，極大地方便了人們的生活、學(xué)習(xí)和工作。此外，隨著國家教育產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展，各種高科技管理工具在全國大中專院校得到普及應(yīng)用，應(yīng)用最多的是校園卡。校園卡承載了大量個人信息，師生的飯卡、水卡、門禁卡、圖書館借閱卡等各類證件卡片功能被融合進(jìn)校園一卡通，為師生的工作學(xué)習(xí)與生活帶來極大方便，同時節(jié)約了學(xué)校的人力、物力資源，提高了學(xué)校管理及運(yùn)行效率[14，15]。

由于一卡通存儲著用戶多種重要的身份認(rèn)證信息，一旦丟失，存在極大的安全隱患，且補(bǔ)辦較為繁瑣。據(jù)校園觀察，湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)創(chuàng)設(shè)了多個具有失物招領(lǐng)功能的線上平臺，如“柒了個墻”、“掌上校園”App的失物招領(lǐng)版塊等。在這些平臺上，可發(fā)現(xiàn)眾多找尋丟失物品或失物招領(lǐng)的公告，其中一卡通是常見丟失對象。此外，在校園內(nèi)的第十教學(xué)樓農(nóng)大快遞超市也設(shè)立有KT板，其上貼著不少丟失的一卡通;在各個食堂也設(shè)有志愿者站點(diǎn)，其專用記錄本可查詢各種建議或丟失物品詳情。湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)只是一個縮影，通過線上采訪及調(diào)查，了解到不只是我校，全國大部分高校均設(shè)有類似平臺，說明物品丟失現(xiàn)象發(fā)生之頻繁。

2.2 校園一卡通建設(shè)現(xiàn)狀與趨勢

據(jù)中國產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)分析，一卡通在校園領(lǐng)域應(yīng)用最早、發(fā)展最快，功能也最齊全。校園信息化、數(shù)字校園、智慧校園建設(shè)等加速助推了一卡通行業(yè)發(fā)展。

隨著教育信息化進(jìn)程的加快，校園一卡通建設(shè)范圍越來越廣，由高等教育院校向基礎(chǔ)教育院校普及。至2017年7月，東部部分省份中小學(xué)已自主實(shí)施校園數(shù)字化建設(shè)，東部地區(qū)的絕大多數(shù)普通高等學(xué)校已經(jīng)建成相對完善的校園一卡通系統(tǒng)。隨著教育經(jīng)費(fèi)投入的加大，以及國家政策向中西部發(fā)展的傾斜，中西部校園一卡通市場需求得以釋放[15]。據(jù)國家教育部統(tǒng)計(jì)，截至2019年6月，全國高等學(xué)校共計(jì)2956所，其中普通高等學(xué)校2688所（含獨(dú)立學(xué)院257所），成人高等學(xué)校268所[16]。設(shè)想若全國所有學(xué)校建設(shè)一卡通，其用戶規(guī)模將非常巨大。

近年來，各大高校的“數(shù)字化校園”建設(shè)逐步向“智慧校園”建設(shè)轉(zhuǎn)型，而校園一卡通是智慧校園的先導(dǎo)性工程，并且是校園數(shù)字化系統(tǒng)的重要組成部分，因此校園信息化進(jìn)程的加快必將帶動校園一卡通產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。除教育系統(tǒng)外，其他各行業(yè)的一卡通需求同樣逐年增長，可以預(yù)見一卡通的未來市場將十分龐大。

2.3 一卡通丟失造成的不便與困擾

由于一卡通龐大的用戶基數(shù)，其丟失率極有可能呈連年上升趨勢。一卡通丟失后會造成許多困擾及不便。在校園內(nèi)，擁有一卡通十分方便，同時其安全性也應(yīng)引起重視。學(xué)生在校期間就餐、用水、用電、圖書借閱、校醫(yī)院就診、宿舍區(qū)出入等活動均涉及身份認(rèn)證、付費(fèi)等重要個人身份信息及財(cái)務(wù)信息。一卡通一旦丟失，進(jìn)出校門、學(xué)生公寓、圖書館及圖書借閱等都將受到阻礙。另外，校園一卡通通常具有水電管控功能，應(yīng)用于學(xué)生公寓水電管理，實(shí)施水電計(jì)量收費(fèi)或計(jì)時收費(fèi)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生公寓安全用電和計(jì)量的公平控制和集約化控制。如果丟失一卡通，學(xué)生無法用水用電，只能先向同學(xué)求助，借用其一卡通，最終不得不去辦理補(bǔ)卡手續(xù)。一卡通也具有電子支付功能，廣泛應(yīng)用于食堂、小賣部、學(xué)生公寓水電費(fèi)等收費(fèi)繳費(fèi)管理。如果一卡通丟失，生活中最重要的“食”將會受到很大影響。高校后勤部門為便于統(tǒng)一管理，幾乎所有食堂只接受一卡通支付，而拒絕現(xiàn)金支付或支付寶、微信支付等非校方支付手段。

