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摘要：多功能書包的設計致力于解決殘疾人的安全出行問題，是在我國關于電子手環和書包的設計基礎上，將手環與書包進行結合且創新。書包具有與電子手環配套使用的雨傘以及感應器，使用手環能夠控制雨傘開關，而手環中還配有溫度感應器、GPS定位、煙霧感應器、報警系統、網絡系統等，能夠更好地幫助特殊人群。

關鍵詞：電子手環；多功能書包；特殊人群

1設計的必要性

《中華人民共和國殘疾人保障法》第四十六條，第五十二條中提到：國家保障殘疾人享有各項社會保障的權利、國家和社會應當采取措施，逐步完善無障礙設施，根據智慧城市的建設，為殘疾人提供無障礙生活的環境和設施。由于我國的經濟發展不平衡，東西部地區、城鎮和農村地區的無障礙設施建設差距較大，許多偏遠地區無障礙建設發展緩慢，特殊兒童融入正常的社會生活仍然存在較大的問題。殘疾兒童由于自身功能存在缺陷，獨自在外時，人身安全存在較大問題。研究表明，發生在殘疾兒童身上的暴力事件要比非殘疾兒童高1.7倍。該設計可以幫助特殊人群更好地適應社會生活，更順利地進行各項社會活動，并享受社會生活帶來的快樂與幸福。

2國內外研究現狀

2.1國內研究現狀

在此之前，內河新型書包的產生和發明打開了多功能書包設計的道路，它主要功能是水上救生，在落水的時，能利用它的浮力功能，保證使用者浮在水面上，達到救生的效果[1]。隨著多功能書包的發展，各式各樣的書包開始被研發。我國學者曹玉敏等人（2019）提出，在智能化和人工應用技術逐漸滲透的如今，多功能書包的設計除了要增加其功能性，滿足兒童的身心發展，同時也要增添其趣味性[2]。我國學者劉一鳴（2018）設計了一款多功能光伏書包，利用半導體的帕爾貼效應，將半導體制冷片通過圓形磁鐵固定在水杯上，通電之后產生制冷效應[3]。我國關于智能手環的研究起步比較晚，但是已經意識到輕小便捷的智能產品能給人帶來更多便利。例如咕咚網研發的一款基于百度云開發的咕咚智能手環，主打“活動量檢測”、“睡眠質量監測”、“智能無聲喚醒”三大功能[4]；還有百度研發的dulife智能手環伴侶等[5]。也有針對障礙人士的手環被設計出來，2019年由何長春等人設計了聾人輔助智能手環[6]。他們認為聾人在日常生活當中無法聽到聲音導致諸多不便，于是應用物聯網及智能穿戴技術，設計一款面向聾人群體的智能手環。張洪偉等人針對現有防盜門在使用上單一、老舊、麻煩，在此基礎上加入智能手環[7]，從防盜門系統的整體組成、智能手環的可視功能、定位功能及報警功能等方面分析智能手環在防盜門系統中的運用，在設計中遵循無障礙的設計原則。

2.2國外研究現狀

國際上《殘疾人權利公約》第二十二條中提出“確認無障礙的物質、社會、經濟和文化環境、醫療衛生和教育以及信息和交流，對殘疾人能夠充分享有一切人權和基本自由至關重要。”第四條第八點中提到“應向殘疾人提供無障礙信息，介紹助行器具、用品和輔助技術，包括新技術，并介紹其他形式的協助、支助服務和設施[8]。”由此可見，國際社會越來越關注殘疾人，保護殘疾人合法權益，心系殘疾人事業發展。不僅如此，各發達國家紛紛頒布有關殘疾人的法律，以國家法律的形式維護殘疾人的權利。例如英國早在1970年就頒布了《慢性病和殘疾人法令》涉及無障礙設施。又在1995年頒布《反殘疾人歧視法》，有關殘疾人權益的法律正在逐步完善。同時，越來越多的歐美國家開發智能硬件產業，充分利用智能技術便利殘疾人士的生活，促進殘疾人和普通人之間無障礙交流，促進殘疾人群融入主流社會。在一定程度上還能守護人們的生命安全，具有遠大的發展前景。通過文獻梳理和資料查詢我們可以發現：近幾年的手環，大多是朝著監測運動或身體狀況的方向去開發，功能結構單一，有新意的屈指可數，并且大多針對社會中的普通人群，針對殘障人士設計的手環少之又少。

