鄭倩男
針對寵物犬服裝的基本建設(shè)以及對未來智能化發(fā)展途徑方面的研究,可以彌補在這一領(lǐng)域的專業(yè)研究工作的空白,也將有助于相關(guān)服裝企業(yè)明確產(chǎn)品的市場定位和智能化所在。首先基于對大量寵物犬服裝產(chǎn)品的實例資料調(diào)研,并結(jié)合時下最流行的設(shè)計對寵物犬服裝部分進行構(gòu)建。其次根據(jù)整理已有的生理監(jiān)測智能服裝研究,結(jié)合我對智能服裝的認(rèn)識來完成硬件設(shè)計部分的構(gòu)建。最后依照前面的研究成果,再與移動終端的開發(fā)結(jié)合起來,利用編程語言進行軟件設(shè)計開發(fā)系統(tǒng)的構(gòu)建。最終將呈現(xiàn)出一個可以閉環(huán)連接的服裝電子硬件設(shè)備和移動終端應(yīng)用軟件或小程序,完全實現(xiàn)寵物犬服裝的智能化,此研究成果將推動寵物犬服裝市場的發(fā)展,為寵物服裝行業(yè)提供可參考的智能化研究,進而推動整個服裝產(chǎn)業(yè)進程的完善。
隨著社會各行業(yè)的發(fā)展,人們的生活水平及質(zhì)量得到了有效地提高,養(yǎng)寵物的人群也在不斷增多,人們對寵物的穿衣方面也講究了許多,不但追求視覺上的美感,還要求服裝具備一定的智能性,比如現(xiàn)在市場已有的為防止寵物丟失的自動定位服裝,就是在服裝內(nèi)部安裝電子元件來監(jiān)測寵物位置,然后將其位置傳輸?shù)揭苿釉O(shè)備終端,方便寵物犬主人隨時查看犬的位置情況。這種是較為簡單的智能服裝,要運用到的電子元件極少,且一般的移動設(shè)備都自帶了位置監(jiān)測系統(tǒng),本文所研究的是針對寵物犬生理監(jiān)測的智能服裝,此研究成果將推動寵物犬服裝市場的發(fā)展,為寵物服裝行業(yè)提供可參考的智能化研究,進而推動整個服裝產(chǎn)業(yè)進程的完善。
本文采用文獻整理、產(chǎn)品分析、設(shè)計研究等研究方式,通過對智能化服裝文獻的閱讀整理,以及對市場已有的智能化產(chǎn)品的查找分析,結(jié)合寵物犬身體的體態(tài)特征,來確定生理監(jiān)測點,從而實現(xiàn)實時監(jiān)測的目的。智能化涉及到電子產(chǎn)品的研究和編程語言的應(yīng)用,需要跨學(xué)科進行,這對寵物服裝產(chǎn)業(yè)來說是一個可突破的發(fā)展方向,本文就服裝、硬件、軟件這3個方面對寵物犬智能服裝進行系統(tǒng)構(gòu)建。
通過對大量文獻的查閱,可知寵物犬作為寵物行業(yè)中飼養(yǎng)人數(shù)最多的種類之一,它有著基于自己身體機能的特殊需求。因此寵物犬的服裝要從以下幾方面著重考慮設(shè)計因素,要達到對具體問題有針對性地解決:
穿著舒適性。不管什么樣的服裝都要確保舒適性在第一位,不緊繃、無束縛、無強烈體感壓力,可以進行靈活地跑跳運動。
綠色環(huán)保性。面料的選擇要遵守環(huán)保原則,寵物服裝最好是天然性無化學(xué)加工的面料,在染色和后期整理階段也要求盡量少使用化學(xué)物質(zhì)。
服裝審美性。當(dāng)服裝有了流行趨勢后,人們便有了對服裝的獨特審美,寵物犬服裝的款式變換也在日漸新穎起來,所以不論是款式造型還是結(jié)構(gòu)設(shè)計的變化,都可以使服裝煥然一新。
