智能定位童装的发展现状及建议

应倩格,邓咏梅

(1.西安工程大学 服装与艺术设计学院,陕西 西安710048;2.绍兴市柯桥区西纺纺织产业创新研究院,浙江 绍兴312030)

儿童走失事件的频繁发生,无疑给家庭和社会都造成了极大的伤害。儿童作为弱势群体,自我保护能力较弱,除了在法律、制度上给予相应的措施保障,也需要运用先进的科技手段和智能设备来保护儿童。因此,以智能手环、儿童手表为代表的智能可穿戴产品席卷而来,在可穿戴市场上刮起了一阵热潮。但这类产品在佩戴的过程中,不仅容易受到碰撞、进水失效,还非常容易被取下或忘记佩戴,这就为智能定位童装的出现奠定了基础。同时,微电子技术、信息技术、纺织服装技术的蓬勃发展,也为智能定位童装的研究与开发提供了可能。

1 智能定位童装的发展现状

智能定位童装分为定位系统及服装造型两方面,是涉及多学科多领域的交叉研究。近几年国内大量服装企业开始涉足智能定位童装,且大多数产品都主要针对学龄前和小学阶段的儿童,包含的功能既有相似又有不同。例如“哈儿堡”智能童装具有精准定位、历史轨迹查询、完全护栏、危险区域报警、生命体征监测等功能;“范范熊”智能童装与监护人手机或智能手环相连接,具有距离提醒、位置监控、实时监听的功能;赛亿科技公司的智能童装使用了无线充电的技术,具有可水洗、五重定位、智能感温的功能。除此之外,也有大量的研究人员正对智能定位童装进行更深入的研究开发,例如优化定位元件[1-2]、创新设计定位童装的款式造型、对定位元件在童装中的放置位置进行深入分析、对定位元件与童装结合的方式进行创新等。

1.1 定位元件

定位元件是整个智能定位服装的功能实现单元,负责信息的采集检测与反馈传输,包括定位模块、通信模块、电池和电路等。至今为止,运用于服装的定位元件种类繁多,宇文塔曼[3]用层次分析法对各类导航传感器进行了评价分析,并得出GPS的综合得分最高,当信号较弱时可选择蓝牙进行配备。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现出了不一样的效果。在服装上主要分为近场定位和远程定位。以下是三类常用于服装的定位元件。

GPS技术作为最传统的定位方法,已广泛运用于服装领域中,其基本原理是:卫星不断地发送自身信号,用户终端接受信号后,经过计算得出具体位置,从而进行精确定位[4]。GPS定位技术的覆盖范围大、系统较为稳定,但由于需要接收GPS卫星信号,当设备处于室内时,大量的障碍物会导致定位误差,因此GPS定位技术常用于室外位置定位,或利用WIFI、基站等技术进行辅助定位。陈微[5]利用GPS-WIFI芯片设计了一款防水的无线充电防走失贴;许黛芳等[6]介绍了GPS/GPRS与传统卫星定位相结合的A-GPS芯片,并将其安装在阿尔兹海默病老人服装上,实现了安全监护;刘力源[7]阐述了防走失服装中GPS数据的采集与处理。

蓝牙技术是近几年较为流行的近场定位技术。最具代表的是苹果公司发布的ibeacon,其核心是低功耗蓝牙传感技术。其基本原理是,通过低功耗蓝牙,i Beacon基站可以自动创建一个定位信号区域,当终端的定位设备进入该区域时,可直接使用手机APP唤醒整个程序并进行定位信息采集与传输[8]。i Beacon技术弥补了GPS的不足,在降低电量消耗的同时提高了室内近距离定位的精度;与NFC相比,i Beacon的信号范围大大提升;另外,i Beacon元件具有可水洗的优点。苏春芳[9]利用蓝牙技术实现了用户室内运动轨迹的可视化;刘亚平等[10]介绍并对比了目前市场上的3种i Beacon定位元件,并对i Beacon定位元件在儿童针织服装中的设计应用进行了描述;洪文进等[11]详细分析了i Beacon的基础性能,并对童装穿着状态下低功耗蓝牙信号的传输灵敏度进行了分析。

NFC技术(近距离无线通讯技术)是电子设备间非接触式点对点数据传输技术[12],使用者可用手机轻轻触碰NFC芯片,终端APP便会向紧急联系人发送位置信息。NFC具有超轻薄、成本低、体积小(一元硬币大小)、可水洗等优点,与蓝牙技术相比,尽管其传输速度略慢于蓝牙,但不需要像蓝牙一样频繁的配对。贺义军等[12]应用NFC技术和碳纤维发热膜设计了一款具有报警定位、发热理疗的针织棉毛混纺半裙,并详细介绍了NFC芯片工作的流程。沈雷等[13]阐述了NFC技术的应用现状,将NFC芯片与服装纽扣相结合,制成了特殊的NFC纽扣运用于服装上,并对其进行了性能评估。曾紫薇等[14]描述了女性智能安全服装的设计模式,并完成了具有NFC芯片定位功能的礼服设计。

