應(yīng)倩格,鄧詠梅

(1.西安工程大學(xué) 服裝與藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院,陜西 西安710048;2.紹興市柯橋區(qū)西紡紡織產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新研究院,浙江 紹興312030)

兒童走失事件的頻繁發(fā)生,無疑給家庭和社會(huì)都造成了極大的傷害。兒童作為弱勢群體,自我保護(hù)能力較弱,除了在法律、制度上給予相應(yīng)的措施保障,也需要運(yùn)用先進(jìn)的科技手段和智能設(shè)備來保護(hù)兒童。因此,以智能手環(huán)、兒童手表為代表的智能可穿戴產(chǎn)品席卷而來,在可穿戴市場上刮起了一陣熱潮。但這類產(chǎn)品在佩戴的過程中,不僅容易受到碰撞、進(jìn)水失效,還非常容易被取下或忘記佩戴,這就為智能定位童裝的出現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。同時(shí),微電子技術(shù)、信息技術(shù)、紡織服裝技術(shù)的蓬勃發(fā)展,也為智能定位童裝的研究與開發(fā)提供了可能。

1 智能定位童裝的發(fā)展現(xiàn)狀

智能定位童裝分為定位系統(tǒng)及服裝造型兩方面,是涉及多學(xué)科多領(lǐng)域的交叉研究。近幾年國內(nèi)大量服裝企業(yè)開始涉足智能定位童裝,且大多數(shù)產(chǎn)品都主要針對學(xué)齡前和小學(xué)階段的兒童,包含的功能既有相似又有不同。例如“哈兒堡”智能童裝具有精準(zhǔn)定位、歷史軌跡查詢、完全護(hù)欄、危險(xiǎn)區(qū)域報(bào)警、生命體征監(jiān)測等功能;“范范熊”智能童裝與監(jiān)護(hù)人手機(jī)或智能手環(huán)相連接,具有距離提醒、位置監(jiān)控、實(shí)時(shí)監(jiān)聽的功能;賽億科技公司的智能童裝使用了無線充電的技術(shù),具有可水洗、五重定位、智能感溫的功能。除此之外,也有大量的研究人員正對智能定位童裝進(jìn)行更深入的研究開發(fā),例如優(yōu)化定位元件[1-2]、創(chuàng)新設(shè)計(jì)定位童裝的款式造型、對定位元件在童裝中的放置位置進(jìn)行深入分析、對定位元件與童裝結(jié)合的方式進(jìn)行創(chuàng)新等。

1.1 定位元件

定位元件是整個(gè)智能定位服裝的功能實(shí)現(xiàn)單元,負(fù)責(zé)信息的采集檢測與反饋傳輸,包括定位模塊、通信模塊、電池和電路等。至今為止,運(yùn)用于服裝的定位元件種類繁多,宇文塔曼[3]用層次分析法對各類導(dǎo)航傳感器進(jìn)行了評價(jià)分析,并得出GPS的綜合得分最高,當(dāng)信號(hào)較弱時(shí)可選擇藍(lán)牙進(jìn)行配備。由于其不同的使用目的和工作原理,不同的定位元件在多方面都呈現(xiàn)出了不一樣的效果。在服裝上主要分為近場定位和遠(yuǎn)程定位。以下是三類常用于服裝的定位元件。

GPS技術(shù)作為最傳統(tǒng)的定位方法,已廣泛運(yùn)用于服裝領(lǐng)域中,其基本原理是:衛(wèi)星不斷地發(fā)送自身信號(hào),用戶終端接受信號(hào)后,經(jīng)過計(jì)算得出具體位置,從而進(jìn)行精確定位[4]。GPS定位技術(shù)的覆蓋范圍大、系統(tǒng)較為穩(wěn)定,但由于需要接收GPS衛(wèi)星信號(hào),當(dāng)設(shè)備處于室內(nèi)時(shí),大量的障礙物會(huì)導(dǎo)致定位誤差,因此GPS定位技術(shù)常用于室外位置定位,或利用WIFI、基站等技術(shù)進(jìn)行輔助定位。陳微[5]利用GPS-WIFI芯片設(shè)計(jì)了一款防水的無線充電防走失貼;許黛芳等[6]介紹了GPS/GPRS與傳統(tǒng)衛(wèi)星定位相結(jié)合的A-GPS芯片,并將其安裝在阿爾茲海默病老人服裝上,實(shí)現(xiàn)了安全監(jiān)護(hù);劉力源[7]闡述了防走失服裝中GPS數(shù)據(jù)的采集與處理。

