魏忠強(qiáng)

福建利利普光電科技有限公司廈門分公司，福建漳州，363007

0 引言

隨著智能技術(shù)的發(fā)展與普及，人們對(duì)智能化家養(yǎng)寵物喂食器的智能化功能與人性化設(shè)計(jì)提出了更高的要求。為進(jìn)一步滿足消費(fèi)者的多元化需求，在了解智能化家養(yǎng)寵物喂食器設(shè)計(jì)方向及市場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)的基礎(chǔ)上，對(duì)其設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行深入探究，對(duì)于智能化寵物喂食器設(shè)計(jì)功能性和使用體驗(yàn)感的提升具有重要的促進(jìn)作用。

1 智能化的家養(yǎng)寵物喂食器的概述分析

智能化家養(yǎng)寵物喂食器是一種集合多種智能技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品。與傳統(tǒng)家養(yǎng)寵物喂食器最大的不同在于，用戶能夠借助網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，利用手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)終端設(shè)備對(duì)喂食器進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和遠(yuǎn)程控制，從而實(shí)現(xiàn)家養(yǎng)寵物的遠(yuǎn)程投喂。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)階段的智能化家養(yǎng)寵物喂食器普遍具有：定時(shí)定量精確喂水喂食、雙向語(yǔ)音通信、高清視頻監(jiān)測(cè)等智能化、人性化功能。同時(shí)，還設(shè)計(jì)裝配有作為后備電源的充電電池。當(dāng)喂食器處于正常工作狀態(tài)時(shí)，會(huì)對(duì)電池進(jìn)行充電，當(dāng)市電斷電后，后備電源可為喂食器持續(xù)供電，確保其基本功能得以正常運(yùn)行。

2 智能化的家養(yǎng)寵物喂食器的設(shè)計(jì)

2.1 和其他寵物用品協(xié)調(diào)的配套設(shè)計(jì)

在進(jìn)行智能化家養(yǎng)寵物喂食器設(shè)計(jì)時(shí)，注重和其他寵物用品協(xié)調(diào)的配套設(shè)計(jì)，是實(shí)現(xiàn)智能化家養(yǎng)寵物喂食器人性化設(shè)計(jì)、提升設(shè)備實(shí)用性的重要設(shè)計(jì)理念。例如：（1）關(guān)注喂食器對(duì)不同類型食物的適用性。寵物食糧主要分為商品類食品和自制類食品兩種類型。前者的優(yōu)點(diǎn)是儲(chǔ)存使用方便，不易變質(zhì)；缺點(diǎn)是成分單一，難以為寵物提供豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。后者的優(yōu)點(diǎn)是成分、樣式豐富，既能夠?yàn)閷櫸锾峁┎煌愋偷臓I(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，又較為符合自家寵物的體制特征和飲食習(xí)慣，從而更有利于寵物的健康生長(zhǎng)；缺點(diǎn)是存放時(shí)間較短，容易變質(zhì)和弄臟喂食器。因?yàn)?，在進(jìn)行智能化家養(yǎng)寵物喂食器設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注重對(duì)上述兩類食物投喂特征與需求的考慮，增強(qiáng)喂食器對(duì)不同類型食物的適用性，提升喂食器的實(shí)用性。（2）關(guān)注喂食器對(duì)食物的保鮮能力。如何確保食物桶和喂食盤中食物的新鮮度，是用戶選購(gòu)智能喂食器時(shí)較為關(guān)注的問(wèn)題。基于此，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，可通過(guò)優(yōu)化食物桶結(jié)構(gòu)（增設(shè)密封蓋、隔氣層等）、豐富設(shè)備功能（食物保質(zhì)期提醒功能、定量投喂功能等）等設(shè)計(jì)手段提升智能喂食器的食物保鮮能力，保障寵物的飲食衛(wèi)生和安全，提升用戶對(duì)產(chǎn)品的認(rèn)可度。（3）關(guān)注喂食器與寵物的互動(dòng)性。很多家養(yǎng)寵物對(duì)主人具有強(qiáng)烈的依賴性，當(dāng)主人不在身邊時(shí)會(huì)出現(xiàn)食欲下降的情況?；诖?，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，可通過(guò)加入主人語(yǔ)音、體味記錄功能，增強(qiáng)智能喂食器與寵物之間的互動(dòng)性，如：快到投喂時(shí)間時(shí)，自動(dòng)播放主人的呼喚聲或釋放主人體味，使寵物產(chǎn)生主人未離開(kāi)的錯(cuò)覺(jué)，從而安心進(jìn)食[1]。

