电子手环配套使用多功能书包设计思考范文

摘要：多功能书包的设计致力于解决残疾人的安全出行问题，是在我国关于电子手环和书包的设计基础上，将手环与书包进行结合且创新。书包具有与电子手环配套使用的雨伞以及感应器，使用手环能够控制雨伞开关，而手环中还配有温度感应器、GPS定位、烟雾感应器、报警系统、网络系统等，能够更好地帮助特殊人群。

关键词：电子手环；多功能书包；特殊人群

1设计的必要性

《中华人民共和国残疾人保障法》第四十六条，第五十二条中提到：国家保障残疾人享有各项社会保障的权利、国家和社会应当采取措施，逐步完善无障碍设施，根据智慧城市的建设，为残疾人提供无障碍生活的环境和设施。由于我国的经济发展不平衡，东西部地区、城镇和农村地区的无障碍设施建设差距较大，许多偏远地区无障碍建设发展缓慢，特殊儿童融入正常的社会生活仍然存在较大的问题。残疾儿童由于自身功能存在缺陷，独自在外时，人身安全存在较大问题。研究表明，发生在残疾儿童身上的暴力事件要比非残疾儿童高1.7倍。该设计可以帮助特殊人群更好地适应社会生活，更顺利地进行各项社会活动，并享受社会生活带来的快乐与幸福。

2国内外研究现状

2.1国内研究现状

在此之前，内河新型书包的产生和发明打开了多功能书包设计的道路，它主要功能是水上救生，在落水的时，能利用它的浮力功能，保证使用者浮在水面上，达到救生的效果[1]。随着多功能书包的发展，各式各样的书包开始被研发。我国学者曹玉敏等人（2019）提出，在智能化和人工应用技术逐渐渗透的如今，多功能书包的设计除了要增加其功能性，满足儿童的身心发展，同时也要增添其趣味性[2]。我国学者刘一鸣（2018）设计了一款多功能光伏书包，利用半导体的帕尔贴效应，将半导体制冷片通过圆形磁铁固定在水杯上，通电之后产生制冷效应[3]。我国关于智能手环的研究起步比较晚，但是已经意识到轻小便捷的智能产品能给人带来更多便利。例如咕咚网研发的一款基于百度云开发的咕咚智能手环，主打“活动量检测”、“睡眠质量监测”、“智能无声唤醒”三大功能[4]；还有百度研发的dulife智能手环伴侣等[5]。也有针对障碍人士的手环被设计出来，2019年由何长春等人设计了聋人辅助智能手环[6]。他们认为聋人在日常生活当中无法听到声音导致诸多不便，于是应用物联网及智能穿戴技术，设计一款面向聋人群体的智能手环。张洪伟等人针对现有防盗门在使用上单一、老旧、麻烦，在此基础上加入智能手环[7]，从防盗门系统的整体组成、智能手环的可视功能、定位功能及报警功能等方面分析智能手环在防盗门系统中的运用，在设计中遵循无障碍的设计原则。

2.2国外研究现状

国际上《残疾人权利公约》第二十二条中提出“确认无障碍的物质、社会、经济和文化环境、医疗卫生和教育以及信息和交流，对残疾人能够充分享有一切人权和基本自由至关重要。”第四条第八点中提到“应向残疾人提供无障碍信息，介绍助行器具、用品和辅助技术，包括新技术，并介绍其他形式的协助、支助服务和设施[8]。”由此可见，国际社会越来越关注残疾人，保护残疾人合法权益，心系残疾人事业发展。不仅如此，各发达国家纷纷颁布有关残疾人的法律，以国家法律的形式维护残疾人的权利。例如英国早在1970年就颁布了《慢性病和残疾人法令》涉及无障碍设施。又在1995年颁布《反残疾人歧视法》，有关残疾人权益的法律正在逐步完善。同时，越来越多的欧美国家开发智能硬件产业，充分利用智能技术便利残疾人士的生活，促进残疾人和普通人之间无障碍交流，促进残疾人群融入主流社会。在一定程度上还能守护人们的生命安全，具有远大的发展前景。通过文献梳理和资料查询我们可以发现：近几年的手环，大多是朝着监测运动或身体状况的方向去开发，功能结构单一，有新意的屈指可数，并且大多针对社会中的普通人群，针对残障人士设计的手环少之又少。