據(jù)作者個人經(jīng)歷和對周圍同學(xué)采訪，本人曾丟失過校園一卡通和水卡，一位同學(xué)曾三次丟失一卡通，另一位也丟失水卡多次，給學(xué)習(xí)生活造成了諸多不便。以農(nóng)大為例，若水卡丟失則無法找回卡中余額，而補(bǔ)辦校園一卡通則需支付20元辦卡手續(xù)費(fèi)?？梢?，校園一卡通丟失不僅給師生的衣食住行、學(xué)習(xí)、就醫(yī)等造成重要影響和損失，補(bǔ)辦一卡通也需要付出額外的時間、精力和金錢。此外，補(bǔ)辦部門的工作時間常與上課時間沖突，造成不便。因此，解決校園一卡通防丟或高效找尋是一個亟待解決的問題。

3 常見防丟尋回設(shè)計(jì)與不足

3.1 防物品遺失衣褲口袋

該設(shè)計(jì)屬服裝技術(shù)領(lǐng)域，其特征在于：外衣褲口袋的下部或底部緊固有能使口袋與繩帶可拆卸連接的連接件。連接件可為各種結(jié)構(gòu)，數(shù)量不定;繩帶材料不定。優(yōu)化結(jié)構(gòu)是：口袋的底部一角緊固連接件;連接件是某種環(huán)狀紡織物。將要放進(jìn)口袋并需防止遺失的重要物品與繩帶的一端連接，繩帶的另一端與口袋底部的連接件可拆卸地連接。若更換衣褲，將繩帶一端與連接件拆開[17]。

防物品丟失衣褲口袋設(shè)計(jì)的弊端顯而易見，對于物品種類局限過大，只能針對體積較小物品。雖然一卡通體積較小，可以放入口袋中，但連接設(shè)備為繩帶，一卡通并不能合理地與之連接，缺乏實(shí)際意義。且該設(shè)計(jì)要求服裝有口袋，但事實(shí)上，現(xiàn)在不少服裝為追求美感而不設(shè)計(jì)口袋等具有儲備功能的設(shè)計(jì)。因而實(shí)用性過低，如今該專利已被時代淘汰。

此外還有類似設(shè)計(jì)，即“防止口袋內(nèi)物品滑落的衣服”，該衣服設(shè)計(jì)口袋內(nèi)兩側(cè)固定有自粘的薄帶，使口袋封閉，從而防止滑落[18]。從其實(shí)用性來看，物品從口袋內(nèi)取出或放入時需要解開薄帶，使用不方便，且薄帶會逐漸失去粘性，甚至可能損傷物品，如紙質(zhì)類或毛絨物，極易被黏性物質(zhì)粘住。

3.2 卡片型遺失防盜警報裝置

該裝置由卡片副機(jī)與隨身主機(jī)裝置所組成（圖2），其特征是卡片副機(jī)及隨身主機(jī)均具有中央處理控制器、電源管理回路、信號接收器、間歇振蕩發(fā)射器、警示發(fā)音等裝置，而卡片副機(jī)提供的隱密性夾帶裝置可保護(hù)隨身物品，且可感應(yīng)物件是否遠(yuǎn)離用戶超出設(shè)定距離。若副機(jī)中的物品在遭竊取或遺忘而遠(yuǎn)離主機(jī)超過預(yù)設(shè)距離時，隨身主機(jī)及卡片副機(jī)的警示發(fā)音裝置將發(fā)出緊急聲響，直到走近物品、信號感應(yīng)明顯變強(qiáng)為止。防盜報警功能不僅能提醒用戶并警嚇竊賊，而且能指示物品遺落的位置[19]。

該防丟裝置并未廣泛推廣到市場，其主要存在以下不足。首先，警示發(fā)音部件容易造成使用困擾。若卡片副機(jī)距離用戶過遠(yuǎn)，僅憑隨身主機(jī)的聲響可能找不到副機(jī)而導(dǎo)致物品丟失;若距離過近，極易出現(xiàn)臨時去某個位置便發(fā)出警報，造成不必要的尷尬場景而引起用戶困擾。其次，當(dāng)報警裝置響起后，若失主并未找到，竊賊會發(fā)現(xiàn)副機(jī)報警裝置，進(jìn)行拆毀丟棄，而導(dǎo)致用戶貴重物品難以尋回。

