智能安全童装创新设计思考

庞梦涵，杨敏华，李 樾，黄如意，周歆瑗

（浙江农林大学 艺术设计学院，浙江 杭州 311300）

1 儿童户外活动主要安全问题分析

儿童对于陌生的环境和人警惕度低，对危险因素缺乏认识与自我保护能力，当脱离监护人视线时，极易上当受骗导致走失事故的发生，监护人及警方难以立即确定其精准方位，导致儿童走失安全事故频发。儿童神经系统发育尚未完善，视觉、听觉及运动机能的综合协调能力较差，儿童在单独出行时目标小，司机在驾车行驶时不容易注意到，儿童对于行驶中的汽车车速缺乏正确的判断力，难以及时做出正确的躲避，造成儿童交通事故频发。儿童的活动区域广泛，很难实时有万全的安全防护措施，且大部分活动范围内没有沙地、橡胶等起到缓冲作用的防护设施，儿童在行走或跑跳时容易磕碰摔倒。

2 国内外儿童安全智能童装发展现状

一些发达国家在智能童装领域的研究起步较早，已进行了较多系统性探索，产品类型较丰富。英国、日本、韩国等国家已有部分产品进入产业化阶段，2009年英国Lok8u公司推出了儿童GPS定位手表Nu.M8，使用全球卫星定位技术于儿童手腕上进行精确追踪；2017年韩国高级童装品牌安娜爱登推出防紫外线智能童装；2018年日本Xenoma公司开发了智能内衣，内衣上安装GPS定位传感器装置，能有效减少儿童走失意外。国内智能安全童装的设计与研究起步相对较晚，经过长期发展也取得一些成绩，2007年王莹等基于感性工学原理进行智能校服设计，增加智能反光材料，提高了校服的识别度与安全性。2014年洪文进探索了低功耗蓝牙技术与童装的结合方式，设计了一款儿童近场定位服装。2016年瓢虫贝贝BOBOLOOK童装品牌，推出了以智能GPS定位芯片为特色的智能运动鞋，当儿童走出安全区域时家长手机会立刻预警。总体而言与发达国家相比我国的儿童智能安全童装设计仍存在一定差距。

3 童装定位安装主要形式介绍

目前童装定位安装主要有植入式、可拆卸式、组合式三种形式：植入式是指利用现代植入纺织技术，改变服装面料原有的特性，使之成为具有新型特殊功能的面料。可拆卸式是指在产品设计时，在满足产品性能与功能的前提下，使用现代缝纫技术，将智能定位元件与服装进行可分离式结合。组合式是指结合植入式和可拆卸式的设计原理，使原有功能相对单一的智能元件集成或组合之后的产品功能相对多样化，从而更好的达到使用目的。

4 智能安全童装产品设计原则

智能安全童装产品设计过程中，应以儿童成长环境中的基本功能需求为目的，了解儿童活动特性以及活动场所可能存在的安全隐患，从不同角度和途径进行观察和分析，具体设计原则主要有以下四点。

4.1 舒适安全性原则

定位装置的舒适安全性是指考虑电子元件的体积、质量和柔软度。首先应选择体积大小适中的定位装置，过大影响儿童日常活动，过小易被吞食；其次，应采用质量较高、不易损坏的元件，以防对个人及他人造成伤害；最后，要保证元件尽可能柔软，避免使用户产生“异物感”[1]。

4.2 隐蔽性原则

定位装置的隐蔽性是指将可穿戴模块隐藏于服装中与之合为一体，以合理的工艺防止元件细小部件的脱落。可采用缝、钉、粘合或者嵌入的方式，使元件具有更好的隐蔽性，同时在服装和周围环境之间实现无线通信，保证服装的时尚化和智能化。

4.3 时尚美观性原则

智能童装设计产品需考虑儿童活泼好动的天性，利用艺术化的表现手法进行情感化设计，减少多种硬件模块带来的冷漠感，使智能童装与儿童之间产生一种可相互交流、相互信赖的联系，让人与衣、人与机以及机与衣之间的互动变得简便、美观、富有童趣[2]。

4.4 功能性原则

功能性原则是智能安全童装的目标与核心原则，选择具有优良功能性的材料，为儿童提供强大的安全防护。一方面，考虑选用具有吸湿透气、抗摔、柔软等功能的绿色面料；另一方面考虑服装结构款式、外观造型、耐久性与坚牢度的优化程度，更好地完善智能安全童装的功能性。

5 智能安全童装设计实施流程

遵循以儿童为设计中心的原则，总结出用于儿童智能定位安全服装中的设计实施流程及模式（如图1所示）。

图1 智能安全童装设计实施流程

在整个实施过程中，如何将智能元件与服装设计更好地结合，是决定智能安全童装正常使用的关键所在，因而设计师在设计构思时应考虑到各个材料的特性以及设计的合理性。首先，以儿童户外活动作为出发点，全面了解并分析在户外环境中可能出现的走失等安全隐患问题。其次，总结出潜在的走失安全隐患及风险，根据儿童特殊的心理、生理以及使用环境需求，进一步思考技术设计。再次，选用具有定位安全功能的智能元件与技术以及适合元件设计的面料进行质量检测，确保定位元件在服装中的正常使用。最后，设计服装款式与造型，将稀土夜光纤维面料和防撞摔材料与服装结构融合后进行完善，设计出兼具功能与美观的智能安全童装。