滿足以上3方面要求后,還要結(jié)合寵物犬本身來進行服裝設(shè)計。
(一)面料的選擇
一件舒適的寵物犬服裝離不開舒適的面料,寵物服裝面料分為以下3大類:天然纖維、化學(xué)纖維、混紡面料。下面對這3種面料優(yōu)缺點進行分析,表1是天然纖維面料,表2是化學(xué)纖維面料,表3是混紡面料。
表1 天然纖維面料
表2 化學(xué)纖維面料
表3 混紡面料
選擇寵物服用料盡量選擇天然纖維面料,如棉、麻類面料,這種面料的特點決定它的舒適度,并且不會和寵物犬體毛產(chǎn)生靜電。最好不要選用化學(xué)合成的纖維面料,這類面料極易產(chǎn)生靜電,容易引發(fā)寵物犬皮膚方面的疾病。所以選用棉麻類面料能夠最大幅度地降低寵物犬皮膚過敏現(xiàn)象,也能減少對寵物犬皮毛的危害。根據(jù)寵物服裝標(biāo)準(zhǔn)2017規(guī)定,服裝的纖維含量要符合GB/T 29862的規(guī)定。
(二)款式的設(shè)計
通過全網(wǎng)大數(shù)據(jù)分析,根據(jù)品牌評價以及品牌銷量評選出的2019年寵物服裝5大品牌,從這5個品牌的銷量最高款式來對比,得出如今最受歡迎的寵物犬服裝款式,如表4所示。
表4 寵物犬服裝款式對比
圖1 五大品牌暢銷款號型
寵物犬服裝多以兩腳服和四腳服為主,款式多種多樣,非常新奇,也有各種顏色可以選擇,這些服裝除非要具有特殊功能要用別的材質(zhì),如雨衣,其他的都是以棉面料為主,加以繡花或者數(shù)碼印花等工藝,使款式看起來更吸引人。這5大品牌足以代表大部分的寵物犬服裝審美,所以寵物犬服裝款式的設(shè)計可以參考這些來加以運用。
(三)號型結(jié)構(gòu)的設(shè)計
1.號型設(shè)計:2019年寵物服裝銷售排名前五的品牌號型設(shè)置如圖1所示,可以看出這5家品牌基本都是以胸圍、領(lǐng)圍、背長來確定號型的,個別會附帶上體重便于寵物犬主人購買。
根據(jù)對這5個寵物犬服裝品牌所標(biāo)號型表的歸納整理,再結(jié)合文獻中已研究過的寵物犬尺寸,得出如表5的號型表(單位:cm)。根據(jù)賣家尺寸碼數(shù)先確定下來一個固定量M碼,按照這個量來對應(yīng)其他尺寸,具體分出了6個號型,從小號到大號,能夠適用于不同體型大小的寵物犬。
2.結(jié)構(gòu)設(shè)計:依照上一節(jié)分析過的款式,再根據(jù)號型設(shè)置尺寸大小??钍交揪褪莾赡_服和四腳服為主,在此基礎(chǔ)上做創(chuàng)意變化,所以結(jié)構(gòu)設(shè)計部分就把兩腳服與四腳服的紙樣結(jié)構(gòu)做一個展示,以后變換款式可直接在此基礎(chǔ)上修改,兩腳服如圖2(a),四腳服如圖2(b)。
表5 號型表
圖2 寵物犬服裝結(jié)構(gòu)圖
圖3 硬件整體結(jié)構(gòu)圖
本章需要構(gòu)建起一個電子系統(tǒng)以供監(jiān)測寵物犬身體的生理性能,如心率心電、呼吸頻率、溫度控制等方面,所以需要先進行整體結(jié)構(gòu)設(shè)計,再從電子元件選取上進行性能比較,以選擇最優(yōu)最合適的可穿戴電子元件,最后根據(jù)元件的電路布局圖及原理圖做出PCB電路板,加以包裝后便可以應(yīng)用到服裝上,方便與移動終端連接使用。
(一)整體結(jié)構(gòu)