2.2 適合普通家庭使用的寵物喂食器

隨著智能家電的普及，智能寵物喂食器會(huì)被更多的普通家庭所接受，可以預(yù)見(jiàn)，未來(lái)普通家庭必然是智能寵物喂食器的消費(fèi)主體。因此，在進(jìn)行智能家養(yǎng)寵物喂食器設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)更加注重喂食器經(jīng)濟(jì)性、耐久性、普適性，使其更符合普通家庭的使用需求。例如：（1）經(jīng)濟(jì)型智能喂食器設(shè)計(jì)。普通家庭成員多為工薪階層，經(jīng)濟(jì)收入并不算太高，日常生活中并沒(méi)有過(guò)多的資金用于寵物寄養(yǎng)，因此，解決自己上班期間或短期旅行期間寵物喂養(yǎng)問(wèn)題是其購(gòu)買智能喂食器的主要原因?；诖耍邆涠〞r(shí)定量投喂、遠(yuǎn)程監(jiān)控、食物容量提醒等基礎(chǔ)功能且經(jīng)濟(jì)耐用的經(jīng)濟(jì)型智能喂食器，對(duì)其更具吸引力。智能喂食器生產(chǎn)企業(yè)若想搶占普通家庭消費(fèi)市場(chǎng)，應(yīng)尤為重視經(jīng)濟(jì)型智能喂食器的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。（2）可升級(jí)型智能喂食器設(shè)計(jì)。大多數(shù)智能喂食器在設(shè)計(jì)好后，只能在系統(tǒng)規(guī)定的環(huán)境和條件下使用，一旦外部環(huán)境改變，很多功能便無(wú)法正常使用。這一設(shè)計(jì)弊端嚴(yán)重影響了智能喂食器的普適性和使用壽命，對(duì)于工作環(huán)境、居住環(huán)境易發(fā)生變化的普通家庭而言并不適用。而在智能喂食器軟硬件開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)過(guò)程中預(yù)留出一定的升級(jí)空間，使智能喂食器能夠隨著環(huán)境變化或技術(shù)發(fā)展而進(jìn)行適度升級(jí)，使其不易因環(huán)境變化、技術(shù)發(fā)展而失效淘汰，則能夠顯著提升其普適性、經(jīng)濟(jì)性以及使用壽命，使其更符合普通家庭的購(gòu)買和使用需求。

3 智能化的家養(yǎng)寵物喂食器的市場(chǎng)現(xiàn)狀

3.1 現(xiàn)階段智能化家養(yǎng)寵物喂食器的基本功能

隨著智能家電制造技術(shù)的不斷發(fā)展，智能化家養(yǎng)寵物喂食器使用功能愈發(fā)豐富?；趯?duì)當(dāng)前市場(chǎng)情況的分析可以發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)智能化家養(yǎng)寵物喂食器都具備以下幾個(gè)基本功能：（1）定時(shí)投喂功能。智能喂食器的核心功能是其可在主人不在家的情況下自動(dòng)喂食家養(yǎng)寵物。目前，該功能包含旅行出差、日常喂養(yǎng)、手動(dòng)控制、智能操控等多種模式。（2）語(yǔ)音記錄功能。考慮到部分家養(yǎng)寵物對(duì)主人的依賴性，避免發(fā)生寵物因主人不在而消極進(jìn)食的情況，大部分智能喂食器都設(shè)計(jì)有主人語(yǔ)音記錄功能或遠(yuǎn)程語(yǔ)音對(duì)講功能。通過(guò)在投喂前播放主人錄制的“呼喚”語(yǔ)音或通過(guò)APP和設(shè)備間的實(shí)時(shí)語(yǔ)音對(duì)講 ，營(yíng)造出主人未離開(kāi)的假象，使寵物能夠安心進(jìn)食。在日常喂養(yǎng)過(guò)程中，主人還可以利用該功能培養(yǎng)寵物養(yǎng)成規(guī)律的進(jìn)食習(xí)慣。（3）網(wǎng)絡(luò)連接功能。目前，主要以WIFI連接為主要形式?；诰W(wǎng)絡(luò)連接功能的技術(shù)支持，智能喂食器能夠與手機(jī)、筆記本電腦、平板電腦等移動(dòng)終端設(shè)備有效連接，使得用戶能夠通過(guò)APP、網(wǎng)頁(yè)等途徑對(duì)智能喂食器進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。（4）高清錄像及遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。很多用戶與寵物分離后，很關(guān)心寵物自己在家時(shí)的飲食情況，而此功能的設(shè)計(jì)則能夠充分滿足用戶觀察寵物進(jìn)食情況、與寵物遠(yuǎn)程互動(dòng)的使用需求，使智能喂食器更具人性化。