藍(lán)牙技術(shù)是近幾年較為流行的近場定位技術(shù)。最具代表的是蘋果公司發(fā)布的ibeacon,其核心是低功耗藍(lán)牙傳感技術(shù)。其基本原理是,通過低功耗藍(lán)牙,i Beacon基站可以自動(dòng)創(chuàng)建一個(gè)定位信號(hào)區(qū)域,當(dāng)終端的定位設(shè)備進(jìn)入該區(qū)域時(shí),可直接使用手機(jī)APP喚醒整個(gè)程序并進(jìn)行定位信息采集與傳輸[8]。i Beacon技術(shù)彌補(bǔ)了GPS的不足,在降低電量消耗的同時(shí)提高了室內(nèi)近距離定位的精度;與NFC相比,i Beacon的信號(hào)范圍大大提升;另外,i Beacon元件具有可水洗的優(yōu)點(diǎn)。蘇春芳[9]利用藍(lán)牙技術(shù)實(shí)現(xiàn)了用戶室內(nèi)運(yùn)動(dòng)軌跡的可視化;劉亞平等[10]介紹并對比了目前市場上的3種i Beacon定位元件,并對i Beacon定位元件在兒童針織服裝中的設(shè)計(jì)應(yīng)用進(jìn)行了描述;洪文進(jìn)等[11]詳細(xì)分析了i Beacon的基礎(chǔ)性能,并對童裝穿著狀態(tài)下低功耗藍(lán)牙信號(hào)的傳輸靈敏度進(jìn)行了分析。

NFC技術(shù)(近距離無線通訊技術(shù))是電子設(shè)備間非接觸式點(diǎn)對點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)[12],使用者可用手機(jī)輕輕觸碰NFC芯片,終端APP便會(huì)向緊急聯(lián)系人發(fā)送位置信息。NFC具有超輕薄、成本低、體積小(一元硬幣大小)、可水洗等優(yōu)點(diǎn),與藍(lán)牙技術(shù)相比,盡管其傳輸速度略慢于藍(lán)牙,但不需要像藍(lán)牙一樣頻繁的配對。賀義軍等[12]應(yīng)用NFC技術(shù)和碳纖維發(fā)熱膜設(shè)計(jì)了一款具有報(bào)警定位、發(fā)熱理療的針織棉毛混紡半裙,并詳細(xì)介紹了NFC芯片工作的流程。沈雷等[13]闡述了NFC技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀,將NFC芯片與服裝紐扣相結(jié)合,制成了特殊的NFC紐扣運(yùn)用于服裝上,并對其進(jìn)行了性能評估。曾紫薇等[14]描述了女性智能安全服裝的設(shè)計(jì)模式,并完成了具有NFC芯片定位功能的禮服設(shè)計(jì)。

1.2 款式、面料、色彩

智能定位童裝作為服裝種類中的一種,同樣也包括款式、色彩、面料三方面的設(shè)計(jì)。普通童裝更注重造型外觀及面料色彩上的美觀設(shè)計(jì),而定位童裝在時(shí)尚美觀的基礎(chǔ)上,更注重電子元件與童裝的融合性以及童裝的穿著舒適性。