寵物犬智能服裝是利用藍牙傳輸提供移動終端的數(shù)據(jù),整個體系構(gòu)成如圖3所示,主體的框架結(jié)構(gòu)是由傳感器監(jiān)測主控系統(tǒng)、無線傳輸模塊、移動終端組成。其中傳感器監(jiān)測主控系統(tǒng)包含了主控板的核心單片機,這一部分可以用測不同生理體征的傳感器替換完成。
(二)元件選取
1.藍牙模塊的選取
藍牙技術(shù)是指可以不用通過電極線來連接的數(shù)據(jù)傳輸方式,它能用來進行語音通訊,并且它也是一種全球可用的開放性技術(shù),使用成本不高而且可以在百米內(nèi)進行短距離的傳輸,能夠為各種移動設(shè)備供應(yīng)便宜的數(shù)據(jù)收接服務(wù)。藍牙的本質(zhì)就是一種無線短距離傳輸接口,為硬件設(shè)備之間或者是手機終端之間建立一個無線通訊環(huán)境,若把這項通訊技術(shù)和數(shù)據(jù)控制云計算聯(lián)系起來,就可以在不通過有線接觸的狀況下,實現(xiàn)短距離之間的通訊傳輸。表6是對常見的5種無線通訊方法的列表對比。
表6 無線通訊方式比較
由表6可知數(shù)據(jù)傳輸安全性高的是藍牙技術(shù),用起來簡單易操作,并且花費成本和功耗都比較低,市場現(xiàn)有的電子設(shè)備大多數(shù)都使用集成藍牙。此外,藍牙技術(shù)還具有非常好的抗外界干擾性能,能夠適用于各種日常環(huán)境中身體生理信號之間的無線傳輸。
2.傳感器的選取
傳感器多種多樣,應(yīng)用于不同監(jiān)測項目,這里列舉了4種常見的監(jiān)測項目傳感器,將其列表展示如下表7,若以后需要引用這些傳感器制作電子硬件,就可以直接找型號匹配。
表7 傳感器介紹
3.單片機的選取
單片機是最具經(jīng)典的嵌入式微控制處理器,以進行數(shù)據(jù)運算的部分、主要的核心控制部分、獨立進行儲存的部分和輸入輸出的部分來組成,等于是一個超小型的可計算系統(tǒng)。和家用的較大電腦中的運算器對比來說,單片機最大的特點就是可以進行自供應(yīng),并且可以節(jié)省許多不必要的成本。單片機體積不大,放在任何設(shè)備中都可獨立進行計算,它的儲存空間也不大,必須及時進行數(shù)據(jù)信息輸出。表8是對常見的4種單片機的對比分析,可見STC單片機繼承了51單片機的性能,而且比51單片機傳輸速率要快很多倍,所以建議以后的智能服裝中使用STC型號單片機。
(三)PCB電路板制作
PCB電路板硬件系統(tǒng)是研究的最終呈現(xiàn)部分,具有非常重要的作用。為了確保PCB線路板可以長時間穩(wěn)定地使用,在最初的設(shè)計和最終的制作方面都有非常嚴(yán)格的要求,需要具備的基本特性:1.高可靠性,2.可組裝性,3.可維護性,4.可設(shè)計性,5.高密度化,6.可測試性。PCB電路板要根據(jù)電路原理圖和元器件布局圖來制作,每一個電子元件都有自己的原理圖,要將它們與核心單片機的引腳口對應(yīng)起來,以實現(xiàn)整個硬件系統(tǒng)的運作。
表8 單片機對比表
本章要為硬件設(shè)備設(shè)計出可匹配對接的移動終端顯示軟件,主要闡述其整體系統(tǒng)構(gòu)成和程序設(shè)計,這需要跨專業(yè)進行,需要學(xué)習(xí)編程語言和編程邏輯,這里就做一下這兩方面的具體應(yīng)用,以便后期在寵物犬服裝智能設(shè)計時做參考。