3.2 現(xiàn)階段智能化家養(yǎng)寵物喂食器的常見(jiàn)類型

在投喂方式上，現(xiàn)階段智能化家養(yǎng)寵物喂食器主要分為半自動(dòng)投喂和智能化投喂兩種類型。前者在使用時(shí)，需要主人觸控喂食器頂部的投食按鈕，此時(shí)喂食器會(huì)根據(jù)設(shè)定投放相應(yīng)數(shù)量的食物。后者在使用時(shí)，既能夠根據(jù)主人提前設(shè)定好的投喂數(shù)據(jù)進(jìn)行智能化的定時(shí)定量投喂，又能夠通過(guò)APP或小程序進(jìn)行遠(yuǎn)程投喂。

在投喂功能上，現(xiàn)階段智能化家養(yǎng)寵物喂食器主要分為單一投喂和復(fù)合投喂兩種類型。前者只能進(jìn)行食物投喂；而后者既能夠喂食，又能夠喂水。

在供電類型上，現(xiàn)階段智能化家養(yǎng)寵物喂食器主要分為插電型和充電型兩種類型。相比而言，前者使用便利性較差但不易發(fā)生斷電情況；后者使用便利，可隨身攜帶使用，但不同質(zhì)量的產(chǎn)品巡航能力存在差異性，不僅易發(fā)生斷電情況，而且對(duì)電池的使用壽命和安全性具有較高要求。

3.3 現(xiàn)階段智能化家養(yǎng)寵物喂食器的消費(fèi)主體

通過(guò)對(duì)當(dāng)前市場(chǎng)情況的分析可以發(fā)現(xiàn)，上班族、普通工薪家庭、年輕人是智能化家養(yǎng)寵物喂食器的消費(fèi)主體。其原因在于，這部分人群既喜歡通過(guò)飼養(yǎng)寵物的方式在繁忙的工作之余尋找精神上的寄托，又因?yàn)楣ぷ餍再|(zhì)、經(jīng)濟(jì)條件等因素的限制，存在白天無(wú)法正常喂食寵物、出行時(shí)舍不得花錢寄養(yǎng)等問(wèn)題，而智能化家養(yǎng)寵物喂食器則能夠幫助他們有效解決上述問(wèn)題[2]。

4 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖分析

以現(xiàn)階段市場(chǎng)中某款常見(jiàn)的智能化家養(yǎng)寵物喂食器為例，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框圖如圖1所示。根據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖可以看出，智能化的寵物飲水機(jī)和智能寵物喂食機(jī)已經(jīng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將設(shè)備進(jìn)行關(guān)聯(lián)控制，可通過(guò)APP應(yīng)用程序?qū)υO(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制。智能化家養(yǎng)寵物喂食器的組成主要包含以下三個(gè)核心版塊。