3.3 物品防丟失追蹤裝置

該裝置由機(jī)殼、鑰匙扣組成，并配置有麥克風(fēng)、GPS定位芯片、蜂鳴器等部件，可應(yīng)用于多種物件的防丟失（圖3）。機(jī)殼與鑰匙扣以連接件連接，貴重物品（如錢包、鑰匙等）連接于鑰匙扣。麥克風(fēng)可實(shí)時接收語音并自動識別，重要語音內(nèi)容需預(yù)先設(shè)置并保存。當(dāng)用戶說出預(yù)存的語音內(nèi)容時，控制器同步向蜂鳴器和LED閃爍燈發(fā)出運(yùn)行指令并同步運(yùn)行。具有GPRS通訊模塊的網(wǎng)絡(luò)支持，通過GPS定位芯片可實(shí)現(xiàn)實(shí)時定位，用戶使用手機(jī)的定位軟件可完成追蹤裝置的定位[20]。

該裝置仍存在應(yīng)用受限問題。其語音識別芯片將用戶的即時語音內(nèi)容與預(yù)存的語音內(nèi)容進(jìn)行對比，只有內(nèi)容一致時，才發(fā)出運(yùn)行指令。這表明在使用前如果未預(yù)存用戶語音，使用中則無法完成指令識別，更無法運(yùn)行指令。

3.4 二維碼防丟系統(tǒng)

用戶通過掃描丟失物品上的二維碼，可以獲知失主的信息，方便丟失物品的找回[21]。

二維碼防丟設(shè)計(jì)雖可方便貼在一卡通上，在丟失后撿拾者通過掃碼聯(lián)系失主，但掃碼操作對象受限。其使用者為拾者，假定的情況是拾者具備“拾金不昧”的品格，當(dāng)這類人撿拾遺落的物品，掃描二維碼后會主動聯(lián)系失主并歸還。很顯然，設(shè)計(jì)者忽視了社會上的盜賊和不作為群體，這類群體要么將丟失物品歸為己有，要么知曉失主信息但不歸還。

4 防丟尋回設(shè)計(jì)改進(jìn)

結(jié)合前述的人類記憶遺忘機(jī)制、一卡通的出現(xiàn)及發(fā)展趨勢、常見的防丟尋回設(shè)計(jì)，我們?yōu)橐豢ㄍǚ纴G尋回設(shè)計(jì)提出以下改進(jìn)。

4.1 完善一卡通丟失凍結(jié)功能

辦理一卡通時，用戶首次登入后需完善個人信息，后臺自動統(tǒng)計(jì)信息完善程度，若信息完成度低于一定閾值則提醒用戶補(bǔ)充相關(guān)信息至合格。隨后可與微信賬號或手機(jī)號等進(jìn)行綁定，便于日后修改密碼、掛失等操作。若一卡通遺失，丟失者可登錄一卡通管理平臺（如掌上校園App）或網(wǎng)站，通過綁定設(shè)備凍結(jié)一卡通，防止撿拾者私吞或非法利用之。一卡通丟失后首先應(yīng)保證其內(nèi)信息、財(cái)產(chǎn)等不被泄露，隨后用戶可抽空進(jìn)行補(bǔ)辦。

4.2 創(chuàng)新設(shè)計(jì)具有提醒及定位功能的貼紙

該設(shè)計(jì)分為線上（微信小程序或其他網(wǎng)絡(luò)平臺）與線下（產(chǎn)品實(shí)體）兩部分。線下紙貼內(nèi)設(shè)感應(yīng)器，并在線上系統(tǒng)設(shè)有GSM模塊，其融合了上述“卡片型遺失防盜警報裝置”與“二維碼防丟系統(tǒng)”的設(shè)計(jì)優(yōu)勢。此外，根據(jù)人類遺忘規(guī)律理論，考慮到事件重復(fù)性與長期記憶有關(guān)，故線上系統(tǒng)可增設(shè)定時鬧鐘模塊。在線上App或微信小程序設(shè)定時間間隔和距離，當(dāng)?shù)竭_(dá)設(shè)定時間，系統(tǒng)推送信息至用戶手機(jī)，線下紙貼同時振動提醒用戶攜帶一卡通。當(dāng)紙貼內(nèi)感應(yīng)裝置遠(yuǎn)離人超出預(yù)設(shè)距離時，借助無線通信技術(shù)和全球衛(wèi)星定位技術(shù)（GPS），迅速將一卡通位置傳送至用戶手機(jī)，振動提醒用戶一卡通所在位置，用戶根據(jù)需求取回一卡通或在線上取消震動。

