東北林業大學 機電工程學院 王君婷 王 瀟 周 爽 宋進宇
摘要：本文對未來戶外用品提出設想，并設計了一款便攜式戶外凈水裝置。通過此款戶外裝置的設計，展示了新材料，情感化設計在戶外用品上的應用以及同物聯網技術相結合的設想。
關鍵詞：戶外凈水裝置、新材料、情感化設計、物聯網
中圖分類號：T-19 文獻標識碼：Ａ
文章編號：1003-0069(2017)08-0108-02
Abstract：We have envisaged the future outdoor purifier and designed a kind of portable one, through which shows the new material, emotional-design and combined with internet of things.
Keywords：Outdoor water purifier, New material, Emotional design, Internet of things
導語
現代社會越來越多的人開始熱衷于戶外運動，戶外運動方式漸漸成為一種社會時尚，隨之催生出了一系列的戶外用品。戶外用品作為戶外運動者必不可少的基本用品，具有便攜、結構相對簡單、科技含量不高、消費群固定的特點。在制造業發展迅速的今天，市場上出現了大量同類戶外產品，競爭日益殘酷。筆者結合當下新技術和設計發展趨勢對未來戶外用品提出設想。
一、未來戶外用品設想
當今時代人們生活水平不斷提高，對戶外產品的要求也越來越高，在戶外產品外觀單一和使用材料有限的背景下，產品要符合市場定位、擁有高性價比、差異化和繼承性，才能在戶外用品市場擁有一席之地[1]。所以筆者認為未來戶外用品的發展主要在于以下幾個部分：新材料的應用、情感化設計和運用物聯網技術等。
（一）新材料的使用
由于戶外用品的使用條件復雜，往往需要性能更好的材料才能達到預期要求。隨著技術發展，越來越多的新型材料出現在我們面前，也為戶外用品的一些新功能提供了可能。采用新型材料的戶外產品可以具有更多實用新功能，能夠更好地和人進行互動，提高交互性，給使用者帶來良好的體驗性[2]。目前市場上出現了許多種新型感應材料，這些材料受到外界環境的變化而改變表面顏色或圖案。戶外運動條件多變，運動者需要時刻了解自己所處環境狀態。采用這種新型感應材料的戶外用品，就可以提示戶外運動者當時的氣溫、濕度等環境狀況，從而幫助使用者判斷接下來的行程。（如圖1）為采用溫控感應材料的一款水杯，可以根據當前溫度改變自身顏色，以視覺的形象提醒使用者溫度的變化。
（二）情感化設計
進行戶外運動不僅放松了心情，也緩解了現代快節奏生活帶來的壓力。人們希望使用戶外產品在滿足使用需求的基礎上能夠獲得更多的視覺享受和交互體驗，所以情感化設計必將成為未來產品發展的趨勢。情感化設計在細致層面上重視滿足人們情感上的需求。在戶外產品的設計中加入情感化的設計會使產品在激烈的同類商品競爭中脫穎而出，讓戶外用品在心理和情感上與使用者產生共鳴[3]。產品中的的情感雖然有一些是設計師自己的情感投射，但絕大多數是對潛在客戶進行理性分析得出的結果。現有日常用品中有很多情感化設計做得很好的產品，都受到用戶的喜愛。（如圖2）可口可樂瓶蓋的設計，就是一個很好的情感化設計案例。此款設計提供了能夠實現各種不同功能的結構，只需擰到舊可樂瓶子上，就可以把瓶子變成水槍、筆刷、照明燈、轉筆刀等工具，給予了瓶子第二次生命。這種產品的功能性和趣味性也使可口可樂的品牌形象更加深入人心。
（如圖3）為觸摸式溫度計。利用溫暖的手來量體溫是最自然的方式，用手量體溫的形式可以喚起用戶的回憶，因此總能觸動到使用者。（如圖4）為卡通分線器。設計師利用幾個小紙片人就將雜亂的線區分了開來，人形塑料片的形狀被做成了生動的懸吊狀，給人情感上很大的愉悅。
（三）物聯網技術
物聯網是繼互聯網后的新一輪技術革新，代表著未來計算機與通信的發展方向，具有信息海量化、接入設備多樣化、互通智能化等特點，目前物聯網技術已經應用于眾多產品的設計中[4]。
戶外運動時如何防范風險，意外發生時該如何自救對于戶外運動者來說一直是一個嚴肅的問題。如果將物聯網技術應用于戶外產品的設計中，就可以實時對物體進行識別、定位、監控與追蹤，并對自身環境的改變做出反應，使使用者在身處危險需要幫助時，能夠及時發出求救信號。此外物聯網的智能化網絡也可以使網絡終端自主對外界信息進行適時響應，提高傳輸信息的效率，給使用者帶來更優質的用戶體驗。
二、新型戶外凈水儲水裝置的設計
基于對未來戶外產品的設想，經過討論與分析，筆者針對戶外水壺展開設計，設計了一款新型便攜式戶外凈水裝置。通過此款戶外裝置的設計，展示了新材料，情感化設計在戶外用品上的應用以及同物聯網技術相結合的設想。產品效果圖和尺寸圖（如圖5、6）所示。