6 三合一智能安全童装产品设计研究

6.1 设计定位分析

本次以3-5岁儿童为主要设计研究对象，该年龄段儿童对各类新鲜事物的好奇心极强，喜欢追逐、跑跳、投掷等户外活动，安全事故高发。此次三合一智能安全童装产品设计以休闲运动风格造型为主，同时具备防走失、防摔伤、夜光反射等功能。

6.2 智能童装市场调研及分析

对95位3-5岁儿童家长开展调研，发现近一半的消费者对于智能安全童装产品表示完全不了解，大部分的被调查者认为有必要开发此类童装且具有购买意愿。由此可见，尽管智能安全童装并没有在消费者中出现推广普及现象，但市场对于智能安全童装产品的需求极为迫切（见表1）。

表1 消费者认知分析

从调查分析得出，大部分消费者认为智能安全童装需兼具功能与外观。从“最在意的智能安全童装属性”方面可以看出，消费者较为关心舒适度、价格、实用性及生物安全性等因素。对于智能安全童装的价格，大多数消费者可接受中低档价位。由此可见，目前市场对于智能安全童装的功能性和生物安全性的需求较大。此外，对于服装的面料材质和款式设计的需求意味着在设计时也应考虑到服装的艺术性（见表2）。

表2 消费者需求分析

6.3 智能元件应用分析

针对儿童走失问题，采用可拆卸的一键报警装置即防走失纽扣（如图2所示），为可隐藏于服装内的磁扣式，具有隐蔽性、方便佩戴的特点。在儿童发生意外情况时进行实时精准定位，一键拨号发出SOS求救、定位信息至家长手机，家长再根据APP所显示的路线找到孩子。此外，产品可设定电子围栏范围，当儿童走出设定区域时，家长手机也会收到信息提示。

图2 防走失纽扣

6.4 面料采用分析

6.4.1 稀土夜光纤维面料

针对夜间各类事故问题，我们在服装部分采用具有夜光警示功能的稀土夜光纤维面料（如图3所示），该纤维是以纺丝原料为基体，采用长余辉稀土铝酸盐发光材料，经特种纺丝制成夜光纤维[3]。纤维只要吸收各种可见光10分钟，便能将光能蓄贮于纤维之中，在黑暗状态下持续发光，从而实现夜间警示的作用；其次，带有绚丽色彩却又无需染色的夜光纤维，是绿色环保的高科技产品。

图3 稀土夜光纤维面料

6.4.2 防撞摔材料

针对儿童摔伤问题，制作出一体化防摔服装——加厚FOAM护垫面料（如图4所示），以轻便、舒适、防护的作用对儿童易摔伤部位进行保护。外部防护垫为海绵型面料，起到防震、减震、抗震的作用；内里采用莱卡棉，舒适透气，柔软亲肤。将保护部位与服装相连接，做到一体化设计。

图4 FOAM护垫

6.5 造型设计分析

3-5岁儿童正处于生长发育的关键时期，应最大限度地将服装设计成宽松的款式，方便儿童活动又能延长服装使用寿命。因此本次设计（如图5所示）款式上装采用廓型为H型的棒球衫外套；下装采用宽松运动裤，以分割线作为装饰，腰部皮筋抽缩设计。图案来源于儿童喜爱的动画片，以“芝麻街玩偶”为灵感的手绘设计——小怪兽卡通形象，夸张的表情、亮丽的色彩、可爱的造型充分体现儿童的天真乐趣。图案在童装的前后片及裤装的局部位置以定位印花的方式呈现，根据原有图案的形状进行不同大小疏密的拼接组合。色彩使用上选择深湖绿为主色调，荧光绿为配色，奶油黄为高明度点缀色，对比色调的运用使童装彰显出运动感与未来科技感。明亮鲜艳的颜色有助于促进儿童眼部和大脑发育，培养开朗的性格与活跃的创造力。

图5 三合一智能安全童装设计效果图

6.6 智能元件与服装结合工艺分析

本次设计中智能元件与服装的结合工艺从结合的部位和方式两方面进行阐述。结合部位考虑人体工程学，将定位元件放置下摆侧缝处，避开了人体用力点，以减少对电子元件的破坏；结合方式使用嵌入式工艺手法将元件固定在衣层之间，便于元件拆卸与衣服的洗涤，延长元件使用寿命。防撞摔面料首先运用于肘部、膝盖、臀部等在运动中易造成损伤的部位。其次运用于腰背中心部位，儿童的肌肉处于发育时期无法有效的保护身体，缺乏注意便可能对腰脊椎产生不可挽回的伤害，所以对儿童腰背部位的保护是重中之重。全方位的设计让防撞摔面料对儿童身体起到全面而有效的保护和支撑作用。

7 结语

智能安全童装是科学技术与服装结构高效结合的二次产品，本文基于对智能安全童装市场的发展现状和趋势分析，提出智能安全元件、夜光纤维面料与防撞摔面料在服装上的结合设计。未来，将安全作为核心、兼具功能与美观性的智能安全童装产品投放市场，丰富智能安全童装产品的多样性，提高童装产品附加值，开拓智能安全童装市场的新领域，引领智能安全童装的新潮流。