宠物犬服装的智能化设计构建

郑倩男

针对宠物犬服装的基本建设以及对未来智能化发展途径方面的研究，可以弥补在这一领域的专业研究工作的空白，也将有助于相关服装企业明确产品的市场定位和智能化所在。首先基于对大量宠物犬服装产品的实例资料调研，并结合时下最流行的设计对宠物犬服装部分进行构建。其次根据整理已有的生理监测智能服装研究，结合我对智能服装的认识来完成硬件设计部分的构建。最后依照前面的研究成果，再与移动终端的开发结合起来，利用编程语言进行软件设计开发系统的构建。最终将呈现出一个可以闭环连接的服装电子硬件设备和移动终端应用软件或小程序，完全实现宠物犬服装的智能化，此研究成果将推动宠物犬服装市场的发展，为宠物服装行业提供可参考的智能化研究，进而推动整个服装产业进程的完善。

随着社会各行业的发展，人们的生活水平及质量得到了有效地提高，养宠物的人群也在不断增多，人们对宠物的穿衣方面也讲究了许多，不但追求视觉上的美感，还要求服装具备一定的智能性，比如现在市场已有的为防止宠物丢失的自动定位服装，就是在服装内部安装电子元件来监测宠物位置，然后将其位置传输到移动设备终端，方便宠物犬主人随时查看犬的位置情况。这种是较为简单的智能服装，要运用到的电子元件极少，且一般的移动设备都自带了位置监测系统，本文所研究的是针对宠物犬生理监测的智能服装，此研究成果将推动宠物犬服装市场的发展，为宠物服装行业提供可参考的智能化研究，进而推动整个服装产业进程的完善。

本文采用文献整理、产品分析、设计研究等研究方式，通过对智能化服装文献的阅读整理，以及对市场已有的智能化产品的查找分析，结合宠物犬身体的体态特征，来确定生理监测点，从而实现实时监测的目的。智能化涉及到电子产品的研究和编程语言的应用，需要跨学科进行，这对宠物服装产业来说是一个可突破的发展方向，本文就服装、硬件、软件这3个方面对宠物犬智能服装进行系统构建。

一、服装部分的构建

通过对大量文献的查阅，可知宠物犬作为宠物行业中饲养人数最多的种类之一，它有着基于自己身体机能的特殊需求。因此宠物犬的服装要从以下几方面着重考虑设计因素，要达到对具体问题有针对性地解决：

穿着舒适性。不管什么样的服装都要确保舒适性在第一位，不紧绷、无束缚、无强烈体感压力，可以进行灵活地跑跳运动。

绿色环保性。面料的选择要遵守环保原则，宠物服装最好是天然性无化学加工的面料，在染色和后期整理阶段也要求尽量少使用化学物质。

服装审美性。当服装有了流行趋势后，人们便有了对服装的独特审美，宠物犬服装的款式变换也在日渐新颖起来，所以不论是款式造型还是结构设计的变化，都可以使服装焕然一新。

满足以上3方面要求后，还要结合宠物犬本身来进行服装设计。

（一）面料的选择

一件舒适的宠物犬服装离不开舒适的面料，宠物服装面料分为以下3大类：天然纤维、化学纤维、混纺面料。下面对这3种面料优缺点进行分析，表1是天然纤维面料，表2是化学纤维面料，表3是混纺面料。

表1 天然纤维面料

表2 化学纤维面料

表3 混纺面料

选择宠物服用料尽量选择天然纤维面料，如棉、麻类面料，这种面料的特点决定它的舒适度，并且不会和宠物犬体毛产生静电。最好不要选用化学合成的纤维面料，这类面料极易产生静电，容易引发宠物犬皮肤方面的疾病。所以选用棉麻类面料能够最大幅度地降低宠物犬皮肤过敏现象，也能减少对宠物犬皮毛的危害。根据宠物服装标准2017规定，服装的纤维含量要符合GB/T 29862的规定。