首先是智能化喂養(yǎng)設(shè)備。喂養(yǎng)設(shè)備主要包括：自動(dòng)喂食機(jī)和自動(dòng)飲水機(jī)。設(shè)備主要以STM32系列單片機(jī)作為主控MCU芯片，還包括電源管理、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、傳感器檢測(cè)、Wi-Fi通信模組、攝像頭模組等主要部分。自動(dòng)飲水機(jī)利用水泵和過(guò)濾系統(tǒng)保證水循環(huán)，通過(guò)水位檢測(cè)傳感器、HDS水質(zhì)檢測(cè)傳感器了解水的剩余量以及水質(zhì)情況，采集數(shù)據(jù)；通過(guò)稱重模組來(lái)采集寵物每天的飲水量。MCU收集匯總采樣的數(shù)據(jù)，通過(guò)Wi-Fi通信模組向云服務(wù)傳輸數(shù)據(jù)。MCU接收Wi-Fi通信模組傳輸下來(lái)的指令進(jìn)行相應(yīng)的控制操作，例如臨時(shí)增加水泵輸出進(jìn)行推浮毛動(dòng)作，將水面上浮動(dòng)的寵物毛發(fā)推到飲水機(jī)的過(guò)濾系統(tǒng)中等。自動(dòng)喂食機(jī)主要利用MCU進(jìn)行定時(shí)、定量控制投食動(dòng)作，通過(guò)紅外傳感器檢測(cè)余糧情況、出糧份數(shù)，利用稱重模組檢測(cè)寵物每餐的進(jìn)食量，數(shù)據(jù)通過(guò)Wi-Fi模組向云服務(wù)傳輸，攝像頭模組實(shí)時(shí)采集視頻，并通過(guò)Wi-Fi模組向云服務(wù)傳輸。云服務(wù)的相關(guān)指令被Wi-Fi模組接收，傳輸給MCU和視頻處理器，接收到指令后MCU或者視頻處理器響應(yīng)對(duì)應(yīng)的動(dòng)作。例如：喂食計(jì)劃的設(shè)置，包括手動(dòng)喂食、拍照、錄制視頻、回看視頻記錄等。其次是云服務(wù)器。云服務(wù)器主要用于數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)計(jì)算和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、構(gòu)建相應(yīng)的視頻傳輸通道，使用戶能夠通過(guò)連接Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)或者4G/5G無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，利用APP、網(wǎng)頁(yè)或微信小程序?qū)χ悄芪故称骷爸悄茱嬎畽C(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程操控。

最后是用戶端APP應(yīng)用，如圖2所示。用戶端APP應(yīng)用主要是人機(jī)交互界面，通過(guò)可視化的界面便于用戶操作。將云服務(wù)器上的歷史喂食記錄、寵物歷史進(jìn)食記錄和寵物歷史飲水記錄通過(guò)圖表的方式展示，用戶可以通過(guò)圖表一目了然，有利于對(duì)寵物健康喂食進(jìn)行管理。簡(jiǎn)易的操作界面、手動(dòng)喂食或者喂食計(jì)劃的設(shè)定都更便于操作。

5 智能化的家養(yǎng)寵物喂食器設(shè)計(jì)的應(yīng)用分析

5.1 寵物進(jìn)食量智能監(jiān)測(cè)

寵物的飲食情況能夠直接反映其身體的健康狀態(tài)。在智能喂食器設(shè)計(jì)過(guò)程中，借鑒無(wú)紙記錄儀的工作原理和設(shè)計(jì)特征，通過(guò)多種電子及通信技術(shù)的整合運(yùn)用，在產(chǎn)品中設(shè)置食物投喂量監(jiān)測(cè)記錄儀，借助智能技術(shù)先進(jìn)的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集能力和強(qiáng)大的數(shù)據(jù)計(jì)算分析能力，對(duì)寵物每天的進(jìn)食量進(jìn)行智能監(jiān)測(cè)和分析記錄。寵物主人通過(guò)APP或網(wǎng)頁(yè)即可隨時(shí)隨地對(duì)寵物的飲食情況進(jìn)行全面了解，如：寵物每天進(jìn)食次數(shù)、總進(jìn)食量、某次進(jìn)食量等，從而對(duì)寵物的健康狀況進(jìn)行準(zhǔn)確判斷。同時(shí)，產(chǎn)品后臺(tái)通過(guò)對(duì)寵物進(jìn)食量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，還能夠?yàn)橛脩籼峁└鼮榭茖W(xué)、健康的寵物喂養(yǎng)建議，以此幫助寵物改善不良飲食習(xí)慣。