1.2 款式、面料、色彩

智能定位童装作为服装种类中的一种,同样也包括款式、色彩、面料三方面的设计。普通童装更注重造型外观及面料色彩上的美观设计,而定位童装在时尚美观的基础上,更注重电子元件与童装的融合性以及童装的穿着舒适性。

目前已有的定位童装款式,大多为衬衫、卫衣、夹克外套、POL O衫等,这些款式都具有相同的特点,即穿着较为宽松。因此,现阶段的童装在款式设计上,一般采用H型和A型的宽松样版,减少服装对儿童身体的束缚。刘青[4]设计了3～10岁男女童棒球服外套,姚琳涵[15]设计了6～8岁女童卫衣,吴艳[16]设计T恤和Pol o衫作为男女童幼儿园园服。也有研究表明,在儿童服装设计的基本型、运动型、休闲型与职正型4种风格中,最受家长欢迎的是休闲型和运动型款式。

儿童服装面料的选择是实现整体设计的关键。针对儿童的身体特点,宜选择柔软、吸湿透气好、无危害的纯棉等天然纤维,同时考虑到儿童的活动量较大,可选择弹性好、运动功能强、不易脏且耐磨易洗的布料。弹性较好的针织面料是目前定位童装的首选面料。李仪[17]提出春夏季可选用麻纱布、条格布、泡泡纱等,秋冬季可选用灯条绒、摇粒绒、斜纹布等。

在色彩设计上,服装是儿童接触色彩最直接的方式,对儿童身心和智力发展有着不同程度的影响。因此童装的色彩设计不仅要符合流行特色,还应遵循不同阶段儿童生长发育和身心心理的特点[18]。

1.3 定位元件与童装的结合

定位元件与童装结合包括元件的放置位置以及元件的结合方式,不仅需要考虑元件的体积、质量、材质,还需要结合考虑童装的款式结构,保证元件和童装的可拆卸性。考虑到儿童活泼好动的行为,定位元件应尽量避开袖口、领口等活动量大且易脏的部位,因此胸口、下摆、侧缝、后背、帽子是较好的选择,也是目前市场中普遍采取的位置。姚琳涵[15]在衣帽底部缝制隐形口袋放置定位元件,利用魔术贴固定开口;也有学者指出,胸部和腰部都是S型,应将定位部件安装在垂直颈部左下5 c m左右,臀部向上3 c m左右[19]。定位元件与服装相结合可以采用嵌入式的工艺手法,即将元件以隐形口袋的形式固定在衣层之间;还可以将元件与服装配件相结合,例如纽扣、前胸袋、贴布绣等[20]。刘亚平[10]在T恤正面设计拉链来实现定位元件的拆卸与安装。

2 关于智能定位童装的调研分析

通过访谈30岁以下、30～40岁、40岁以上的消费者,了解他们对智能定位童装的看法,并进行深入的探讨。基于访谈结果设计了关于智能定位童装的调查问卷并进行发放,从消费者角度出发,研究消费者对智能童装的认知及需求,并提出目前智能定位童装存在的问题及其相对应的解决措施,为以后的研究开发做一定的理论指导。

本次调查问卷通过网络平台发布,共收回问卷67份,剔除无效问卷1份后,得出有效问卷66份,回收有效率为98%。

2.1 认知分析

见表1,在被调查的66位消费者中,有小孩和没有小孩的被调查者各占一半比例,符合针对不同人群的分类分析。通过对比有小孩和没有小孩的被调查者数据,发现有小孩的被调查者更了解智能定位童装。从整体上看,对于智能定位童装的了解程度,将近一半的被调查者表示完全不知道,但同时,大部分的被调查者又认为开发这样的童装有必要且有购买意愿,由此可见,虽然智能定位童装并没有在消费者中推广普及起来,但其市场需求是真实存在且迫切的。

表1 认知分析

2.2 需求分析

见表2,对于智能定位童装的价格,只有三分之一的被调查者能够接受500元以上,且没有人能接受超过1 500元;同时,从被调查者的担忧中也能看出,价格过高是影响消费者购买智能定位童装的重大因素。从“最在意的服用性能”和“购买担忧”可以看出,被调查者担心定位元件对儿童造成身体伤害及信息泄露的比重最高,即对智能定位童装功能性和安全性的需求较大。另外,对服装的穿着舒适性和易洗涤性的需求也较高,而对服装的美观性需求并不强烈,因此在款式设计上可以采取基本的经典款。