對遺失的一卡通進(jìn)行精準(zhǔn)定位是該設(shè)計(jì)成功與否的關(guān)鍵。超寬帶技術(shù)（Ultra-Wide Band， UWB）是目前精準(zhǔn)定位領(lǐng)域的前沿技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)移動設(shè)備的高精度定位。UWB是一種無線載波通信技術(shù)，利用納秒級的非正弦波窄脈沖傳輸數(shù)據(jù)，因此其所占的頻譜范圍很寬。UWB技術(shù)具有系統(tǒng)復(fù)雜度低、發(fā)射信號功率譜密度低、對信道衰落不敏感、抗截獲能力高、定位精度高等優(yōu)點(diǎn)，尤其適用于室內(nèi)等密集多徑場所的高速無線接入，可以迅速定位物品位置，方便失主盡快找回[22，23]。

相比藍(lán)牙、Wi-Fi、ZigBee等經(jīng)典定位技術(shù)，UWB具備以下多種優(yōu)勢[23-27]：

（1）穿透力強(qiáng)，定位精度高?？纱┩付鄬訕淙~、或具相當(dāng)厚度的障礙物，使其能在叢林信道環(huán)境中仍可有效傳播信號，實(shí)現(xiàn)在復(fù)雜環(huán)境中精確定位。UWB脈沖信號的寬帶在納秒級，定位精確度0.1-0.15米，因此在距離分辨能力上高于其他傳統(tǒng)系統(tǒng)。

（2）安全性高。UWB的發(fā)射功率低，信號能夠很好地隱蔽在其他類型信號和環(huán)境噪聲中，傳統(tǒng)的接收機(jī)無法識別和接收。

（3）系統(tǒng)穩(wěn)定且抗干擾能力強(qiáng)。UWB發(fā)射的脈沖抗干擾能力強(qiáng)于連續(xù)電磁波，且工作頻段在3GHz-10GHz，比2.4G頻段的無線定位技術(shù)所受干擾信號更少。

（4）擁用500MHz以上的帶寬。

（5）傳輸速率高。UWB較寬的帶寬決定了其高傳輸速率，傳輸速率可達(dá)100-500Mbit/s。

（6）功耗較低。高射頻帶寬發(fā)射時需要的平均功率很低，特別是在短距離通信應(yīng)用中，UWB發(fā)射機(jī)的功率普遍低于1mW，可顯著延長系統(tǒng)工作時間，且對人體的電磁波輻射極其微小。

（7）制作工藝相對簡單。

目前國內(nèi)還未出現(xiàn)將UWB融入民用定位系統(tǒng)中，國際上蘋果公司自行設(shè)計(jì)的UWB芯片，與Decawave公司的DW1000芯片具有類似的功能，可提供10厘米左右的精確定位，已運(yùn)用于iPhone11系列手機(jī)中。將UWB技術(shù)用于一卡通紙貼設(shè)計(jì)，有望大幅降低一卡通丟失率并提高尋回率[28]。

5 結(jié)束語

近年來，社會經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，人均收入水平、消費(fèi)需求不斷提高，社會各行業(yè)逐漸推出方便人們生活的多種多功能信息卡片，其中校園一卡通在各大高校得到廣泛應(yīng)用，隨之而來的是一卡通的大量丟失。一卡通內(nèi)含師生重要的身份、財(cái)產(chǎn)信息，一旦發(fā)生丟失或被盜，嚴(yán)重影響人們的學(xué)習(xí)、生活，且面臨嚴(yán)重的個人信息泄露安全隱患。個人隨身物品丟失的絕大部分原因是人類容易遺忘的生理本質(zhì)，因此文本從人類的記憶形成與遺忘規(guī)律出發(fā)，較系統(tǒng)地闡述了記憶形成的生理學(xué)基礎(chǔ)與艾賓浩斯遺忘曲線，點(diǎn)明對事件的反復(fù)記憶方能使短期記憶轉(zhuǎn)變成長期記憶，一定程度上克服遺忘。通過對一卡通的出現(xiàn)、建設(shè)現(xiàn)狀以及丟失造成的困擾等問題進(jìn)行綜述，說明一卡通對提高人們生活便利程度的重要性，以及未來廣闊的應(yīng)用市場，并指出一卡通防丟及尋回是目前亟待解決的問題。進(jìn)一步，通過對常見的防丟及尋回設(shè)計(jì)的特點(diǎn)及不足進(jìn)行闡述，從中汲取靈感，并結(jié)合前沿精準(zhǔn)定位技術(shù)UWB與記憶遺忘理論，提出具有線上提醒、線下追蹤功能的一卡通紙貼設(shè)計(jì)。將該紙貼與一卡通等磁卡或其他物品進(jìn)行交聯(lián)，盡可能地保證個人財(cái)產(chǎn)及隱私的安全。本文一卡通紙貼設(shè)計(jì)為隨身物品防丟及尋回設(shè)計(jì)提供了新的思路，有望在未來獲得風(fēng)險投資并具有一定市場。

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