寵物犬服裝的智能化設計構建

鄭倩男

針對寵物犬服裝的基本建設以及對未來智能化發展途徑方面的研究，可以彌補在這一領域的專業研究工作的空白，也將有助于相關服裝企業明確產品的市場定位和智能化所在。首先基于對大量寵物犬服裝產品的實例資料調研，并結合時下最流行的設計對寵物犬服裝部分進行構建。其次根據整理已有的生理監測智能服裝研究，結合我對智能服裝的認識來完成硬件設計部分的構建。最后依照前面的研究成果，再與移動終端的開發結合起來，利用編程語言進行軟件設計開發系統的構建。最終將呈現出一個可以閉環連接的服裝電子硬件設備和移動終端應用軟件或小程序，完全實現寵物犬服裝的智能化，此研究成果將推動寵物犬服裝市場的發展，為寵物服裝行業提供可參考的智能化研究，進而推動整個服裝產業進程的完善。

隨著社會各行業的發展，人們的生活水平及質量得到了有效地提高，養寵物的人群也在不斷增多，人們對寵物的穿衣方面也講究了許多，不但追求視覺上的美感，還要求服裝具備一定的智能性，比如現在市場已有的為防止寵物丟失的自動定位服裝，就是在服裝內部安裝電子元件來監測寵物位置，然后將其位置傳輸到移動設備終端，方便寵物犬主人隨時查看犬的位置情況。這種是較為簡單的智能服裝，要運用到的電子元件極少，且一般的移動設備都自帶了位置監測系統，本文所研究的是針對寵物犬生理監測的智能服裝，此研究成果將推動寵物犬服裝市場的發展，為寵物服裝行業提供可參考的智能化研究，進而推動整個服裝產業進程的完善。

本文采用文獻整理、產品分析、設計研究等研究方式，通過對智能化服裝文獻的閱讀整理，以及對市場已有的智能化產品的查找分析，結合寵物犬身體的體態特征，來確定生理監測點，從而實現實時監測的目的。智能化涉及到電子產品的研究和編程語言的應用，需要跨學科進行，這對寵物服裝產業來說是一個可突破的發展方向，本文就服裝、硬件、軟件這3個方面對寵物犬智能服裝進行系統構建。

一、服裝部分的構建

通過對大量文獻的查閱，可知寵物犬作為寵物行業中飼養人數最多的種類之一，它有著基于自己身體機能的特殊需求。因此寵物犬的服裝要從以下幾方面著重考慮設計因素，要達到對具體問題有針對性地解決：

穿著舒適性。不管什么樣的服裝都要確保舒適性在第一位，不緊繃、無束縛、無強烈體感壓力，可以進行靈活地跑跳運動。

綠色環保性。面料的選擇要遵守環保原則，寵物服裝最好是天然性無化學加工的面料，在染色和后期整理階段也要求盡量少使用化學物質。

服裝審美性。當服裝有了流行趨勢后，人們便有了對服裝的獨特審美，寵物犬服裝的款式變換也在日漸新穎起來，所以不論是款式造型還是結構設計的變化，都可以使服裝煥然一新。

滿足以上3方面要求后，還要結合寵物犬本身來進行服裝設計。

（一）面料的選擇

一件舒適的寵物犬服裝離不開舒適的面料，寵物服裝面料分為以下3大類：天然纖維、化學纖維、混紡面料。下面對這3種面料優缺點進行分析，表1是天然纖維面料，表2是化學纖維面料，表3是混紡面料。

表1 天然纖維面料

表2 化學纖維面料

表3 混紡面料

選擇寵物服用料盡量選擇天然纖維面料，如棉、麻類面料，這種面料的特點決定它的舒適度，并且不會和寵物犬體毛產生靜電。最好不要選用化學合成的纖維面料，這類面料極易產生靜電，容易引發寵物犬皮膚方面的疾病。所以選用棉麻類面料能夠最大幅度地降低寵物犬皮膚過敏現象，也能減少對寵物犬皮毛的危害。根據寵物服裝標準2017規定，服裝的纖維含量要符合GB/T 29862的規定。