表2 需求分析

2.3 问题分析

2.3.1 定位存在安全隐患

智能定位童装的安全性问题,主要包括三方面:一是定位元件本身的物理安全隐患[21],二是定位信息的精确度与稳定性问题,三是定位数据的泄露隐患。

首先,定位童装需长时间穿着在儿童身上,有时因功能要求会贴身穿着,因此对产品的安全性能有更高的要求,例如元件是否存在辐射、元件材质是否安全等。其次,正如上文所介绍的3种定位系统,GPS常用于室外的远距离定位监护,蓝牙和NFC都是近场定位,单独使用某一种定位元件很难完成儿童的任意场合定位监测,因此,若想实现室内室外连续稳定且精度较高的定位,则需要融合多种定位方式或增设更多的基站,不仅要提高室外和室内的定位精度,还要解决室内室外场景切换的衔接问题[22]。最后,在这样一个“全面触网”的时代,儿童定位技术虽在预防儿童走失方面起到了重大作用,但儿童的定位信息也面临着被泄露、被交易、被滥用的风险,面对日益严峻的儿童信息安全问题,监护人、执法机构和政府机关等多方面都应采取相应的措施,来维护儿童的安全[23]。

2.3.2 定位童装不方便洗涤

洗涤问题一直是智能服装发展的一个难点。目前对于电子元件的洗涤问题有两种解决方式,一是对电子元件进行防水性的密封包覆设计,实现元件不可拆卸地固定在服装上,服装可进行多次水洗;二是对电子元件在服装上的放置进行可拆卸的设计,当服装需要进行洗涤时,可以便捷地拆除元件。

2.3.3 定位童装价格较高

儿童正处于身体发育最快的阶段,体型变化大,对服装的更换需求较大,且家长若想实现全天候实时定位监控,便需要购买大量且不同季节不同类型的定位童装,以满足各种场合及天气穿着,投资量过大;除此之外,与普通童装相比,定位童装增加了电子元器件部分,在制作与开发的成本上自然会高于普通童装,并且在使用过程中,长期的数据传输与分析也需要专业人员进行维护。

3 智能定位童装的发展建议

3.1 为童装开发专用定位系统

为儿童开发专用的定位系统是定位童装未来发展的关键。定位系统包括两方面的设计,一是佩戴在身上的定位元件,二是定位信息接收显示的终端软件。

针对儿童这样特殊的群体,首先要提高定位元件的安全性能和服用性能;其次,简化或省去定位元件佩戴者(即儿童)的操作,通过监护人或联系人终端设备的软件进行所需功能的操作,避免儿童操作不当影响定位功能;最后,优化定位元件的体积与质量,实现体积微型化、质量轻便化。

随着智能科技的发展,对于终端软件的开发,应更注重其兼容性和稳定性,便于在更多的智能设备上使用,利于普及和推广产品。

3.2 注重智能定位童装的舒适性和针对性设计

服装的舒适性首先取决于服装本身的面料,随着纺织产业的不断发展,大量新型面料涌现出来,将极大助力智能定位童装的研发。另外,定位元件的放置位置会影响服装整体的穿着舒适性。由于定位元件的形态是固定不变的,且定位元件的物理属性与纺织材料的物理属性截然不同,因此,要想实现电子元件与服装的完美融合,需要对定位元件的放置位置进行更深入的研究,例如避开肢体活动的关节区域,同时更注重童装定位区域的细节设计,从而减少定位元件带来的穿着异物感。

定位童装的针对性设计是未来童装行业发展的必然。儿童是人体生长发育最快速的阶段,不同年龄阶段的儿童在体型和行为上的特征有显著的差异,同时,相同年龄、不同地域的儿童,体型、行为等也存在着不同[24],因此,对儿童的年龄段、体型、地域、行为等特征进行细分(包括对特殊体型儿童),设计更符合儿童需求的定位童装,将更好地实现舒适性和实穿性。

3.3 智能定位童装走进校园

在重视和提倡校园文化的当下,越来越多的学校要求在校期间统一着装,穿着校服,因此,将定位功能与校服相结合必定是未来定位童装设计的热点。同时,随着智能化、自动化的发展,“智慧校园”的理念被提出,通过物联网连接校园的各个物件,实现校园活动、学习、生活的一体化,从而改变传统的教育模式。智慧校园为定位校服的实现提供了可能性,可以通过校服监测学生所在位置,也能完成日常签到打卡等工作。智能定位童装的校服化发展,将为后续儿童学习习惯研究、行为分析研究奠定基础,为学校及家长的管理与监护提供便利,最终也将推动教育事业的发展。

4 结语

随着二胎政策的开放,儿童人数会不断增加,儿童问题将会是未来社会所需要面临的一个重大问题。对智能定位童装进行持续的研究开发将具有极大的意义和市场潜力。联系人可通过智能定位童装实时了解儿童的地理位置,在预防儿童走失和寻回走失儿童方面将起到重要作用。同时,智能定位童装的发展也将带动其他相关的智能服装发展,为智能服装整体向前迈进推波助澜。