這款新型便攜式戶外凈水裝置采用濾芯粗濾和濾嘴精濾兩種方式，可以對不同水質的水源進行分別處理。同時材料環保，外觀新穎，與物聯網技術的結合增強了其互動性，是一款理想的便攜式戶外凈水裝置。
（一）材料選取
基于環保性和便攜性考慮，我們選擇了高級耐熱硅脂材料作為本產品瓶身的主要材料。硅脂材料是由高分子聚有機硅氧烷稠化高純度無機稠化劑，并添加抗氧化、抗腐蝕和結構改善劑精制而成的食品級密封潤滑脂，適用溫度范圍為-40℃～204℃。相對于普通塑料來說更容易降解再利用，是一種比較環保的材料，同時耐冷、耐熱、耐水、抗環境老化，具有良好的密封性、防水性、抗溶劑性，是一種理想的戶外儲水裝置材料。在當前的戶外用品市場上應用并不廣泛，但由于其柔軟、質輕的特點以及優良的耐受性，可以看到其具有很大的市場潛力。
硅脂材料制作的凈水裝置非常柔軟，輕便，可隨意擠壓折疊（產品擠壓效果如圖7），使產品具有良好的便攜性。這款便攜式戶外凈水裝置既可以節省運動者的儲物空間，又可以減輕運動者的負擔。
（二）結構設計
結構設計為此款設計的創新點之一，可以大大提升戶外凈水效率。在結構設計方面我們充分考慮了戶外水源水質不同的特點，設計了兩種過濾結構，可以對不同水源選擇不同的過濾方法。當水質較好時，水源經過粗濾后通過TDS檢測，即可引用；水質較復雜時，可以在粗濾的基礎上，選擇使用濾嘴進行二次過濾。具體使用方法如下：
便攜式戶外凈水裝置由濾嘴（精濾區）、上部凈水區，中部（粗濾區），底部污水區四部分組成，（如圖8）所示，四部分可隨意拆分。可用粗濾和精濾兩種方法對水源進行過濾。使用前將③④旋轉分離，在④中盛裝污水后旋轉合并。過濾時將裝置倒置，通過濾芯③完成粗濾（主要通過活性炭對水源進行過濾）。之后水進入②上部凈水區，②中安裝有檢測水質的TDS電子裝置，如果此時水質已經達標則可直接拿下濾嘴飲用，而不需要再用濾嘴進行精濾。（如圖9）灰色部分為TDS顯示屏，使用者可以根據TDS顯示判斷是否可以飲用。如仍不達標則可通過外力擠壓使水經過濾嘴①進行精濾（濾嘴主要通過納米級半透膜對水源進行過濾）。
（如圖9）粗濾裝置內置活性炭濾芯，而濾嘴內部只要由納米級半透膜承擔過濾作用。過濾原理不同使兩種方式的過濾速度有極大的差別，精濾速度較慢但凈水效果優良，粗濾速度快而凈水效果一般。本裝置充分考慮到戶外水質的區別，根據水質選擇凈水途徑可提高戶外凈水效率，同時延長濾嘴使用壽命，體現了節能環保的理念，使使用者獲得更好的用戶體驗。
（三）外觀設計
一款好的戶外水壺不僅要在功能上滿足消費者需求，更要在心理上給使用者帶來愉悅的享受。為了滿足使用者在使用時的情感需求，我們利用情感工學原理，從用戶使用產品過程中產生的情感出發，在原有造型上進行再設計。情感工學把人對事物的感受程度分析歸納，借以情感分析和具體狀態描述來評價產品，可以帶給使用者更好的體驗性[5]。基于此，我們以功能性、易用性和可取性為原則,設計了此款凈水裝置的外觀。
1. 從功能性考慮，我們大膽地摒棄了以往傳統水壺的形態而設計了膠囊式造型，（如圖10）所示。膠囊形狀可以把裝置的凈水區和污水區分開放置，滿足凈水結構的需要，主體的透明色則可以讓飲用者能夠看清TDS顯示屏，判斷水質是否達標飲用標準。同時使用柔軟的硅質材料實現便攜功能，均能體現裝置的功能性。
2. 好的設計可以在不經意間給予使用者如何使用的暗示，而不需要有意指引。上下對稱的膠囊形狀暗示了凈水過程中的使用方式，交互更具目的性，體現了其易用性。
3. 可取性方面，膠囊型設計相較于傳統形狀，形態更加圓潤飽滿，更能體現出水的特性。膠囊型設計模擬醫療用品特點，也會讓人感覺經過產品過濾的水更潔凈，更符合使用者心理。裝置主體顏色為透明色，過濾器和濾嘴的顏色分別是白色和天藍色，白藍配色會給人一種安全舒適的感覺，可以給人帶來愉悅的心理享受，極具吸引力，均體現其可取性。
4. 物聯網技術的使用
隨著互聯網的迅速發展，物聯網傳感技術不斷提升的同時體積也在不斷減小為便攜式設備與物聯網技術結合提供了硬件基礎[6]。
本設計采用物聯網技術將便攜式戶外凈水裝置與手機端連接。在裝置完成凈水操作后，手機APP便會提示使用者可以飲用。使用者也可以在手機端進行設置，提醒使用者按時補充水分，建議飲用者飲水的次數和飲水量，使其成為飲用者身邊的“貼身管家”。應用物聯網技術，可以隨時定位使用者，并通過網絡及時給予使用者適當的出行建議，以及在危險時能夠及時與外界取得聯系，這些都是傳統戶外用品無法做到的。無論從使用體驗還是從安全性考慮，物聯網技術的應用都大勢所趨。
結論
戶外用品行業是伴隨著人們生活水平和社會發展而興起的產業，存在著巨大的市場潛力，為設計創新提供了機遇。設計戶外產品時，應該考慮到戶外運動的獨特性，將新材料，情感化體驗應用于設計中，并且同物聯網技術相結合，為人們的戶外運動帶來更高的便利性和舒適度。
參考文獻
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