(一)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
軟件的整體設(shè)計主要涉及到下面3個方向:
1.選擇使用UI設(shè)計軟件來進行小程序的界面設(shè)計,主要是進行頁面圖標(biāo)和頁面審美設(shè)計。選擇使用組件布局工具Layout設(shè)計器,進行微信小程序組件的布局和其各方面功能的調(diào)控。
2.寵物犬身體生理監(jiān)測的程序設(shè)計。主要設(shè)計為移動終端的數(shù)據(jù)顯示,用戶可以通過應(yīng)用軟件頁面看到寵物犬的生理變化,以便有異常時寵物犬主人能及時處理。
3.藍牙數(shù)據(jù)傳輸?shù)目刂圃O(shè)計。經(jīng)由應(yīng)用軟件終端與硬件系統(tǒng)核心處理器之間的連續(xù)通訊,來保證監(jiān)測到的身體生理數(shù)值可以經(jīng)過單片機來進行無線透傳。使用API接口進行WINDOWS的程序設(shè)置和控制。
(二)程序設(shè)計
在軟件的程序設(shè)計里,主要是對軟件界面布局的設(shè)計,還有對藍牙接收數(shù)據(jù)的設(shè)計,使連接藍牙后軟件可以正常工作,并且界面顯示完整。
1.界面設(shè)計:為了讓使用者能更具體形象地感知信息需求,界面設(shè)計就必須把布局內(nèi)容明確化,功能顯示清晰化。界面設(shè)計使用的是XML語言,界面基礎(chǔ)組件有視圖容器組件(view)、可滾動的視圖區(qū)域(scroll-view)、滑塊視圖容器(swiper)、圖標(biāo)組件(icon)、文本組件(text)、進度條組件(progress)、表單組件(form)等,用來設(shè)置界面的登錄參數(shù)和其它顯示文本,從而向程序發(fā)出指令。
2.藍牙設(shè)計:藍牙模塊的設(shè)計主要在于以下兩方面:一是需要手機藍牙的支持,保證可以順利通暢地連接到藍牙設(shè)備;二是需要實現(xiàn)與溫度采集模塊相連的藍牙傳輸模塊之間的數(shù)據(jù)傳輸,軟件開發(fā)系統(tǒng)有專門的API接口可供藍牙數(shù)據(jù)傳輸。
(三)最終呈現(xiàn)
最終呈現(xiàn)的將是一件結(jié)合了電子監(jiān)測設(shè)備的寵物犬服裝,實時監(jiān)測生理體征信號并進行無線傳輸,使寵物犬主人可以在移動終端查看自己愛犬的身體狀況。
本文是通過前期對文獻資料的整理和對品牌款式的對比,分析出寵物犬服裝設(shè)計的基本規(guī)則,然后結(jié)合跨學(xué)科領(lǐng)域的研究設(shè)計出了可以滿足藍牙監(jiān)測功能的寵物犬智能服裝。
(一)根據(jù)前期對寵物服裝文獻資料的閱讀整理,得出最好選擇天然纖維面料制作寵物犬服裝,并且針對款式和號型結(jié)構(gòu)也做了調(diào)查和設(shè)計,得出了切合市場需求的款式圖和結(jié)構(gòu)圖。
(二)從硬件的元件選取開始,無線藍牙透傳模塊、生理體征傳感器模塊、核心單片機處理器模塊,最終集成了有效的PCB電路板。
(三)軟件系統(tǒng)是利用編程語言和邏輯完成代碼編寫的,有界面設(shè)計、藍牙程序編寫,直至最終生成應(yīng)用軟件發(fā)布上線。