（二）款式的设计

通过全网大数据分析，根据品牌评价以及品牌销量评选出的2019年宠物服装5大品牌，从这5个品牌的销量最高款式来对比，得出如今最受欢迎的宠物犬服装款式，如表4所示。

表4 宠物犬服装款式对比

图1 五大品牌畅销款号型

宠物犬服装多以两脚服和四脚服为主，款式多种多样，非常新奇，也有各种颜色可以选择，这些服装除非要具有特殊功能要用别的材质，如雨衣，其他的都是以棉面料为主，加以绣花或者数码印花等工艺，使款式看起来更吸引人。这5大品牌足以代表大部分的宠物犬服装审美，所以宠物犬服装款式的设计可以参考这些来加以运用。

（三）号型结构的设计

1.号型设计：2019年宠物服装销售排名前五的品牌号型设置如图1所示，可以看出这5家品牌基本都是以胸围、领围、背长来确定号型的，个别会附带上体重便于宠物犬主人购买。

根据对这5个宠物犬服装品牌所标号型表的归纳整理，再结合文献中已研究过的宠物犬尺寸，得出如表5的号型表（单位：cm）。根据卖家尺寸码数先确定下来一个固定量M码，按照这个量来对应其他尺寸，具体分出了6个号型，从小号到大号，能够适用于不同体型大小的宠物犬。

2.结构设计：依照上一节分析过的款式，再根据号型设置尺寸大小。款式基本就是两脚服和四脚服为主，在此基础上做创意变化，所以结构设计部分就把两脚服与四脚服的纸样结构做一个展示，以后变换款式可直接在此基础上修改，两脚服如图2（a），四脚服如图2（b）。

表5 号型表

图2 宠物犬服装结构图

图3 硬件整体结构图

二、硬件部分的构建

本章需要构建起一个电子系统以供监测宠物犬身体的生理性能，如心率心电、呼吸频率、温度控制等方面，所以需要先进行整体结构设计，再从电子元件选取上进行性能比较，以选择最优最合适的可穿戴电子元件，最后根据元件的电路布局图及原理图做出PCB电路板，加以包装后便可以应用到服装上，方便与移动终端连接使用。

（一）整体结构

宠物犬智能服装是利用蓝牙传输提供移动终端的数据，整个体系构成如图3所示，主体的框架结构是由传感器监测主控系统、无线传输模块、移动终端组成。其中传感器监测主控系统包含了主控板的核心单片机，这一部分可以用测不同生理体征的传感器替换完成。

（二）元件选取

1.蓝牙模块的选取

蓝牙技术是指可以不用通过电极线来连接的数据传输方式，它能用来进行语音通讯，并且它也是一种全球可用的开放性技术，使用成本不高而且可以在百米内进行短距离的传输，能够为各种移动设备供应便宜的数据收接服务。蓝牙的本质就是一种无线短距离传输接口，为硬件设备之间或者是手机终端之间建立一个无线通讯环境，若把这项通讯技术和数据控制云计算联系起来，就可以在不通过有线接触的状况下，实现短距离之间的通讯传输。表6是对常见的5种无线通讯方法的列表对比。

表6 无线通讯方式比较

由表6可知数据传输安全性高的是蓝牙技术，用起来简单易操作，并且花费成本和功耗都比较低，市场现有的电子设备大多数都使用集成蓝牙。此外，蓝牙技术还具有非常好的抗外界干扰性能，能够适用于各种日常环境中身体生理信号之间的无线传输。

2.传感器的选取

传感器多种多样，应用于不同监测项目，这里列举了4种常见的监测项目传感器，将其列表展示如下表7，若以后需要引用这些传感器制作电子硬件，就可以直接找型号匹配。

表7 传感器介绍

3.单片机的选取

单片机是最具经典的嵌入式微控制处理器，以进行数据运算的部分、主要的核心控制部分、独立进行储存的部分和输入输出的部分来组成，等于是一个超小型的可计算系统。和家用的较大电脑中的运算器对比来说，单片机最大的特点就是可以进行自供应，并且可以节省许多不必要的成本。单片机体积不大，放在任何设备中都可独立进行计算，它的储存空间也不大，必须及时进行数据信息输出。表8是对常见的4种单片机的对比分析，可见STC单片机继承了51单片机的性能，而且比51单片机传输速率要快很多倍，所以建议以后的智能服装中使用STC型号单片机。