3电子手环配套使用的多功能书包的设计构思

3.1产品整体构思

3.1.1多功能书包

多功能书包的使用方式：传统双肩包，交叉系绳扣腰包。多功能书包的主要功能：一是装东西，该款书包像普通书包一样可以用来装书本或其他需要的东西。二是撑伞，该款书包上具有防止固定雨伞以及雨伞感应器的位置，与手环配套使用，电子手环的按钮可以控制雨伞的闭合。三是交叉系绳扣腰包，该设计是为肢体障碍的人群设计，对于肢体障碍者出行具有一定的便利性（如图1所示）。如图2所示，为专为肢体障碍人群设计的交叉系绳扣腰包带。如图3所示，8是雨伞伸缩杆；9是固定器；10是雨伞闭合感应器

3.1.2电子手环

电子手环的使用方式：像手表一样佩戴在手上。电子手环的主要功能：一是避障功能，当前方一米处有坚硬障碍物时发出嘀嘀嘀的响声或震动。二是配套使用功能，手环上有三按钮，一个按钮打开雨伞，一个按钮关闭雨伞。三是报警功能，长按规定按钮10s或快速按10次以上将启发报警装置发出震动以及报警响声，并自动向110提供定位信息。四是烟雾、温度感应功能，手环上安装了烟雾感应器和温度感应器，当达到一定的数值将发出震动或声响警告（如图4所示）。如图5所示，6为电子手环内部结构；7为手环发声装置，内设蜂鸣器。

3.2设计创新点

众所周知，残疾人问题已经不仅仅是个人与家庭的问题，而是国家与整个社会的问题。随着经济、文化的快速发展，我国对于残疾人群的问题也越来越重视。每个残疾孩子都是折翼的天使，他们的出行安全和健康问题也一直备受关注。多功能书包与智能手环结合使用，多功能书包上的雨伞以及智能手环上的智能报警与天气预报等功能结合使用，书包与手环相互支持和相互控制，让残疾人出行安全。科学研究：科技服务为一体的产业性经营实体，形成家庭与社会浑然一体的出行模式。

4使用过程中可能出现的问题

4.1产品问题

1）遇到障碍物不能及时感应。2）报警按钮的设置不完善。3）烟雾、温度感应装置没有设置极限值。

4.2推广问题

1）项目建设的资金来源。2）如何使该设计被更多人知晓且能够保证用户消费得起该产品。

5针对以上问题的解决方案

5.1产品问题

5.1.1赠予相应的增值服务

对于产品的使用者我们定位为特殊人群以及一部分有需要的普通人群，大部分的特殊人群都是明眼人，是可以看清路上的障碍物体的，而对于少部分的盲人群体来说，他们基本能够熟练地使用导盲杖出行。因此，我们将会在产品销售时凭借盲人群体的残疾证免费赠送他们一根市面上常见的智能导盲杖，排除低处障碍物，以此来结合智能手环的感应系统使用。

5.1.2完善报警按钮的设置

针对报警按钮设置的次数和时常进行修改，将由快速按10次降低为5次，无论是对于儿童还是成人，都比较容易数清，减少错误率；对于长按10s减为长按5s，能进行快速报警，保障使用者的生命安全。同时，对手表的报警音将进行改造，设置为可以单独发出震动或者单独发出声音，二者可以相互切换，这样在报警的时候可以减少引起犯罪分子的注意。

5.1.3设置烟雾、温度感应极限值

设置一个比较合理的烟雾、温度极限值，当在自然环境下的时候，属于正常值范围，此时手环保持正常的工作状态，不会发出警报，但是当发生火灾等情况时，温度急速升高并且超出极限值，手环将发出警报并报警。

5.2推广问题

2019年，残疾人迎来十大优惠政策，其中我国对贫困残疾家庭无障碍改造实施补贴，一般是4000元以上10000元以下；还有残疾人基本康复辅具补贴等，国家也对从事与残疾事业有关的企业给予经济补贴和政策优惠。本设计的研发将跟紧国家的优惠政策来发展企业，从最终消费者买得起、愿意买这两个方面对产品销售着手，在保证及提高产品质量的同时尽可能的降低生产成本从而降低产品的价格。采取线上线下相结合的宣传方式，制作产品宣传视频在多个视频APP中播出，充分利用社交软件的广告效应，使更多的人群了解到该设计。并在包装内放入小贴士并提供配套的APP，使消费者购买产品的同时，能够轻松熟练的掌握产品的使用。

作者：曹星月 刘欢欢 蓝晓玉 刘颖 田旭龙 田印红 单位：铜仁学院