定位元件在儿童智能服装设计中的应用

李雪洁，常 婷，胡 珊

(嘉兴南湖学院，浙江 嘉兴 314000)

智能服装是具有感知和反应双重功能的服装，它不仅可以感知外部环境和生物体内部状态的变化，还可以通过反馈机制对这种变化做出反应[1]。1993年麻省理工学院媒体实验室的计算机可穿系统研究中心提出了智能服装背心的概念，成为最早真正意义上的智能服装[2]。美国加州生命公司设计研发了一款集不同传感器为一体，用于实时监测患者生命体征的“生命衬衫”。生物医学智能服装项目VTAMN (Vetement de teleassistance medical made)是在面料中嵌入不锈钢丝作为电路，再将腰带上的主板、传输模块以及电源等相关部件通过微型探头与服装连接，最终将检测的人体数据传输发送至终端设备上[3]。加州大学伯克利分校开发出一种可应用在服装上的太阳能软质电池，为设计太阳能服装提供了技术参考[4]。国内刘伶俐等人[5]研究了以 ADUC812为核心的心率测量智能服装，特点是PVDF传感器用暗袋固定以采集信号,并采用舒适的弹性紧身衣作为载体。王雪等人[6]利用RFID技术对智能服装系统进行了设计，进一步完善了智能服装产品的终端反馈系统。寿弘毅[7]将GPS接收器与服装设计相结合，使服装具有定位功能。孟秀丽[8]利用太阳能发电的原理，通过各模块的组合设计，最终设计了具有医疗监测功能的太阳能智能测压服。贾婷婷[9]对影响童装安全性设计的因素以及具体设计实施策略进行了较为全面的分析。基于上述研究成果，本文通过在儿童服装中植入定位元件，使监护人可随时通过定位信息掌握儿童的活动轨迹，以防止儿童走失，为相关研究提供参考。

1 问卷设计与分析

1.1 问卷一的设计与分析

问卷一通过了解不同年龄段、不同职业的人们对儿童走失问题的看法，对市场防走失产品的了解关注程度，对儿童定位服装的接受程度，对儿童服装风格的喜好以及最易走失儿童的年龄区域，确定了设计儿童服装的款式和定位元件型号。

问卷结果显示：消费群体应为4～6岁的儿童，该年龄段的儿童较缺乏自主选择权，家长的选择起到了决定性作用；选择运动休闲风中的工装风格；选择GPS定位器作为定位元件，原因是相对于iBeacon芯片等智能安全材料，其WIFI定位功能可以很好地解决信息传输中断的问题，定位精确，可精准保留出行轨迹，电池可以长时间续航，当儿童离开安全区域，手机会自动收到定位器的安全报警信息，该定位器还具备防水防汗的功能。

1.2 问卷二的设计与分析

问卷二是为进一步了解大众对儿童服装时尚性、款式和颜色的关注度，定位元件的放置位置和形式。

问卷结果显示：服装面料选择黄色与蓝色进行拼接，加以白色面料缓解对比色之间的冲突，实现色彩平衡。儿童上装选择卫衣类、T恤类、夹克类形式，下装选择休闲裤类、背带裤类、直筒裤类形式，定位元件放置在不影响儿童活动的前肩和后背。

2 定位元件在儿童服装设计中的实践应用

2.1 款式设计

以卡通人物作为设计灵感，选择工装系列作为设计主题，将蓝色与黄色的水洗牛仔面料进行拼接，加以灰白色卫衣面料缓解对比色的冲突，如图1所示。通过分析问卷二的调查结果,将定位元件放置在后背和前肩部位。定位元件的表现形式运用了花朵和云朵元素，增添了服装的童趣性，如图2所示。

图1 款式效果图

图2 定位元件所在位置

2.2 成衣展示

三套成衣正面、侧面、背面的展示见图3、图4和图5。

图3 第一套的成衣展示

图4 第二套的成衣展示

图5 第三套的成衣展示

2.3 GPS定位器实验数据展示

儿童定位安全服装的功能测试主要以GPS定位器为基础而进行相关测试，检测童装定位的有效性和准确性。

GPS定位器的灵敏度会受到多种外界因素的干扰，与手机等APP载体的距离和WiFi信号的稳定程度是影响定位的主要因素。测试在户外环境进行，将电子围栏设置为300米，进行不同距离的测试，测试电子围栏及定位的准确性，结果如表1所示：

表1 户外环境模式下电子围栏的准确度

图6 APP界面

由表1可知，当定位器处于实验设定的电子围栏范围(300 m)内不会报警，图6中APP的界面会显示GPS定位器及终端的位置，且每隔10秒就会自动更新，实时动态定位，可清晰、准确、直观地得到所定位儿童的信息。当超出电子围栏范围时，定位器就会发出报警，与终端距离超过100米时可启用导航模式找寻儿童，所在位置的全景图片可更直观地辨别方向(如图7)。此GPS定位器还可远程开机、关机，其查询定位轨迹的功能可以即时查看儿童的活动轨迹。

图7 GPS定位轨迹

3 结语

通过问卷设计与数据分析，确定了消费群体年龄段为4～6岁的儿童，所设计儿童服装选择了工装风格，服装面料颜色选择黄色与蓝色进行拼接，加以白色面料搭配缓和对比色之间的碰撞，使色彩搭配达到平衡状态。 定位元件选用GPS定位器，出于安全性的考虑，将其放置在前肩、后背，并用暗扣将定位元件固定在儿童服装上。测试表明，定位器在电子围栏范围(300 m)内不会报警，超出电子围栏范围时就会发出报警，提醒家长儿童处于非安全范围。当终端距离超过100米时可启用导航模式以便搜寻儿童，其所在位置的全景图片可更加直观地辨别方向。