目前已有的定位童裝款式,大多為襯衫、衛(wèi)衣、夾克外套、POL O衫等,這些款式都具有相同的特點(diǎn),即穿著較為寬松。因此,現(xiàn)階段的童裝在款式設(shè)計(jì)上,一般采用H型和A型的寬松樣版,減少服裝對兒童身體的束縛。劉青[4]設(shè)計(jì)了3～10歲男女童棒球服外套,姚琳涵[15]設(shè)計(jì)了6～8歲女童衛(wèi)衣,吳艷[16]設(shè)計(jì)T恤和Pol o衫作為男女童幼兒園園服。也有研究表明,在兒童服裝設(shè)計(jì)的基本型、運(yùn)動(dòng)型、休閑型與職正型4種風(fēng)格中,最受家長歡迎的是休閑型和運(yùn)動(dòng)型款式。

兒童服裝面料的選擇是實(shí)現(xiàn)整體設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。針對兒童的身體特點(diǎn),宜選擇柔軟、吸濕透氣好、無危害的純棉等天然纖維,同時(shí)考慮到兒童的活動(dòng)量較大,可選擇彈性好、運(yùn)動(dòng)功能強(qiáng)、不易臟且耐磨易洗的布料。彈性較好的針織面料是目前定位童裝的首選面料。李儀[17]提出春夏季可選用麻紗布、條格布、泡泡紗等,秋冬季可選用燈條絨、搖粒絨、斜紋布等。

在色彩設(shè)計(jì)上,服裝是兒童接觸色彩最直接的方式,對兒童身心和智力發(fā)展有著不同程度的影響。因此童裝的色彩設(shè)計(jì)不僅要符合流行特色,還應(yīng)遵循不同階段兒童生長發(fā)育和身心心理的特點(diǎn)[18]。

1.3 定位元件與童裝的結(jié)合

定位元件與童裝結(jié)合包括元件的放置位置以及元件的結(jié)合方式,不僅需要考慮元件的體積、質(zhì)量、材質(zhì),還需要結(jié)合考慮童裝的款式結(jié)構(gòu),保證元件和童裝的可拆卸性?？紤]到兒童活潑好動(dòng)的行為,定位元件應(yīng)盡量避開袖口、領(lǐng)口等活動(dòng)量大且易臟的部位,因此胸口、下擺、側(cè)縫、后背、帽子是較好的選擇,也是目前市場中普遍采取的位置。姚琳涵[15]在衣帽底部縫制隱形口袋放置定位元件,利用魔術(shù)貼固定開口;也有學(xué)者指出,胸部和腰部都是S型,應(yīng)將定位部件安裝在垂直頸部左下5 c m左右,臀部向上3 c m左右[19]。定位元件與服裝相結(jié)合可以采用嵌入式的工藝手法,即將元件以隱形口袋的形式固定在衣層之間;還可以將元件與服裝配件相結(jié)合,例如紐扣、前胸袋、貼布繡等[20]。劉亞平[10]在T恤正面設(shè)計(jì)拉鏈來實(shí)現(xiàn)定位元件的拆卸與安裝。

2 關(guān)于智能定位童裝的調(diào)研分析

通過訪談30歲以下、30～40歲、40歲以上的消費(fèi)者,了解他們對智能定位童裝的看法,并進(jìn)行深入的探討?；谠L談結(jié)果設(shè)計(jì)了關(guān)于智能定位童裝的調(diào)查問卷并進(jìn)行發(fā)放,從消費(fèi)者角度出發(fā),研究消費(fèi)者對智能童裝的認(rèn)知及需求,并提出目前智能定位童裝存在的問題及其相對應(yīng)的解決措施,為以后的研究開發(fā)做一定的理論指導(dǎo)。

本次調(diào)查問卷通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)發(fā)布,共收回問卷67份,剔除無效問卷1份后,得出有效問卷66份,回收有效率為98%。

2.1 認(rèn)知分析

見表1,在被調(diào)查的66位消費(fèi)者中,有小孩和沒有小孩的被調(diào)查者各占一半比例,符合針對不同人群的分類分析。通過對比有小孩和沒有小孩的被調(diào)查者數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)有小孩的被調(diào)查者更了解智能定位童裝。從整體上看,對于智能定位童裝的了解程度,將近一半的被調(diào)查者表示完全不知道,但同時(shí),大部分的被調(diào)查者又認(rèn)為開發(fā)這樣的童裝有必要且有購買意愿,由此可見,雖然智能定位童裝并沒有在消費(fèi)者中推廣普及起來,但其市場需求是真實(shí)存在且迫切的。