（二）款式的設計

通過全網大數據分析，根據品牌評價以及品牌銷量評選出的2019年寵物服裝5大品牌，從這5個品牌的銷量最高款式來對比，得出如今最受歡迎的寵物犬服裝款式，如表4所示。

表4 寵物犬服裝款式對比

圖1 五大品牌暢銷款號型

寵物犬服裝多以兩腳服和四腳服為主，款式多種多樣，非常新奇，也有各種顏色可以選擇，這些服裝除非要具有特殊功能要用別的材質，如雨衣，其他的都是以棉面料為主，加以繡花或者數碼印花等工藝，使款式看起來更吸引人。這5大品牌足以代表大部分的寵物犬服裝審美，所以寵物犬服裝款式的設計可以參考這些來加以運用。

（三）號型結構的設計

1.號型設計：2019年寵物服裝銷售排名前五的品牌號型設置如圖1所示，可以看出這5家品牌基本都是以胸圍、領圍、背長來確定號型的，個別會附帶上體重便于寵物犬主人購買。

根據對這5個寵物犬服裝品牌所標號型表的歸納整理，再結合文獻中已研究過的寵物犬尺寸，得出如表5的號型表（單位：cm）。根據賣家尺寸碼數先確定下來一個固定量M碼，按照這個量來對應其他尺寸，具體分出了6個號型，從小號到大號，能夠適用于不同體型大小的寵物犬。

2.結構設計：依照上一節分析過的款式，再根據號型設置尺寸大小。款式基本就是兩腳服和四腳服為主，在此基礎上做創意變化，所以結構設計部分就把兩腳服與四腳服的紙樣結構做一個展示，以后變換款式可直接在此基礎上修改，兩腳服如圖2（a），四腳服如圖2（b）。

表5 號型表

圖2 寵物犬服裝結構圖

圖3 硬件整體結構圖

二、硬件部分的構建

本章需要構建起一個電子系統以供監測寵物犬身體的生理性能，如心率心電、呼吸頻率、溫度控制等方面，所以需要先進行整體結構設計，再從電子元件選取上進行性能比較，以選擇最優最合適的可穿戴電子元件，最后根據元件的電路布局圖及原理圖做出PCB電路板，加以包裝后便可以應用到服裝上，方便與移動終端連接使用。

（一）整體結構

寵物犬智能服裝是利用藍牙傳輸提供移動終端的數據，整個體系構成如圖3所示，主體的框架結構是由傳感器監測主控系統、無線傳輸模塊、移動終端組成。其中傳感器監測主控系統包含了主控板的核心單片機，這一部分可以用測不同生理體征的傳感器替換完成。

（二）元件選取

1.藍牙模塊的選取

藍牙技術是指可以不用通過電極線來連接的數據傳輸方式，它能用來進行語音通訊，并且它也是一種全球可用的開放性技術，使用成本不高而且可以在百米內進行短距離的傳輸，能夠為各種移動設備供應便宜的數據收接服務。藍牙的本質就是一種無線短距離傳輸接口，為硬件設備之間或者是手機終端之間建立一個無線通訊環境，若把這項通訊技術和數據控制云計算聯系起來，就可以在不通過有線接觸的狀況下，實現短距離之間的通訊傳輸。表6是對常見的5種無線通訊方法的列表對比。

表6 無線通訊方式比較

由表6可知數據傳輸安全性高的是藍牙技術，用起來簡單易操作，并且花費成本和功耗都比較低，市場現有的電子設備大多數都使用集成藍牙。此外，藍牙技術還具有非常好的抗外界干擾性能，能夠適用于各種日常環境中身體生理信號之間的無線傳輸。

2.傳感器的選取

傳感器多種多樣，應用于不同監測項目，這里列舉了4種常見的監測項目傳感器，將其列表展示如下表7，若以后需要引用這些傳感器制作電子硬件，就可以直接找型號匹配。

表7 傳感器介紹

3.單片機的選取

單片機是最具經典的嵌入式微控制處理器，以進行數據運算的部分、主要的核心控制部分、獨立進行儲存的部分和輸入輸出的部分來組成，等于是一個超小型的可計算系統。和家用的較大電腦中的運算器對比來說，單片機最大的特點就是可以進行自供應，并且可以節省許多不必要的成本。單片機體積不大，放在任何設備中都可獨立進行計算，它的儲存空間也不大，必須及時進行數據信息輸出。表8是對常見的4種單片機的對比分析，可見STC單片機繼承了51單片機的性能，而且比51單片機傳輸速率要快很多倍，所以建議以后的智能服裝中使用STC型號單片機。