5.2 飲水龍頭觸控式控制

目前，大多數(shù)智能喂食器都屬于復(fù)合型喂食器，既能喂食，也能喂水。但不同的喂食器在飲水龍頭的控制方式上存在一定的差異性。

低端智能喂食器的飲水龍頭多采用定時(shí)控制模式，即到達(dá)規(guī)定時(shí)間后便投放一定量的飲水。這種喂水方式的弊端在于，無(wú)法根據(jù)寵物實(shí)際飲水情況靈活調(diào)整，當(dāng)寵物飲水量較少時(shí)，容易出現(xiàn)給水過(guò)量而發(fā)生飲水外流的情況，存在一定的安全隱患；當(dāng)寵物飲水量較多時(shí)，容易出現(xiàn)供水不及時(shí)的情況。部分中端智能喂食器會(huì)通過(guò)遠(yuǎn)程操控的方式來(lái)控制飲水龍頭，即當(dāng)喂食器檢測(cè)到水盤缺水后，會(huì)以APP消息提醒的方式通知用戶，然后由用戶通過(guò)遠(yuǎn)程操控的方式為水盤供水。這種喂水方式的弊端體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一方面是水盤中始終有水，若寵物飲水量較少或找到其他水源，極容易導(dǎo)致水盤存水變質(zhì)，影響寵物健康；另一方面是若用戶處于網(wǎng)絡(luò)信號(hào)不好地區(qū)或無(wú)法及時(shí)查看APP信息，則會(huì)導(dǎo)致供水不及時(shí)。高端智能喂食器的飲水龍頭則通常采用觸控式控制。即借鑒人類日常生活中的感應(yīng)龍頭技術(shù)原理，通過(guò)傳感器、電磁閥、控制芯片等元件實(shí)現(xiàn)飲水龍頭接觸控制或感應(yīng)控制，從而解決上述兩種供水模式的弊端，保證寵物正常的飲水需求及產(chǎn)品使用的安全性。

5.3 食物剩余量檢測(cè)及提示

智能喂食器使用過(guò)程中，食物桶中儲(chǔ)藏的食物會(huì)逐漸減少，若頻繁打開(kāi)食物桶密封蓋來(lái)檢查食物剩余量，不利于桶內(nèi)食物的保鮮及衛(wèi)生?；诖?，在進(jìn)行智能喂食器設(shè)計(jì)時(shí)，可通過(guò)加入食物剩余量檢測(cè)及提示，使用戶在不打開(kāi)食物桶密封蓋的情況下就能夠準(zhǔn)確掌握喂食器中的食物剩余量，從而有效解決剩余量檢測(cè)與食物保鮮之間的沖突。目前，智能喂食器食物剩余量檢測(cè)及提示的主要功能形式有兩種：一種是聲音提示，在食物桶下設(shè)置重量傳感器，然后在系統(tǒng)中設(shè)定剩余量預(yù)警重量標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)重量傳感器檢測(cè)到食物桶重量與預(yù)警值相同時(shí)，喂食器便會(huì)發(fā)出提示音和APP信息，提醒用戶添加食物。另一種是剩余量實(shí)時(shí)顯示。即預(yù)先測(cè)定食物桶裝滿狀態(tài)時(shí)的總重量，記為“100%”，然后在食物桶下設(shè)置重量傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)食物桶重量，通過(guò)中控系統(tǒng)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的計(jì)算，在產(chǎn)品顯示屏及APP中實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前剩余食物在食物桶中的占比，如“65%”等，使得用戶能夠根據(jù)實(shí)際需求靈活進(jìn)行食物的增減[3]。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著智能電器的普及，智能化家養(yǎng)寵物喂食器會(huì)具有更好的市場(chǎng)前景。相關(guān)企業(yè)在進(jìn)行智能化家養(yǎng)寵物喂食器設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注重和其他寵物用品協(xié)調(diào)的配套設(shè)計(jì)及普通家庭的使用需求，在準(zhǔn)確把握市場(chǎng)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，切實(shí)提升產(chǎn)品設(shè)計(jì)的智能化、人性化水平，以此促進(jìn)智能化家養(yǎng)寵物喂食器普及，推動(dòng)相關(guān)行業(yè)的健康發(fā)展。