表1 認(rèn)知分析

2.2 需求分析

見表2,對于智能定位童裝的價(jià)格,只有三分之一的被調(diào)查者能夠接受500元以上,且沒有人能接受超過1 500元;同時(shí),從被調(diào)查者的擔(dān)憂中也能看出,價(jià)格過高是影響消費(fèi)者購買智能定位童裝的重大因素。從“最在意的服用性能”和“購買擔(dān)憂”可以看出,被調(diào)查者擔(dān)心定位元件對兒童造成身體傷害及信息泄露的比重最高,即對智能定位童裝功能性和安全性的需求較大。另外,對服裝的穿著舒適性和易洗滌性的需求也較高,而對服裝的美觀性需求并不強(qiáng)烈,因此在款式設(shè)計(jì)上可以采取基本的經(jīng)典款。

表2 需求分析

2.3 問題分析

2.3.1 定位存在安全隱患

智能定位童裝的安全性問題,主要包括三方面:一是定位元件本身的物理安全隱患[21],二是定位信息的精確度與穩(wěn)定性問題,三是定位數(shù)據(jù)的泄露隱患。

首先,定位童裝需長時(shí)間穿著在兒童身上,有時(shí)因功能要求會(huì)貼身穿著,因此對產(chǎn)品的安全性能有更高的要求,例如元件是否存在輻射、元件材質(zhì)是否安全等。其次,正如上文所介紹的3種定位系統(tǒng),GPS常用于室外的遠(yuǎn)距離定位監(jiān)護(hù),藍(lán)牙和NFC都是近場定位,單獨(dú)使用某一種定位元件很難完成兒童的任意場合定位監(jiān)測,因此,若想實(shí)現(xiàn)室內(nèi)室外連續(xù)穩(wěn)定且精度較高的定位,則需要融合多種定位方式或增設(shè)更多的基站,不僅要提高室外和室內(nèi)的定位精度,還要解決室內(nèi)室外場景切換的銜接問題[22]。最后,在這樣一個(gè)“全面觸網(wǎng)”的時(shí)代,兒童定位技術(shù)雖在預(yù)防兒童走失方面起到了重大作用,但兒童的定位信息也面臨著被泄露、被交易、被濫用的風(fēng)險(xiǎn),面對日益嚴(yán)峻的兒童信息安全問題,監(jiān)護(hù)人、執(zhí)法機(jī)構(gòu)和政府機(jī)關(guān)等多方面都應(yīng)采取相應(yīng)的措施,來維護(hù)兒童的安全[23]。

2.3.2 定位童裝不方便洗滌

洗滌問題一直是智能服裝發(fā)展的一個(gè)難點(diǎn)。目前對于電子元件的洗滌問題有兩種解決方式,一是對電子元件進(jìn)行防水性的密封包覆設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)元件不可拆卸地固定在服裝上,服裝可進(jìn)行多次水洗;二是對電子元件在服裝上的放置進(jìn)行可拆卸的設(shè)計(jì),當(dāng)服裝需要進(jìn)行洗滌時(shí),可以便捷地拆除元件。

2.3.3 定位童裝價(jià)格較高

兒童正處于身體發(fā)育最快的階段,體型變化大,對服裝的更換需求較大,且家長若想實(shí)現(xiàn)全天候?qū)崟r(shí)定位監(jiān)控,便需要購買大量且不同季節(jié)不同類型的定位童裝,以滿足各種場合及天氣穿著,投資量過大;除此之外,與普通童裝相比,定位童裝增加了電子元器件部分,在制作與開發(fā)的成本上自然會(huì)高于普通童裝,并且在使用過程中,長期的數(shù)據(jù)傳輸與分析也需要專業(yè)人員進(jìn)行維護(hù)。

3 智能定位童裝的發(fā)展建議

3.1 為童裝開發(fā)專用定位系統(tǒng)