（三）PCB電路板制作

PCB電路板硬件系統是研究的最終呈現部分，具有非常重要的作用。為了確保PCB線路板可以長時間穩定地使用，在最初的設計和最終的制作方面都有非常嚴格的要求，需要具備的基本特性：1.高可靠性，2.可組裝性，3.可維護性，4.可設計性，5.高密度化，6.可測試性。PCB電路板要根據電路原理圖和元器件布局圖來制作，每一個電子元件都有自己的原理圖，要將它們與核心單片機的引腳口對應起來，以實現整個硬件系統的運作。

表8 單片機對比表

三、軟件部分的構建

本章要為硬件設備設計出可匹配對接的移動終端顯示軟件，主要闡述其整體系統構成和程序設計，這需要跨專業進行，需要學習編程語言和編程邏輯，這里就做一下這兩方面的具體應用，以便后期在寵物犬服裝智能設計時做參考。

（一）系統結構

軟件的整體設計主要涉及到下面3個方向：

1.選擇使用UI設計軟件來進行小程序的界面設計，主要是進行頁面圖標和頁面審美設計。選擇使用組件布局工具Layout設計器，進行微信小程序組件的布局和其各方面功能的調控。

2.寵物犬身體生理監測的程序設計。主要設計為移動終端的數據顯示，用戶可以通過應用軟件頁面看到寵物犬的生理變化，以便有異常時寵物犬主人能及時處理。

3.藍牙數據傳輸的控制設計。經由應用軟件終端與硬件系統核心處理器之間的連續通訊，來保證監測到的身體生理數值可以經過單片機來進行無線透傳。使用API接口進行WINDOWS的程序設置和控制。

（二）程序設計

在軟件的程序設計里，主要是對軟件界面布局的設計，還有對藍牙接收數據的設計，使連接藍牙后軟件可以正常工作，并且界面顯示完整。

1.界面設計：為了讓使用者能更具體形象地感知信息需求，界面設計就必須把布局內容明確化，功能顯示清晰化。界面設計使用的是XML語言，界面基礎組件有視圖容器組件（view）、可滾動的視圖區域（scroll-view）、滑塊視圖容器（swiper）、圖標組件（icon）、文本組件（text）、進度條組件（progress）、表單組件（form）等，用來設置界面的登錄參數和其它顯示文本，從而向程序發出指令。

2.藍牙設計：藍牙模塊的設計主要在于以下兩方面：一是需要手機藍牙的支持，保證可以順利通暢地連接到藍牙設備；二是需要實現與溫度采集模塊相連的藍牙傳輸模塊之間的數據傳輸，軟件開發系統有專門的API接口可供藍牙數據傳輸。

（三）最終呈現

最終呈現的將是一件結合了電子監測設備的寵物犬服裝，實時監測生理體征信號并進行無線傳輸，使寵物犬主人可以在移動終端查看自己愛犬的身體狀況。

四、總結

本文是通過前期對文獻資料的整理和對品牌款式的對比，分析出寵物犬服裝設計的基本規則，然后結合跨學科領域的研究設計出了可以滿足藍牙監測功能的寵物犬智能服裝。

（一）根據前期對寵物服裝文獻資料的閱讀整理，得出最好選擇天然纖維面料制作寵物犬服裝，并且針對款式和號型結構也做了調查和設計，得出了切合市場需求的款式圖和結構圖。

（二）從硬件的元件選取開始，無線藍牙透傳模塊、生理體征傳感器模塊、核心單片機處理器模塊，最終集成了有效的PCB電路板。

（三）軟件系統是利用編程語言和邏輯完成代碼編寫的，有界面設計、藍牙程序編寫，直至最終生成應用軟件發布上線。