（三）PCB电路板制作

PCB电路板硬件系统是研究的最终呈现部分，具有非常重要的作用。为了确保PCB线路板可以长时间稳定地使用，在最初的设计和最终的制作方面都有非常严格的要求，需要具备的基本特性：1.高可靠性，2.可组装性，3.可维护性，4.可设计性，5.高密度化，6.可测试性。PCB电路板要根据电路原理图和元器件布局图来制作，每一个电子元件都有自己的原理图，要将它们与核心单片机的引脚口对应起来，以实现整个硬件系统的运作。

表8 单片机对比表

三、软件部分的构建

本章要为硬件设备设计出可匹配对接的移动终端显示软件，主要阐述其整体系统构成和程序设计，这需要跨专业进行，需要学习编程语言和编程逻辑，这里就做一下这两方面的具体应用，以便后期在宠物犬服装智能设计时做参考。

（一）系统结构

软件的整体设计主要涉及到下面3个方向：

1.选择使用UI设计软件来进行小程序的界面设计，主要是进行页面图标和页面审美设计。选择使用组件布局工具Layout设计器，进行微信小程序组件的布局和其各方面功能的调控。

2.宠物犬身体生理监测的程序设计。主要设计为移动终端的数据显示，用户可以通过应用软件页面看到宠物犬的生理变化，以便有异常时宠物犬主人能及时处理。

3.蓝牙数据传输的控制设计。经由应用软件终端与硬件系统核心处理器之间的连续通讯，来保证监测到的身体生理数值可以经过单片机来进行无线透传。使用API接口进行WINDOWS的程序设置和控制。

（二）程序设计

在软件的程序设计里，主要是对软件界面布局的设计，还有对蓝牙接收数据的设计，使连接蓝牙后软件可以正常工作，并且界面显示完整。

1.界面设计：为了让使用者能更具体形象地感知信息需求，界面设计就必须把布局内容明确化，功能显示清晰化。界面设计使用的是XML语言，界面基础组件有视图容器组件（view）、可滚动的视图区域（scroll-view）、滑块视图容器（swiper）、图标组件（icon）、文本组件（text）、进度条组件（progress）、表单组件（form）等，用来设置界面的登录参数和其它显示文本，从而向程序发出指令。

2.蓝牙设计：蓝牙模块的设计主要在于以下两方面：一是需要手机蓝牙的支持，保证可以顺利通畅地连接到蓝牙设备；二是需要实现与温度采集模块相连的蓝牙传输模块之间的数据传输，软件开发系统有专门的API接口可供蓝牙数据传输。

（三）最终呈现

最终呈现的将是一件结合了电子监测设备的宠物犬服装，实时监测生理体征信号并进行无线传输，使宠物犬主人可以在移动终端查看自己爱犬的身体状况。

四、总结

本文是通过前期对文献资料的整理和对品牌款式的对比，分析出宠物犬服装设计的基本规则，然后结合跨学科领域的研究设计出了可以满足蓝牙监测功能的宠物犬智能服装。

（一）根据前期对宠物服装文献资料的阅读整理，得出最好选择天然纤维面料制作宠物犬服装，并且针对款式和号型结构也做了调查和设计，得出了切合市场需求的款式图和结构图。

（二）从硬件的元件选取开始，无线蓝牙透传模块、生理体征传感器模块、核心单片机处理器模块，最终集成了有效的PCB电路板。

（三）软件系统是利用编程语言和逻辑完成代码编写的，有界面设计、蓝牙程序编写，直至最终生成应用软件发布上线。