為兒童開發(fā)專用的定位系統(tǒng)是定位童裝未來發(fā)展的關(guān)鍵。定位系統(tǒng)包括兩方面的設(shè)計(jì),一是佩戴在身上的定位元件,二是定位信息接收顯示的終端軟件。

針對兒童這樣特殊的群體,首先要提高定位元件的安全性能和服用性能;其次,簡化或省去定位元件佩戴者(即兒童)的操作,通過監(jiān)護(hù)人或聯(lián)系人終端設(shè)備的軟件進(jìn)行所需功能的操作,避免兒童操作不當(dāng)影響定位功能;最后,優(yōu)化定位元件的體積與質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)體積微型化、質(zhì)量輕便化。

隨著智能科技的發(fā)展,對于終端軟件的開發(fā),應(yīng)更注重其兼容性和穩(wěn)定性,便于在更多的智能設(shè)備上使用,利于普及和推廣產(chǎn)品。

3.2 注重智能定位童裝的舒適性和針對性設(shè)計(jì)

服裝的舒適性首先取決于服裝本身的面料,隨著紡織產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,大量新型面料涌現(xiàn)出來,將極大助力智能定位童裝的研發(fā)。另外,定位元件的放置位置會(huì)影響服裝整體的穿著舒適性。由于定位元件的形態(tài)是固定不變的,且定位元件的物理屬性與紡織材料的物理屬性截然不同,因此,要想實(shí)現(xiàn)電子元件與服裝的完美融合,需要對定位元件的放置位置進(jìn)行更深入的研究,例如避開肢體活動(dòng)的關(guān)節(jié)區(qū)域,同時(shí)更注重童裝定位區(qū)域的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì),從而減少定位元件帶來的穿著異物感。

定位童裝的針對性設(shè)計(jì)是未來童裝行業(yè)發(fā)展的必然。兒童是人體生長發(fā)育最快速的階段,不同年齡階段的兒童在體型和行為上的特征有顯著的差異,同時(shí),相同年齡、不同地域的兒童,體型、行為等也存在著不同[24],因此,對兒童的年齡段、體型、地域、行為等特征進(jìn)行細(xì)分(包括對特殊體型兒童),設(shè)計(jì)更符合兒童需求的定位童裝,將更好地實(shí)現(xiàn)舒適性和實(shí)穿性。

3.3 智能定位童裝走進(jìn)校園

在重視和提倡校園文化的當(dāng)下,越來越多的學(xué)校要求在校期間統(tǒng)一著裝,穿著校服,因此,將定位功能與校服相結(jié)合必定是未來定位童裝設(shè)計(jì)的熱點(diǎn)。同時(shí),隨著智能化、自動(dòng)化的發(fā)展,“智慧校園”的理念被提出,通過物聯(lián)網(wǎng)連接校園的各個(gè)物件,實(shí)現(xiàn)校園活動(dòng)、學(xué)習(xí)、生活的一體化,從而改變傳統(tǒng)的教育模式。智慧校園為定位校服的實(shí)現(xiàn)提供了可能性,可以通過校服監(jiān)測學(xué)生所在位置,也能完成日常簽到打卡等工作。智能定位童裝的校服化發(fā)展,將為后續(xù)兒童學(xué)習(xí)習(xí)慣研究、行為分析研究奠定基礎(chǔ),為學(xué)校及家長的管理與監(jiān)護(hù)提供便利,最終也將推動(dòng)教育事業(yè)的發(fā)展。

4 結(jié)語

隨著二胎政策的開放,兒童人數(shù)會(huì)不斷增加,兒童問題將會(huì)是未來社會(huì)所需要面臨的一個(gè)重大問題。對智能定位童裝進(jìn)行持續(xù)的研究開發(fā)將具有極大的意義和市場潛力。聯(lián)系人可通過智能定位童裝實(shí)時(shí)了解兒童的地理位置,在預(yù)防兒童走失和尋回走失兒童方面將起到重要作用。同時(shí),智能定位童裝的發(fā)展也將帶動(dòng)其他相關(guān)的智能服裝發(fā)展,為智能服裝整體向前邁進(jìn)推波助瀾。