3電子手環配套使用的多功能書包的設計構思

3.1產品整體構思

3.1.1多功能書包

多功能書包的使用方式：傳統雙肩包，交叉系繩扣腰包。多功能書包的主要功能：一是裝東西，該款書包像普通書包一樣可以用來裝書本或其他需要的東西。二是撐傘，該款書包上具有防止固定雨傘以及雨傘感應器的位置，與手環配套使用，電子手環的按鈕可以控制雨傘的閉合。三是交叉系繩扣腰包，該設計是為肢體障礙的人群設計，對于肢體障礙者出行具有一定的便利性（如圖1所示）。如圖2所示，為專為肢體障礙人群設計的交叉系繩扣腰包帶。如圖3所示，8是雨傘伸縮桿；9是固定器；10是雨傘閉合感應器

3.1.2電子手環

電子手環的使用方式：像手表一樣佩戴在手上。電子手環的主要功能：一是避障功能，當前方一米處有堅硬障礙物時發出嘀嘀嘀的響聲或震動。二是配套使用功能，手環上有三按鈕，一個按鈕打開雨傘，一個按鈕關閉雨傘。三是報警功能，長按規定按鈕10s或快速按10次以上將啟發報警裝置發出震動以及報警響聲，并自動向110提供定位信息。四是煙霧、溫度感應功能，手環上安裝了煙霧感應器和溫度感應器，當達到一定的數值將發出震動或聲響警告（如圖4所示）。如圖5所示，6為電子手環內部結構；7為手環發聲裝置，內設蜂鳴器。

3.2設計創新點

眾所周知，殘疾人問題已經不僅僅是個人與家庭的問題，而是國家與整個社會的問題。隨著經濟、文化的快速發展，我國對于殘疾人群的問題也越來越重視。每個殘疾孩子都是折翼的天使，他們的出行安全和健康問題也一直備受關注。多功能書包與智能手環結合使用，多功能書包上的雨傘以及智能手環上的智能報警與天氣預報等功能結合使用，書包與手環相互支持和相互控制，讓殘疾人出行安全。科學研究：科技服務為一體的產業性經營實體，形成家庭與社會渾然一體的出行模式。

4使用過程中可能出現的問題

4.1產品問題

1）遇到障礙物不能及時感應。2）報警按鈕的設置不完善。3）煙霧、溫度感應裝置沒有設置極限值。

4.2推廣問題

1）項目建設的資金來源。2）如何使該設計被更多人知曉且能夠保證用戶消費得起該產品。

5針對以上問題的解決方案

5.1產品問題

5.1.1贈予相應的增值服務

對于產品的使用者我們定位為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礙物體的，而對于少部分的盲人群體來說，他們基本能夠熟練地使用導盲杖出行。因此，我們將會在產品銷售時憑借盲人群體的殘疾證免費贈送他們一根市面上常見的智能導盲杖，排除低處障礙物，以此來結合智能手環的感應系統使用。

5.1.2完善報警按鈕的設置

針對報警按鈕設置的次數和時常進行修改，將由快速按10次降低為5次，無論是對于兒童還是成人，都比較容易數清，減少錯誤率；對于長按10s減為長按5s，能進行快速報警，保障使用者的生命安全。同時，對手表的報警音將進行改造，設置為可以單獨發出震動或者單獨發出聲音，二者可以相互切換，這樣在報警的時候可以減少引起犯罪分子的注意。

5.1.3設置煙霧、溫度感應極限值

設置一個比較合理的煙霧、溫度極限值，當在自然環境下的時候，屬于正常值范圍，此時手環保持正常的工作狀態，不會發出警報，但是當發生火災等情況時，溫度急速升高并且超出極限值，手環將發出警報并報警。

5.2推廣問題

2019年，殘疾人迎來十大優惠政策，其中我國對貧困殘疾家庭無障礙改造實施補貼，一般是4000元以上10000元以下；還有殘疾人基本康復輔具補貼等，國家也對從事與殘疾事業有關的企業給予經濟補貼和政策優惠。本設計的研發將跟緊國家的優惠政策來發展企業，從最終消費者買得起、愿意買這兩個方面對產品銷售著手，在保證及提高產品質量的同時盡可能的降低生產成本從而降低產品的價格。采取線上線下相結合的宣傳方式，制作產品宣傳視頻在多個視頻APP中播出，充分利用社交軟件的廣告效應，使更多的人群了解到該設計。并在包裝內放入小貼士并提供配套的APP，使消費者購買產品的同時，能夠輕松熟練的掌握產品的使用。

作者：曹星月 劉歡歡 藍曉玉 劉穎 田旭龍 田印紅 單位：銅仁學院